原標題:地心說還是日心說?
托勒密宇宙
天體運行論扉頁
哥白尼
1543年5月24日,剛剛印好的《天體運行論》一書被送到因中風(fēng)而臥床己久的哥白尼面前,哥白尼用顫抖的手撫摸了一下這本凝聚著他畢生心血的書,一小時后與世長辭。正是這本書的問世,引發(fā)了轟轟烈烈的近代科學(xué)革命。
哥白尼的學(xué)說創(chuàng)立之前,在天文學(xué)上牢固占據(jù)統(tǒng)治地位的是托勒密的地心說。按照這一學(xué)說地球在宇宙的中央,其他日月星辰圍繞著地球旋轉(zhuǎn)。地心說與宗教神學(xué)相結(jié)合,形成一個以地心說為中心的宇宙體系。地心說雖然與人們多數(shù)的直觀經(jīng)驗相符合,但在解釋行星運動時遇到了巨大的困難,特別是后來運用本輪、均輪的迭加來解釋行星運動使地心體系變得異常煩瑣復(fù)雜,這時就需要一個新的理論取而代之。正是這種情況下,哥白尼經(jīng)過多年研究,在其《天體運行論》一書中提出了日心說這一革命性理論。
構(gòu)成托勒密宇宙體系的是如下四個假定:第一,天是球形的而且像球那樣轉(zhuǎn)動;第二,地也是球形的;第三,地位于天的中央;第四,地球靜止不參與轉(zhuǎn)動。哥白尼對前兩點是贊同的,但不同意后兩點。
首先,哥白尼提出了地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的概念。全部星空的周日旋轉(zhuǎn)實際上是地球自轉(zhuǎn)造成的,正是地球由西向東繞軸自轉(zhuǎn),才引起晝夜變化;而太陽的周年視運動,實際上是由地球繞太陽每年公轉(zhuǎn)一周造成的。哥白尼還提出地球有第三種運動,即所謂“傾斜面運動”,這個運動使地球自轉(zhuǎn)軸在公轉(zhuǎn)時與黃道面保持固定交角,從而形成地球上四季的差別。
其次,哥白尼用太陽取代地球位于宇宙的中心,所有的行星包括地球均以太陽為中心轉(zhuǎn)動。這一變動使得各大行星運動獲得了統(tǒng)一性。
哥白尼最終構(gòu)造的宇宙圖景是:最外層是恒星天,它是靜止不動的,構(gòu)成了行星運動的參考背景。最遠的行星是土星,其運行周期是30年,以后依次是木星、火星、地球、金星、水星。月亮是地球的衛(wèi)星,它既隨地球繞太陽轉(zhuǎn)動,每月又繞地球旋轉(zhuǎn)一周。
應(yīng)當指出的是,哥白尼的日心說在科學(xué)上存在著許多困難,如精確度不夠、預(yù)言的視差沒有得到等。但哥白尼工作的意義不只是表現(xiàn)在提出了一種新的學(xué)說,更為重要的是在于這一學(xué)說實現(xiàn)了宇宙圖景的根本性轉(zhuǎn)化,帶來了人們思想觀念的重大變革。隨著日心說的廣泛傳播和日益為人們所接受,引發(fā)了近代科學(xué)在各個領(lǐng)域的重大進展。因此,把近代科學(xué)革命稱之為“哥白尼革命”含義是深遠的。(沙森整理)