哥白提出日心说

哥白提出日心说 哥白尼的日心说的提出 历史背景 在14、15世纪的欧洲，资本主义发展商业、扩大市场、繁荣贸易的要求，直接推动了地理上的新发现和新航路的开辟。哥伦布(C.Columbus， 约1446—1506)1492年首航巴哈马群岛;达?伽马(Vascoda Game ,1469—1524)1497年绕过好望角抵达印度;麦哲伦(F(de Magellan约1480—1521)的船队费时三年环球航行成功。地理上的新发现又促进了贸易和商品生产的发展，同时也引起了生产技术上的一系列革命。 资本主义生产的发展，不仅提出了发展科学的需要和课，也提供了科学发展所需要的大量可供观察的材料和制造实验仪器的物质技术条件。真正有系统的实验科学，这时才成为可能。 在欧洲，资产阶级反封建的斗争矛头，首先指向教会。1517年，德国的马丁?路德(Martin Luther，约1483—1546)首先举起“宗教改革”的旗帜，要求建立适合资产阶级需要的教会。这一运动极大地动摇了教会的精神独裁。 随着资产阶级政治运动的开展，在思想文化领域内也出现了一个反映新兴资产阶级的要求、反对封建思想统治和束缚的强大运动，这就是以恢复古代文化的面目出现的“文艺复兴运动”。这个运动首先出现于早先受到摧残、现在又逐渐恢复元气、资本主义最早得到发展的意大利，并且很快扩大到整个欧洲。 资产阶级反对封建教会的政治、文化运动的一个重要成果，是近代自然科学的兴起。而吹响迈代科学革命第一声号角的，就是哥白尼的日心说。 工作过程 15世纪中期，哥白尼提出了日心说。这是自然科学向神学的第一次严正挑战，标志着自然科学从神学中独立出来了。 尼古拉?哥白尼(Nikolaus Copernicus，1473—1543)是波兰伟大的天文学家。他生于托伦城一个商人家庭，18岁时入克拉科夫大学学习数学和天文学;1496年，到文艺复兴的中心意大利留学，阅读了大量古希腊学者的著作，受到了其中有关地球运动的思想启发，为他创立新的宇宙体系奠定了思想基础。回到波兰后，在担任牧师职务期间坚持进行天文观测和新的宇宙体系的研究。由于担 1 心教会谴责，迟迟没有公开发自己的见解。1530年，哥白尼才将他的学说写成一个小册子《纲要》，以手稿形式在友人中流传。直到1542年，在他生命垂危之际，才同意将他的主要著作《天体运行论》交付印刷。1543年，在他病逝之前的病床上，他看到了这部巨著的印刷本。 哥白尼是一个深受毕达哥拉斯学派思想影响的人，他只想能够用尽可能少的匀速圆周运动的组合来结构一个宇宙体系，比托勒密体系更好地体现出古希腊天文学家提出的原则。在《天体运行论》的序言里他写道:“我对传统数学在研究各个天体运动中的可疑之处思索了很长时间之后，对于哲学家们不能对造物主为我们造成的美好而有秩序的宇宙机构提出正确的理论而感到气愤。”他从古人的著作里发现，有人把周日运动归之于地球自身的运动，也有人把周年运动归之于地球自身的运动。哥白尼正是受到这种启发才开始考虑地球的运动，以便尝试一下“是否假定地球有某种运动能比假定天球旋转得到更好的解释”。 在《天体运行论》的第一卷中，哥白尼明确地把地球从宇宙中心的位置排除开去，把它降为普通行星的一员。他断言，地球自身有三种运动，第一种是“地球自西向东绕轴昼夜自转”;第二种是“地心同地球上的一切的周年旋转，在金星与火星轨道间的黄道上从西向东运行”;第三种是“倾斜面的运动”，即赤道面或自转轴相对于日-地联线的运动。哥白尼认为，古人为了建立一种地球静止于宇宙中心的体系而把地球自身的三种运动加给了每一个天体，这使他们的宇宙体系人为地复杂化了。他质问道:“为什么不承认天穹的周日旋转只是一种视运动，实际上是地球运动的反映呢,”哥白尼正是依据地球的三种运动与各个天体固有的自身的运动，简单而统一地解释了从地面上观察到的天体的周日旋转，太阳和月亮运动的快慢变化，五大行星运动中的逆行、留和偏南偏北等复杂现象。 这样，哥白尼便提出了一个以太阳为中心的宇宙结构体系。在这个体系中，天体从远到近的顺序是:恒星天球，它本身是不动的;土星，30年转一周;木星，12年转一周;火星，2年转一周;地球和同它一起的月亮一年转一周;金星9个月转一周;水星，80天转一周。他还得出了各个行星到太阳的相对距离。 哥白尼所构造的无疑是个崭新的宇宙体系，但是它本身还是具有明显的缺陷。哥白尼仍然把匀速圆周运动看作是最完美、最和谐的运动，因而坚持以偏心轮和均轮 - 本轮的组合来说明宇宙的结构，这使他的体系失去了更彻底的简单 2 性。但是，同托勒密体系相比，哥白尼体系具有以下明显的优点: 第一，哥白尼体系有着内在的简单性。他将托勒密体系的80多个圆减少到34个，因而提供了用圆周和匀速运动解释天体现象的最简单的几何，从而也使天文学上的测算变得更加容易了。 第二，哥白尼体系具有一种内在的谐和性。这个体系把每个行星轨道的大小，运动的速率和排列顺序关联起来，形成一个紧密有序的整体，并且把中心位置给予了太阳这个最大、最亮的光和热的发射者，从而使宇宙显示出一种令人赞叹的对称性。 最后，哥白尼体系还提出了许多重要的物理学问题。在谈到他的体系与托勒密体系的根本差别时，他清楚地表述了运动的相对性的思想。哥白尼的工作的最重要的意义，在于它为理解行星的运动开辟了一条新的途径——动力学的途径。这个体系启发了开普勒去发现行星运动的真实规律，进而又为牛顿引力理论的完成奠定了基础。 意义和影响 《天体运行论》中那具有创造性的理论思想，为开普勒、伽利略、牛顿这些后来者们拉开了天文学革命的序幕。《天体运行论》不仅是现代天文学的起点，同时也是现代科学的起点。因此，一般都把1543年《天体运行论》的出版，作为近代科学革命发生的标志。 15世纪末期，欧洲在经历了教会势力长达1300年的封建统治之后，人们开始逐渐挣脱精神上的枷锁。资本主义发展、文艺复兴运动、宗教改革以及地理大发现等为自然科学的发展，提供了强有力的推动。哥白尼是欧洲文艺复兴时期的一位巨人。他用毕生的精力去研究天文学，为后世留下了宝贵的遗产。由于时代的局限，哥白尼的学说也存在着不足，但是我们必须承认正是哥白尼实现了科学史上的突破。由于哥白尼的学说触犯了基督教的教义，遭到了教会的反对，他的著作更是被列为禁。但真理是封锁不住的，哥白尼的学说后来得到了许多科学家的继承和发展。 举世公认，哥白尼的日心说是近代科学革命的号角。伟大思想家恩格斯说:“自然科学借以宣布独立并且好象是重演路德焚烧教谕的革命行为，便是哥白尼 3 那本不朽著作的出版，他用这本书(虽然是胆怯地而且可以说只在临终时)来向自然事物方面的教会权威挑战。从此自然科学便开始从神学中解放出来，尽管个别的互相对立的见解的争论一直拖延到现在，而且在许多人的头脑中还远没有得到结果。但是科学的发展从此便大踏步地前进，而且得到了一种力量，这种力量可以说是与从其出发点起的(时间的)距离的平方成正比。” 伟大的科学家爱因斯坦在哥白尼逝世410周年纪念会上讲:“我们今天以愉快和感激的心情来纪念这样一个人，他对西方摆脱教权统治和学术统治枷锁的精神解放所做的贡献几乎比谁都要大。” 4