哥白尼与日心说

作者|高天可

审核|周玖

编辑|田坤平

这就是哥白尼

哥白尼,1473年出生于波兰维斯瓦河畔的托伦市的一个富裕家庭。因为年幼时父亲去世,10岁的他由舅舅大主教务卡施抚养长大,并送他到克拉科夫大学学习医学,期间对天文学产生了浓厚兴趣。舅舅是一个人文主义者,从小到大的思想熏陶对哥白尼未来敢于思索、敢于质疑的求实态度影响深远。

哥白尼(图片来源于网络)

随着文艺复兴运动的扩散,人们的思维被激发,在这样一个改变世界的节点,哥伦布发现了新大陆,麦哲伦绕地球一周,证明了地球是圆的,天圆地方的教义被打败。哥白尼在40岁时就提出了日心说,经过漫长的观察计算后完成了《天体运行论》,一直到临终前才将其出版,为后世对宇宙的认识以及天文研究作出了重要的贡献。

《天体运行论》(图片来源于网络)

在日心说之前,人们认为地球是宇宙的中心,地球是静止的,其他天体都在绕着地球转动。 那时的人们并没有出色的观测设备,基本上是依靠肉眼观测。虽然总有细微的差别,但是始终找不到推翻地心说的证明。且当时盛行以人为本,人们很难想象脚下坚实的土地在运动。

哥白尼论证日心说的路途是很艰难的——他对行星进行了长达20年的观测,并进行运算,逐步完善,在宗教和普遍认知的压力下,凭着求真精神最终写出了《天体运行论》。

日心说的观点

1、地球是球形的。当船驶离海岸时,岸上的人们会看见船身先于船帆消失。

2、地球在运动,并且24小时自转一周。因为天空比大地大的太多,如果无限大的天穹在旋转而地球不动,实在是不可想象。

3、太阳是不动的,而且在宇宙中心,地球以及其他行星都一起围绕太阳做圆周运动,只有月亮环绕地球运行。

日心说模型(图片来源于网络)

 在现在的大家看来,这三条要么是早已知道的常识,要么是错误的认知。但是在过去,那个思想被禁锢的年代,那个科技未曾发展的年代,这样通过观测,计算得出的理论是宝贵的。

哥白尼提出的日心说的深远影响

1、让学术界更多人开始认可日心说,进行进一步观测和计算,一直到伽利略发明望远镜,开普勒计算行星轨道。

2、激发人们敢于质疑的精神,成为文艺复兴时代的标志性理论。

3、试想倘若没有哥白尼的日心说,也许人们普遍认识到地心说是错误的会再晚上几十年几百年,让我们向哥白尼发出真挚的感谢。

哥白尼纪念碑(图片来源于网络)

地心说无法支撑的现象之一是行星逆行,经过观测发现每过一段时期地球上看到的其他行星会逆行(相对于背景恒星从东向西运行)一段距离,这是很难解释的,于是一些天文学家在地心说中引入本轮和均轮来解释这种现象。后来为了更加精确,使得本轮、均轮等各种轮不断叠加,行星轨道轮上加轮,计算越来越复杂。日心说的提出使行星逆行现象得到了简洁而完美的解释,也进一步将地心说推向了灭亡。

用日心说解释火星逆行(图片来源于网络)

进一步论证,进一步推翻

现在我们都知道太阳并不是宇宙中心,甚至连银河系中心也不是。

丹麦天文学家第谷•布拉赫仅凭借简陋的仪器做出了望远镜发明前肉眼所能做出的最为精确的观测记录及星表。第谷去世后,开普勒对火星的位置进行了计算,发现计算结果与第谷遗留的火星观测数据有8″的误差。开普勒抓住这一丁点误差不放,尝试修正行星轨道,当他把行星轨道从正圆修改为椭圆、太阳在椭圆的一个焦点上,一切误差都消除了,由此得出了关于行星运行的开普勒第一、第二定律。

开普勒第一、第二定律示意图(图片来源于网络)

 就是这样提出、推翻又提出的过程,这里面理论本身的错误并没有使它掉色失去价值,因为这是一代代的努力得来的,有功无过,这是科学的魅力的一部分。

随着观测技术和理论思想的更新换代,一个个伟人相继而出,我们如今已有了相对完善正确的论证和数据。我们的视角已经不像从前止步于太阳系,而是放大到更大的银河系,以及银河系外的整个宇宙。我们早已认知到太阳也不是宇宙的中心,宇宙的中心或许是大爆炸的原点,而宇宙正处于不断的扩大中。在这样的时代下,我们回望过去的历程,仍让人抱有敬仰之心,在于他们的勇气、毅力、智慧。我们会需要更多人,学会和他们一样放眼宇宙,放眼世界,视力所及,思想所及之地。而不是局限于生活在大部分人所看到的,所认定的这个世界,让我们的认知更进一步,世界更大一点。

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