第四卷617世纪:近代科学的风生 2.哥白尼革命 尼古拉·哥白尼14?3年2月19日生于波兰非斯瓦纳河胖的托 伦,一个水陆交通极为便利的著名商业城市。哥白尼10岁丧父,由男父 抚养长大。18岁那年,哥白尼被送进波兰旧都的克拉科夫大学学习医 学,在那里产生了对天文学的浓厚兴趣。1496年,23岁的哥白尼来到 了文艺复兴的策源地意大利,先后在波仑亚大学和帕多瓦大学攻读法 律、医学和神学,波仑亚大学的天文学家德·诺瓦拉(de Novara,1454- 1540)对哥白尼影响极大,正是从他那里,哥门尼学到了天文观测技术 以及希腊的天文学理论,对希腊自然哲学著作的系统钻研,给了他批 判托勒密理论的勇气。1506年,他回到了阔别10年的祖国波兰,开始 构思他的新宇宙体系。 整个古代世界的天文学基本上是行星天文学。儿歌唱道“天上的 星数不清”,其实肉眼可见的也就六千多颗。它们之中的大部分虽然 ↑14-1 “斗转星移”,但保持者固定的相对位置,仿佛全都嵌在 明天球上,随天球周日旋转。这些犀被称为恒基。除恒星外,天空上还 有那么几颗垦,它们板为明亮、光芒稳定,而且并不固定在某一个相对 位置上。几个星期观测下来,便能发现它们在众星之间穿行,不断地以 变位置。这些星被称为“行尾”,希腊人叫它们“漫游者”。肉跟能见的行 共五颗,它们是金星、木星水星,火星和土星。所有的恒星都步调 致地每天由东往西转动,尚而复始,决无例外。相比之下,行星的运动 呈现出极度的不规则,它门有时往东,有时又向西,行踪诡秘。行星的 这种奇特运动早就引起了古代天文学家的注意。希腊天文学将自己的 任务规定为对行星运动给出合理的解释,特别是要按照毕达哥拉斯 柏拉图主义传统,用完美的正圆运动的复合来再现行军的表观(视)运 14-2 动,即所谓“拯数现象”。托勒密的本轮一均轮宇宙体系就是希腊人为 尼像,前面放脊 拯数行星运动"所做出的最大成就。 军天仪。 本轮和均轮的叠加,可以解释行星的逆行、亮度的变化:偏心点的 引入,又进一步解释了行星运动速度的不均匀性。但是,随着观测材料 的不断增多,为“拯数”这些现象所需要的轮子也不断增多,到了哥白 尼时代,轮子数已增加到八十多个,使得托勒密体系极为复杂。更为严 重的问题是,托勒密体系中为了与观测相一致所采用的办法,已越来越 远离毕达哥拉斯主义的理想了:由于引人了偏心等距点,地球实际上并 不处在字宙的中心。托勒密所保留的只有匀速圆周运动的概念和静止 不动的地球概念 到了哥白尼的时代,由于航海串业的大发展,对于精确的天文历表 的需要变得日益迫切。但是,用以编橱历表的托勒密理论越来越繁琐。 186