日心說的背景及意義

　　日心說，也稱為地動說，是關於天體運動的和地心說相對立的學說。日心說建立者哥白尼認為太陽是宇宙的中心，而不是地球。下面是小編為你整理的，希望對你有用!

　　日心說的背景

　　通常認為完整的日心說宇宙模型是由波蘭天文學家哥白尼在1543年發表的《天體執行論》中提出的，實際上在西方公元前300多年的阿里斯塔克和赫拉克里特就已經提到過太陽是宇宙的中心，地球圍繞太陽運動。

　　堅實的大地是運動的這一點在古代是令人非常難以接受的，而另一方面托勒密的地心說體系可以很好的和當時的觀測資料相吻合，因此即使在《天體執行論》出版以後的半個多世紀裡，日心說仍然很少受到人們的關注，支持者更是非常稀少。

　　這裡必須指出的一點是，近代以來關於羅馬梵蒂岡的地心說和哥白尼的日心說的鬥爭是被嚴重誇大的。布魯諾1600年遭受的火刑，並非因為他支援日心說，而是因為他的反神論等的令宗教惱火的反宗教思想。

　　事實上，直到1609年伽利略發明了天文望遠鏡，並以此發現了一些可以支援日心說的新的天文現象後，日心說才開始引起人們的關注。這些天文現象主要是指:木衛體系的發現直接說明了地球不是唯一中心，金星滿盈的發現也暴露了托勒密體系的錯誤。

　　然而，由於哥白尼的日心說所得的資料和托勒密體系的資料都不能與第谷的觀測相吻合，因此日心說此時仍不具優勢。直至開普勒以橢圓軌道取代圓形軌道修正了日心說之後，日心說在於地心說的競爭中才取得了真正的勝利。

　　日心說的觀點

　　哥白尼為闡述自己關於天體運動學說的基本思想撰寫題為《短論》的論文。他規定地球有三種運動:

　　一種是在地軸上的週日自轉運動 ;

　　一種是環繞太陽的週年運動;

　　一種是用以解釋二分歲差的地軸的迴轉運動;

　　哥白尼在他的《天體執行論》一書中認為天體運動必須滿足以下七點:

　　不存在一個所有天體軌道或天體的共同的中心;

　　地球只是引力中心和月球軌道的中心，並不是宇宙的中心;

　　所有天體都繞太陽運轉，宇宙的中心在太陽附近;

　　地球到太陽的距離同天穹高度之比是微不足道的;

　　在天空中看到的任何運動，都是地球運動引起的;

　　人們看到的行星向前和向後運動，是由於地球運動引起的。地球的運動足以解釋人們在空中見到的各種現象;

　　哥白尼用以支援他的學說的論據，主要屬於數學性質。他認為一個科學學說是從某些假說引伸出來的一組觀念。他認為真正的假說或者定理必須能夠做到下面兩件事情:

　　它們必須能夠說明天體所觀測到的運動。

　　它們必須不能違背畢達哥拉斯關於天體運動是圓周的和均勻的論斷。

　　當時有許多反對的觀點，但是用當時的知識進行了反駁。

　　反對理由:如果地球在轉動，空氣就會落在後面，而形成一股持久的東風。

　　哥白尼答覆:空氣含有土微粒，和土地是同一性質，因此逼得空氣要跟著地球轉動。

　　哥白尼答覆:空氣轉動時沒有阻力是因為空氣和不斷轉動的地球是連線著的。

　　反對理由:一塊石子向上拋去，就會被地球的轉動拋在後面，而落在拋擲點的西面。

　　哥白尼答覆:由於受到本身重量壓力的物體主要屬於泥土性質，所以各個部分毫無疑問和它們的整體保持同樣的性質。

　　反對理由:如果地球轉動，它就會因離心力的作用變得土崩瓦解。

　　反對理由:如果地球不轉動，那麼像恆星那些更龐大的星球就必須以極大的速度轉動，這一來恆星就很容易被離心力拉得粉碎。

　　哥白尼答覆:離心力只在非天然的人為運動中找得到，而在天然的運動中，如地球和天體的運動中，則是找不到的。

　　日心說的意義

　　地心說的錯誤

　　哥白尼的"日心說"發表之前，"地心說"在中世紀的歐洲一直居於統治地位。自古以來，人類就對宇宙的結構不斷地進行著思考，早在古希臘時代就有哲學家提出了地球在運動的主張，只是當時缺乏依據，因此沒有得到人們的認可。

　　在古代歐洲，亞里士多德和托勒密主張"地心說"，認為地球是靜止不動的，其他的星體都圍著地球這一宇宙中心旋轉。這個學說的提出與基督教《聖經》中關於天堂、人間、地獄的說法剛好互相吻合，處於統治地位的教廷便竭力支援地心學說，把"地心說"和上帝創造世界融為一體，用來愚弄人們，維護自己的統治。因而"地心學"說被教會奉為和《聖經》一樣的經典，長期居於統治地位。

　　隨著事物的不斷髮展，天文觀測的精確度漸漸提高，人們逐漸發現了地心學說的破綻。到文藝復興運動時期，人們發現托勒密所提出的均輪和本輪的數目竟多達八十個左右，這顯然是不合理、不科學的。人們期待著能有一種科學的天體系統取代地心說。在這種歷史背景下，哥白尼的地動學說應運而生了。

　　約在1515年前，哥白尼為闡述自己關於天體運動學說的基本思想撰寫了篇題為《淺說》的論文，他認為天體運動必須滿足以下七點: 不存在一個所有天體軌道或天體的共同的中心;地球只是引力中心和月球軌道的中心，並不是宇宙的中心;所有天體都繞太陽運轉，宇宙的中心在太陽附近;地球到太陽的距離同天穹高度之比是微不足道的;在天空中看到的任何運動，都是地球運動引起的，在空中看到的太陽運動的一切現象，都不是它本身運動產生的，而是地球運動引起的，地球同時進行著幾種運動;人們看到的行星向前和向後運動，

　　是由於地球運動引起的。地球的運動足以解釋人們在空中見到的各種現象了。此外，哥白尼還描述了太陽、月球、三顆外行星***土星、木星和火星***和兩顆內行星***金星、水星***的視運動。書中，哥白尼批判了托勒密的理論，科學地闡明瞭天體執行的現象，推翻了長期以來居於統治地位的地心說，並從根本上否定了基督教關於上帝創造一切的謬論，從而實現了天文學中的根本變革。 他正確地論述了地球繞其軸心運轉、月亮繞地球運轉、地球和其他所有行星都繞太陽運轉的事實。但是他也和前人一樣嚴重低估了太陽系的規模。他認為星體執行的軌道是一系列的同心圓，這當然是錯誤的。他的學說裡的數學運算很複雜也很不準確。但是他的書立即引起了極大的關注，驅使一些其他天文學家對行星運動作更為準確的觀察，其中最著名的是丹麥偉大的天文學家泰壽·勃萊荷，開普勒就是根據泰壽積累的觀察資料，最終推匯出了星體執行的正確規律。 這是一個前所未聞的開創新紀元的學說，對於千百年來學界奉為定論的托勒密地球中心說無疑是當頭一棒。

　　雖然阿里斯塔克斯比哥白尼提出日心學說早1700多年，但是事實上哥白尼得到了這一盛譽。阿里斯塔克斯只是憑藉靈感做了一個猜想，並沒有加以詳細的討論，因而他的學說在科學上毫無用處。哥白尼逐個解決了猜想中的數學問題後，就把它變成了有用的科學學說──一種可以用來做預測的學說，通過對天體觀察結果的檢驗並與地球是宇宙中心的舊學說的比較，你就會發現它的重大意義。 顯然哥白尼的學說是人類對宇宙認識的革命，它使人們的整個世界觀都發生了重大變化。但是在估價哥白尼的影響時，我們還應該注意到，天文學的應用範圍不如物理學、化學和生物學那樣廣泛。從理論上來講，人們即使對哥白尼學說的知識和應用一竅不通，也會造出電視機、汽車和現代化學廠之類的東西。但是不應用法拉第、麥克斯韋、拉瓦錫和牛頓的學說則是不可想象的。僅僅考慮哥白尼學說對技術的影響就會完全忽略它的真正意義。哥白尼的書對伽利略和開普勒的工作是一個不可缺少的序幕。他倆又成了牛頓的主要前輩。是這兩者的發現才使牛頓有能力確定運動定律和萬有引力定律。

　　哥白尼的日心宇宙體系既然是時代的產物，它就不能不受到時代的限制。反對神學的不徹底性，同時表現在哥白尼的某些觀點上，他的體系是存在缺陷的。哥白尼所指的宇宙是侷限在一個小的範圍內的，具體來說，他的宇宙結構就是今天我們所熟知的太陽系，即以太陽為中心的天體系統。宇宙既然有它的中心，就必須有它的邊界，哥白尼雖然否定了托勒玫的"九重天"，但他卻保留了一層恆星天，儘管他迴避了宇宙是否有限這個問題，但實際上他是相信恆星天球是宇宙的"外殼"，他仍然相信天體只能按照所謂完美的圓形軌道運動，所以哥白尼的宇宙體系，仍然包含著不動的中心天體。但是作為近代自然科學的奠基人，哥白尼的歷史功績是偉大的。確認地球不是宇宙的中心，而是行星之一，從而掀起了一場天文學上根本性的革命，是人類探求客觀真理道路上的里程碑。 哥白尼的偉大成就，不僅鋪平了通向近代天文學的道路，而且開創了整個自然界科學向前邁進的新時代。從哥白尼時代起，脫離教會束縛的自然科學和哲學開始獲得飛躍的發展。哥白尼的科學成就，是他所處時代的產物，又轉過來推動了時代的發展。

　　順應時代變化

　　十五、六世紀的歐洲，正是從封建社會向資本主義社會轉變的關鍵時期，在這一二百年間，社會發生了巨大的變化。14世紀以前的歐洲，到處是四分五裂的小城邦。後來，隨著城市工商業的興起，特別是採礦和冶金業的發展，湧現了許多新興的大城市，小城邦有了聯合起來組成國家的趨勢。到 15世紀末葉，在許多國家裡都出現了基本上是中央集權的君主政體。當時的波蘭不僅有像克拉科夫、波茲南這樣的大城市，也有許多手工業興盛的城市。1526年歸併于波蘭的華沙已成為一個重要的商業、政治、文化和地理的中心，在16世紀末成了波蘭國家的首都。

　　與這種政治經濟變革相適應，文化、科學上也開始有所反映。當時，歐洲是"政教合一"，羅馬教廷控制了許多國家，聖經被宣佈為至高無上的真理，凡是違背聖經的學說，都被斥為"異端邪說"，凡是反對神權統治的人，都被處以火刑。新興的資產階級為自己的生存和發展，掀起了一場反對封建制度和教會迷信思想的鬥爭，出現了人文主義的思潮。他們使用的戰鬥武器，就是未被神學染汙的古希臘的哲學、科學和文藝。這就是震撼歐洲的文藝復興運動。文藝復興首先發生於義大利，很快就擴大到波蘭及歐洲其他國家。

　　與此同時，商業的活躍也促進了對外貿易的發展。在"黃金"這個符咒的驅使下，許多歐洲冒險者遠航非洲、印度及整個遠東地區。遠洋航行需要豐富的天文和地理知識，從實際中積累起來的觀測資料，使人們感到當時流行的"地靜天動"的宇宙學說值得懷疑，這就要求人們進一步去探索宇宙的祕密，從而推進了天文學和地理學的發展。1492年，義大利著名的航海家哥倫布發現新大陸，麥哲倫和他的同伴繞地球一週，證明地球是圓形的，使人們開始真正認識地球。

　　對他國的影響

　　在教會嚴密控制下的中世紀，也發生過轟轟烈烈的宗教革命。因為天主教的很多教義不符合聖經的教誨，而加入了太多教皇的個人意志以及各類神學家的自身成果，所以很多信徒開始質疑天主教的教義和組織，發起迴歸聖經的行動來。

　　捷克的愛國主義者、布拉格大學校長揚·胡斯***1369~1415年***在君士坦丁堡的宗教會議上公開譴責德意志封建主與天主教會對捷克的壓迫和剝削。他雖然被反動教會處以火刑，但他的革命活動在社會上引起了強烈的反應。捷克農民在胡斯黨人的旗幟下舉行起義，這次運動也波及波蘭。1517年，在德國，馬丁·路德***1483~1546年***反對教會販賣贖罪符，與羅馬教皇公開決裂。1521年，路德又在沃爾姆國會上揭露羅馬教廷的罪惡，並提出建立基督教新教的主張。新教的教義得到許多國家的支援，波蘭也深受影響。

　　就在這樣一個大變革大動盪的年代裡，1473年2月19日哥白尼在維斯瓦河畔的託倫城誕生了。他的父親是個當議員的富商，他有一個哥哥和兩個姐姐。哥白尼10歲的時候，他的父親死了，他被送到舅舅務卡施大主教家中撫養。務卡施是一個人文主義者，他和當時波蘭進步的知識界來往極為密切，並與義大利卓越的革命家、人文主義者菲利普·布奧納克西是摯友。在哥白尼念中學的時候，務卡施就帶著他參加人文主義者的聚會。1491年，按照舅父的安排，哥白尼到克拉科夫大學去學習天文和數學。

　　當時，波蘭已經產生了一些有名的天文學家，如馬爾卿·克洛爾，他於1450年寫成《亞爾峰斯星象表訂正》一書，並在許多國家講學。又如著名的天文學家沃伊切赫，曾編制天文歷表，他就在克拉科夫大學講課，是哥白尼求學時的數學和天文教授。哥白尼的"太陽中心學說"就是在克拉科夫大學求學時孕育起來的。

　　儘管《聖經》沒有涉及諸如"地球是宇宙的中心"以及"天圓地方"等各類天文知識。但是在中世紀，天文學也有著延伸於古希臘的，經過經院神學家們構架好的官方論點。為了鞏固封建統治，天主教會的宗教裁判所燒掉了許多珍貴的科學著作，有時一天竟燒掉20大車。1327年，義大利天文學家採科·達斯科裡被活活燒死，他的"罪名"就是違背聖經的教義，論證地球呈球狀，在另一個半球上也有人類存在。

　　啟示事實上，科學的存在和發展中一個永恆的問題是標準與創新的矛盾。一方面，科學知識的出現必然形成相關的評判正誤的標準，另一方面，科學知識出現的過程就是對原有標準突破的過程，因此也必然受到原有標準的限制或壓制。這就需要我們更深刻地反思兩種科學的悲劇:一種是推行錯誤的標準所導致的後果;另一種是肆意創新所帶來的人道主義災難。

　　斯蒂芬·茨威格在《異端的權利》原文中的兩段話:"***卡斯特里奧與加爾文***在這場戰爭中，存在著一個範圍大得多並且是永恆的生死攸關的問題。""每一個國家，每一個時代，每一個有思想的人，都不得不多次確定自由和權力間的界標。因為，如果缺乏權力，自由就會退化為放縱，混亂隨之發生;另一方面，除非濟以自由，權力就會成為暴政。"這兩段話隱藏著這樣的意思:***1***應該給所有持異端見解的人證明自己的權利，或者說一切反對異端見解的人必須提供證據;***2***所有持異端見解的人都需要證明自己的正確，而無需在此之前抱怨社會的不理解。***3***所謂科學發展的意義，正在於改變人類原有的認識。因此，選擇錯誤是一種權利，否則就沒有科學探索的合理性。