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第79章 哥白尼创立日心说——科学向神学的挑战

发生时间

1543年

入选理由

哥白尼创立日心说是一场天文学上根本性的革命,是人类探求客观真理的里程碑。

事件简介

中世纪一千多年间,地球是宇宙的中心这一学说占有绝对的统治地位。但在人类观察宇宙的进程中,地心说对解释一些宇宙现象显得力不从心。哥白尼在1543年发表日心说,指出太阳才是宇宙的中心。这一学说直到17世纪由开普勒进一步证明后,才被广泛接受。日心说的建立沉重地打击了基督教会对社会科学的影响力。

事件经过

在最原始的懵懂中,人们总是觉得自己处在世界的中心,无论东西方,太阳总是东升西落、忙忙碌碌为地面上的人类服务的好员工。希腊神话里阿波罗神驾驶的华丽战车、中国古代后羿射下来的金乌,可以看出在原始地球居民心中太阳并不是非常神圣,没有占据过分高的位置。相反,最高的神灵总是统治土地和人类的。

关于宇宙中心的问题,很久以前东西方的思想家和学者就有不同的见解。一些喜欢思考的人就地球是不是宇宙的中心提出疑问。古希腊有学者就提出地球其实是在动的,中国古代也有土地要顺从太阳的说法。

这些思想仅仅是昙花一现,包括提出者本身也不一定会坚持。人类由于自身的局限性,无法跳出地球看到整个宇宙。作为井底之蛙,每天看见太阳在天上穿梭,从没感觉到地表有什么移动,地心说的形成自然水到渠成。

古希腊天文学家托勒密是地心说的集大成者,他继续了亚里士多德等前辈的学说,经过计算得出地球是宇宙中心的结论。他认为地球处于宇宙中心静止不动。从地球向外,依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星,在各自的圆轨道上绕地球运转。

地心说是历史上第一套关于行星体系的理论,它是人类科学研究天文学的第一步。地心说在当时可以解释很多天文学问题,最重要的是它肯定了我们生活的土地是个“球体”。

托勒密的地心说所描绘的“圆轨道”第一次在天体运行中运用到了“轨道”这一概念,他认为行星运行是有规律的,这个规律就是所有行星(包括太阳在内)在以地球为中心所形成的同心圆轨道上运行。

托勒密提出地心说纯粹是从科学的角度出发来审视天体。到了中世纪,地心说除了“地球是圆的”这一条之外,完全与基督教对于世界中心的说辞不谋而合。中世纪处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说,把“地心说”和“神创论”融为一体,形成一个完整的体系。“地心说”在教会的支持下,主导天文学上千年。

哥白尼雕像如果不是人类生存环境的束缚,地心说也许早就被淘汰了。俗话说“眼见为实”,人们每天看到的一切都印证了“地心说”的理论,没有人怀疑地心说本身有什么问题。在托勒密后世的天文学家对天体的研究中,地心说像铁律一样被奉行着。一旦天体的运行与地心说不符,天文学家会想办法改进地心说,弥补其缺点以图更好地解释天象。

对地心说的改进是一个拆东墙补西墙的过程,补来补去最终也没能完美地解释所有天体现象,反而使得地心说越来越复杂。把当时人们对地心说的改进轨道都画在行星图上,会看见一个个圆圈彼此相套,整个星系轨道图看上去就像一个大“圈套”。哥白尼出生的时候,地心说依然是天文学的“公理”。哥白尼在大学学习的也是天文,他试图像其他人那样改进地心说。

他觉得天体运行应该没有那么复杂,但是简单的轨道又不能解释天文现象。哥白尼日夜测量行星的位置,试图找出规律改进现有的理论,至少让星系图上少两个圈。

但是他得到的数据并没有能提供给他任何有价值的东西,哥白尼的思想陷入死胡同。如果一个人走进死胡同,最好的方法不是翻墙,而是退出来另找出路。哥白尼有了一个大胆的想法:在另一个运行着的行星上观察,行星的运行情况会是什么样的?哥白尼被自己的想法吓到了,但这个异想天开的思路,却让他忍不住想去探究。

假如在别的星球上观察,地球是不是也像其他行星一样在运动呢?

如果地球真的在运动,那有没有不运动的行星?

真的有别的行星不动,那么地球是怎么运动的?

地球还是宇宙的中心么?

哥白尼越想越兴奋,也越想越怕。他深知自己的想法多么离经叛道。但是就像小孩会有犯错误的冲动一样,哥白尼一心想论证自己的“诡异”想法。

接下来哥白尼顺着这个思路重新测量数据,观测行星。在不同的时间和地点,哥白尼得到不同的数据,这印证了哥白尼最初的想法:地球是动的,而且不可能是所有行星的轨道中心。

那么轨道中心在哪里呢?经过二十年的观测,哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显。这是不是意味着宇宙的中心就是太阳?哥白尼拿出托勒密最初的行星体系图本,将地球和太阳对调位置。一切显得那么简单合理。

这就是宇宙的真实面目,哥白尼坚信。经过观察和最后的改进,哥白尼完成了日心学说。哥白尼认为地球只是引力中心和月球轨道的中心,并不是宇宙的中心;所有天体都绕太阳运转,宇宙的中心在太阳附近;在天空中看到的任何运动,都是地球运动引起的;在空中看到的太阳运动的一切现象,都不是它本身运动产生的,而是地球运动引起的。

哥白尼知道日心说会在当时产生什么反应,仅仅是因为支持地球是圆的就有人被活活烧死。所以直到他逝世后,《天体运行论》才得以发表。由于哥白尼日心说本身存在缺陷,有很多问题无法解释,在一开始并没有受到认同,甚至被讥笑。

17世纪初,开普勒通过数学计算,修改了日心说中所有天体的运行轨道都是圆形的一说。经过开普勒的观察计算,天体运行轨道应该是椭圆。从这一刻起,日心说才真正地进入人类视线,并打败地心说,开辟天文学的新天地。

影响和评价

哥白尼批判了托勒密的理论,相对较科学地阐述了天体运行的真实现象,推翻了长期以来居于统治地位的地心说。日心说的建立同进化论一样从根本上否定了基督教关于神创论的谬误。他正确地论述了地球绕其轴心运转、月亮绕地球运转、地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。

日心说铺平了通向近代天文学的道路,从而实现了天文学的根本变革。不仅如此,日心说撼动了基督教统治的根基,使得人类智慧从腐朽沉闷的空气中解脱出来,开创了整个自然界科学向前迈进的新时代。从哥白尼起,脱离教会束缚的自然科学和哲学开始获得飞跃的发展。

日心说并不是真理,它认为太阳是宇宙的中心,地球是引力中心,其他天体的运动都是由于地球自身运动引起的这些观点就是错误的。但是哥白尼在日心说艰难的创立过程中,敢于向权威说不,敢于挑战创新,这是日心说留给我们最宝贵的精神财富。人类就是在推翻一个真理走向另一个真理才不断进步的,谁又能说我们今天所坚持的一切就是完全正确的?

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