波兰天文学家  哥白尼

    尼古拉·哥白尼(Nicolaus Copernicus,1473~1543)是波兰伟大的天文学家、太阳中心说的创始人、近代天文学的奠基人。他也是一位多才多艺、学识渊博的巨人,是一位杰出的医生、社会活动家、数学家、经济学家和画家。

      哥白尼于1473年2月19日出生在波兰西部维斯杜拉河畔,托伦城圣阿娜巷的一个商人家庭。父亲尼古拉原是克拉科夫的商人,1458年迁居托伦城,因商致富,被选为托伦市的议员和市长。母亲巴巴娜是当地一位富商的女儿。夫妻俩供生两女两男,哥白尼是最小的一个。

    在哥白尼10岁时,他父亲去世了,此后一直由舅父路加斯·瓦兹洛德(1447~1512)大主教抚养。大主教是一位具有人文主义思想的进步人士,因此哥白尼从小就受到了良好的教育。舅父先后把他送到了自己主持的圣约翰学校和弗洛科拉维克的教会学校学习。

    

        哥白尼从少年时期就热爱天文学,中学时就曾在老师的指导下,制造了一具按日影以定时刻的日冕,从而培养了他对天文学的浓厚兴趣。

        1491年至1495年,哥白尼进入克拉科夫大学学习。克拉科夫是当时波兰的首都,也是东欧最大的贸易和文化中心,有许多国家的留学生在这里学习。由于它地处东西欧交通要冲,所以比较早地受到意大利文艺复兴的影响。

      该校教师中对他的影响最大的,是一位具有进步思想的数学家和天文学家沃伊切赫·布鲁泽夫斯基教授。这位学者对公元二世纪古希腊天文学家托勒密的“地心说”提出了怀疑。哥白尼经常去向着位学者请教天文学和数学方面的问题,还学会了运用天文仪器进行天象观测。教授的启蒙教育促使哥白尼决定将自己的一生奉献给天文科学。

      哥白尼从克拉科夫大学毕业后,1495年奉哥白尼舅父路加斯·瓦兹洛德之命,越过阿尔卑斯山,前往当时欧洲文化中心意大利留学。原来,大主教为了与所辖的埃尔门兰德教区的条顿骑士团进行斗争,就必须有人精通教会的法律,于是决定派自己的外甥哥白尼去意大利学习教会法。哥白尼是一个懂得维护民族利益的爱国者,尽管他爱好天文学,但他还是欣然同意了舅父的安排。

       哥白尼在意大利先后进入博洛尼亚大学、帕多瓦大学和费拉拉大学学习和研究法律、天文学、数学、神学和医学,他同时还学会了希腊文。1503年,哥白尼完成舅父的委托,获得了教会法规博士学位。这期间,哥白尼的主要精力依然放在天文学和数学的研究上。在博洛尼亚大学对他影响最大的是天文学教授达·诺法纳,哥白尼同他一道观测天象,共同探讨改革关于托勒密的学说的问题。后来哥白尼基本上是沿着他的老师所指引的方向,进行伟大的天文学革命的。

        1499年,26岁的哥白尼应聘当了罗马大学的天文学教授。1500年11月6日,他在罗马做了月食观察,证实了地动说的正确性。1506年,他从意大利返回祖国。

      哥白尼回到波兰後,便在他舅父路加斯·瓦兹洛德大主教手下做私人医生和秘书工作,经办教区的外交事宜,并兼任弗洛恩堡修道院的神甫,直到他舅父路加斯·瓦兹洛德大主教1512年病逝为止。

      后来,哥白尼移居弗洛恩堡,从此就在该地担任神甫职务。同时他还利用业余时间行医,免费为贫苦人治病。他的医道高明,被当地人称为“神医”。

      虽然哥白尼的工作繁多,但他依然能把主要精力放在天文学的研究上。1512年3月,他在曾购得城堡西北角的一座箭楼,把它作为自己的住所和观测天象之用,这实际上是一座小型天文台。这座箭楼至今尚存,被称为“哥白尼塔”,自十七世纪以来一直被人们作为天文学的圣地。他用自治的简陋仪器,夏去冬来,无论刮风下雨,还是天寒地冻,坚持观测天体长达30年之久。

      1516年,当时波兰政府滥发劣质货币,造成物价飞涨,货币贬值,给国内市场带来极大的混乱。为此他写了一本《货币的一般理论》的小册子。主张对货币实行改革,建立“货币同盟”,并规定加入同盟的国家只准流通一种货币,只准一个机关发行,货币发行量必须得到控制……。由于封建主的反对,他的主张未能实行,然而,他是近代第一个提出进行劣币淘汰的良币理论的经济学家。

       哥白尼不仅是一位杰出的经济学家,而且也是一位伟大的爱国主义者,当条顿骑士团疯狂侵略波兰时,他挺身而出,起来保卫自己的祖国。1519年,条顿骑士团来犯,埃尔门兰德地区的僧侣全给吓跑了,而他却勇敢的组织和领导了奥尔兹丁城的人民奋勇反击侵略者,经过五天五夜的激战,终于打退了敌人的进攻。波兰国王为了表彰他在保卫战中的功绩,委任他为“埃尔门兰德总理”,主管这地区的一切政务。

       哥白尼是一位多才多艺的学者,他精通拉丁文和希腊文,对古希腊罗马文学也颇有研究;他是一位画家,做过自画像;他还绘制过埃尔门兰德地区的地图,设计过埃尔门兰德个城市的自来水。哥白尼还是一位出色的数学家,他的巨著《天体运行论》附录里,发表过他的球面三角论文。

       在哥白尼的一生事业中,无论是在数学、医学还是在法学、经济学等领域都做出了可喜的成绩,然而他之所以能名垂青史,却是因为他的天文学方面的伟大贡献。

       1515年,哥白尼开始写作《天体运行论》一书。1525年,哥白尼原来的女管家安娜衷心爱上了这位伟大的科学家,她不顾别人的流言蜚语,毅然来到了被教会剥夺了结婚权利的哥白尼身边,和他一起生活。由于她的精心照顾和帮助,才使得《天体运行论》一书的写作得以顺利进行。1936年,这本书已基本完成,1540年,经过最后一次修改定稿。

      早在1530年,哥白尼曾将自己的研究成果,加工整理,写成一篇科学论文,称为《短论》,以手稿的形式赠给欧洲的一些学者传阅。人们对他的学说的态度反映不一,有的拥护,有的坚决反对。由于它害怕教会的迫害,一直未敢发表。1541年秋,哥白尼唯一的弟子。德国维登堡大学年轻的数学教授雷提卡斯,把《天体运行论》的手稿,送往纽伦堡出版。

       1543年5月24日,伟大的波兰科学家哥白尼病逝。

太阳中心说

      哥白尼的“日心说”发表之前,“地心说”在中世纪的欧洲一直居于统治地位。自古以来,人类就对宇宙的结构不断地进行着思考,早在古希腊时代就有哲学家提出了地球在运动的主张,只是当时缺乏依据,因此没有得到人们的认可。

      在古代欧洲,亚里士多德和托勒密主张“地心说”,认为地球是静止不动的,其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转。这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂、人间、地狱的说法刚好互相吻合,处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说,把“地心说”和上帝创造世界融为一体,用来愚弄人们,维护自己的统治。因而“地心学”说被教会奉为和《圣经》一样的经典,长期居于统治地位。

       随着事物的不断发展,天文观测的精确度渐渐提高,人们逐渐发现了地心学说的破绽。到文艺复兴运动时期,人们发现托勒密所提出的均轮和本轮的数目竟多达八十个左右,这显然是不合理、不科学的。人们期待着能有一种科学的天体系统取代地心说。在这种历史背景下,哥白尼的地动学说应运而生了。

        约在1515年前,哥白尼为阐述自己关于天体运动学说的基本思想撰写了篇题为《浅说》的论文,他认为天体运动必须满足以下七点:

      不存在一个所有天体轨道或天体的共同的中心;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;地球到太阳的距离同天穹高度之比是微不足道的;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,地球同时进行着几种运动;人们看到的行星向前和向后运动,是由于地球运动引起的。地球的运动足以解释人们在空中见到的各种现象了。

       此外,哥白尼还描述了太阳、月球、三颗外行星(土星、木星和火星)和两颗内行星(金星、水星)的视运动。书中,哥白尼批判了托勒密的理论。科学地阐明了天体运行的现象,推翻了长期以来居于统治地位的地心说,并从根本上否定了基督教关于上帝创造一切的谬论,从而实现了天文学中的根本变革。

    《天体运行论》

      哥白尼认识到《浅说》中的论断是假设的方式提出的,且他的模型所用数据并非亲自观测得出,因此缺乏可信度。1515年,哥白尼便开始着手准备撰写《天体运行论》这一更为完整的论著。十几年来,哥白尼进行了大量的天文观测,收集了大批资料,终于在1533年完成了这部巨著的初稿,随后,他又长期进行观测、验证、修改,使得他的宇宙体系更具说服力,成为一种科学理论。

      《天体运行论》的全书共六卷。第一卷为宇宙论,简述了整个宇宙的结构,是全书的精髓。这一卷分四章,先后论述了“宇宙是球形”、“大地也是球形”、“天体的运动是均匀永恒之圆运动或复合运动”。哥白尼说,“天体的这种旋转运动对于球来说是固有的性质,它反映了球形的特点。球这种形状的特点是简单、没有起点、也没有终点,旋转时不能将各部分相区别。而且球体形状也正是旋转作用本身造成的。”

      哥白尼赞同毕达哥拉斯学派的主张,即应当用简明的几何图象来表示宇宙的结构和天体的运行规律。在第一卷的第四章中,哥白尼正确地将行星以及地球绕日运转轨道进行排列,并刊载了他的宇宙模型图。这张我们现在看似普通的天球次序图,在当时却是人类认识宇宙的一次巨大的飞跃。

       第二卷运用三角学论证天体运行的基本规律,其中哥白尼首创了平面三角和球面三角的演算方法;第三卷为恒星表;第四卷叙述了地球绕轴运行和周年运行;第五卷阐述了地球的卫星月球;第六卷是关于行星运行的理论。

      哥白尼在《天体运行论》中还详细讲解了地球的三种运动(自转、公转、赤纬运动)所引起的一系列现象,岁差现象、月球运动、行星运动的及金星、水星的纬度偏离和轨道平面的倾角。《天体运行论》的诞生使当时所知道的太阳系内天体的位置和运状况更为完整了。

      然而,这部伟大著作的出版却经历了一个艰难而曲折的过程。

      早在1530年,哥白尼曾将自己的研究成果,加工整理,写成一篇科学论文,称为《短论》,以手稿的形式赠给欧洲的一些学者传阅。人们对他的学说的态度反映不一,有的拥护,有的坚决反对。他的朋友们更竭力在意大利高级教会人士中传播他的新理论和观点。他们试图通过这种办法为哥白尼公布自己的学说铺平道路,从而实现当时的科学革命。

      在众多好友的努力下,红衣主教尼古拉·申伯格对哥白尼的学说产生了巨大的兴趣,他在1536年11月1日给哥白尼写了一封信,想了解哥白尼的学说,信中用肯定态度谈到了日心学说中的日、土、月三个天体的位置。然而这位开明的红衣主教在第二年便去世了,没能够成为哥白尼学说的庇护人。

       在《天体运行论》完成后,哥白尼却对它的出版犹豫不决了。他但心这部书出版后会遭受到地心说信徒们的攻击,并受到教廷的压制。在朋友和学生的支持鼓励下,经过长期反复的考虑,哥白尼终于决定出版这部著作。1542年,哥白尼给教皇保罗三世写了一封信,寻求教皇的庇护。他相信教皇将用自己的威严与威望保护他,令他的学说免遭谴责。然而,这一切并没有如他所愿,这封哥白尼用来做为《天体运行论》序言的信却只是起到引子的作用。

       1541年秋,哥白尼唯一的弟子,德国维登堡大学年轻的数学教授雷提卡斯,把《天体运行论》的手稿,送往纽伦堡出版。由于雷提卡斯坚信哥白尼的学说,受到教会的迫害,不得不背井离乡逃避教会的追捕。临走之前他委托自己的朋友,牧师奥西安德尔代他出版哥白尼的著作。

      然而就是这个牧师在《天体运行论》中,按自己的意愿写了一篇没有署名的怯懦的序言,这篇序言完全改变了作者的主张,他和书中的内容很不协调。说这本书中的学说只是为了计算星历表之便而采用的假设,不一定和实际情况相符。这也是在《天体运行论》出版后几十年时期内很少有人重视哥白尼理论的一个重要原因。哥白尼的学生雷提卡斯对此事感到十分愤概,他曾多次要求著作的出版人发行改正版,但这些要求都未能实现。

      1543年5月24日,弥留之际的哥白尼终于见到刚刚出版的《天体运行论》,可惜当时的他已经因为脑溢血而双目失明,他只摸了摸书的封面,便与世长辞了。

       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,就连当时反对天主教的新教也根据《圣经》的记载,群起反对“日心说”。他的著作更是被列为禁书。但真理是封锁不住的,继哥白尼之后,开普勒、布鲁诺、伽利略和牛顿等科学家,又进一步丰富和发展了哥白尼的学说。这一光辉学说经过三个世纪的艰苦斗争,终于获得完全胜利并为社会所承认。1882年,罗马教皇也不得不承认哥白尼的学说是正确的。

    哥白尼的历史地位

        哥白尼的“日心说”沉重地打击了教会的宇宙观,这是唯物主义和唯心主义斗争的伟大胜利。因此使天文学从宗教神学的束缚下解放出来,自然科学从此获得了新生,这在近代科学的发展上具有划时代的意义。

       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,哥白尼只是把宇宙的中心从地球移到了太阳,并没有放弃宇宙中心论和宇宙有限论。在德国的开普勒总结出行星运动三定律、英国的牛顿发现万有引力定律以后,哥白尼的太阳中心说才更加的稳固。从后来的研究结果证明,宇宙空间是无限的,它没有边界,没有形状,因而也就没有中心。虽然哥白尼的观点并不完全正确,但是他的理论人类的宇宙观带来了巨大的变革。

      恩格斯在《自然辩证法》中对哥白尼的《天体运行论》给于了高度的评价。他说:“自然科学借以宣布其独立并且好像是重演路德焚烧教谕的革命行动,便是哥白尼那本不朽著作的出版,他用这本书(虽然是胆怯地,而且可说是只在临终时)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。”

哥白尼诞生500周年 波兰 1970年6月26日

 

 

 

 

 

 

 

                                       哥白尼 波兰 1973年2月18日

哥白尼诞生500周年 卢旺达 1973年12月26日

哥白尼诞辰500周年(第一组) 波兰 3枚 1969.6.26

哥白尼诞辰500周年第三组 波兰 1972年9月28日

 

哥白尼诞辰500周年 古巴 1973年5月25日