劝哥白尼发表论文

大哥呀，我系问 earth 是球体而非平面的说法，不是问地动说。就算是地心说也可以是地是的球体的。

星星按什么方向绕北极星运转，那些星座东升西落〈一〉哥白尼 (Nicholas Copernicus，1473-1543)哥白尼是科学向神权宣战的第一位战士。在西元4－5世纪，以罗马教皇为首的天主教会势力非常强大，神权赛过君权，凌驾于国家权力之上，教会就是上帝在世上的代表机构，天主教会把希腊天文学家托勒玫创立的地心宇宙系，即地球居于宇宙中心静止不动，其他日、月、星辰环绕地球旋转的说法当作它的护身符。按照天主教义，自然界是上帝“从无”中创造出来的，永远受上帝的意旨支配。上帝“按照自己的形象”创造了人，并把他(她)安置在地球上，所以地球在宇宙中应当占有特殊地位。这样托勒玫的地心宇宙体系，正好为天主教义提供了“科学依据”，使它变成与宗教教义具有同等意义，同样神圣而不可侵犯。谁要是对它表示怀疑和反对，便被认为贬渎神圣和大逆不道，就要受到严厉制裁。而哥白尼却把它推翻了，地球被逐出宇宙的中心，变成一颗不断自转、同时又环绕太阳公转的行星。原来，人们并不是居住在稳如磐石的大地上，而是栖身在一个旋转很快的“陀螺”上。《圣经》赋予地球的特殊意义－－上帝的桂冠和宇宙的主宰，完全丧失了。 地球既然不是宇宙中心，而是普通行星之一，整个宇宙自然不因地球而存在，也不再有什么天堂与地狱之分。“天”既不存，“堂”将焉附，上帝也失去了藏身之所。这种教义上的破产，震撼了欧洲中世纪宗教统治的理论支柱，大大动摇了人们心目中对教会势力的崇拜。 哥白尼的伟大成就不仅铺平了通向近代天文学的道路，而且开辟了整个自然科学向前迈进的新时代。他教导人们用新眼光去看待事物，不应该盲目信赖古人的权威和从虚幻的表像看待事物，而应该在自然界中依靠实践和科学分析去发现事物的真理。 哥白尼在义大利留学期间正逢文艺复兴最盛期，在新思想接二连三地被提出的环境中，他读了公元前3世纪时天文学家阿里斯塔克斯的著作，受到书中所言：“不是太阳绕地球运行，而是地球绕太阳运行。”的影响很大，对哥白尼主张太阳为中心的宇宙观贡献很大，书中并指出恒星并不会因为视差而产生岁差的现象，因为恒星实在是太遥远了。1530年，哥白尼完成了他的著作，是一本叫做“小注解”(Little Commentary)的短文，他写着：“所有的星球都以太阳为中心运行，因此太阳是宇宙的中心，…天空中的各种现象都不是来自于苍天的运动，而是地球的运动。”虽未曾出版，手稿却在欧洲学者间四处传阅。1539年，有位任教于威汀堡大学的数学教授雷替克斯(Georg Joachim Rhaeticus, 1514~1576)，他阅读哥白尼的短文深受感动，亲自到佛隆堡的哥白尼住处拜访，并一起讨论了两年；并在1540年出书介绍哥白尼的学说。罗马教皇读过雷替克斯的书后，肯定其价值，力劝哥白尼出版全部论文，后来哥白尼就把著书捐给教皇。随后哥白尼又在1541年出版了工作摘要，标题是Narratio Prima (意为：首次报告) 长达38页，立即引来罗马天主教、马丁路德、约翰喀尔文等宗教家的抨击。在那同时，雷替克斯将哥白尼的手稿委讬朋友奥西安得出版，奥西安得深知路德派反对此学说，于是未经哥白尼同意，就自己写了一篇序文加上去，说明该书的论点并非绝对真实，而只是计算行星位置的方法。手稿在1543年出版了，当时立刻轰动整个欧洲，书名叫做《天体运行论》（De Revolutionibus Orbium Coelestium)，朋友形容新书交到哥白尼手上时，他只剩下一口气， 5月24日哥白尼因脑溢血去世，使得哥白尼永远没有机会看到序文。后来世人还以为懦弱的序文是哥白尼写的，评价大幅降低，直到1609年才被刻卜勒揭开真相，再度提升哥白尼的地位。天体运行论一书共分六卷∶第一卷是运行理论的基础与全书概要；第二卷是球面天文学与地平天文学；第三卷是以地动说为基础的太阳运动；第四卷是月球的运动；第五卷是行星在赤经方向上的运动；第六卷是行星在赤纬方向上的运动（图2）。他致力于研究太阳、行星、和月亮对恒星的相对运动，穷其一生对星象的观察，大致获得下列结论。(1)地球是圆球体证据是：越往北移动，北极星就升得越高；越往南移动，则越低。(2)地球由西向东自转，并且大气层随着地表运动如果大气不随着地表运动，应该会有连续的风由东向西吹。太阳、月亮、和星星都是东升西落，表示地球由西向东自转。(3)地球不是宇宙的中心太阳才是宇宙的中心，地球和行星都以圆形的轨道绕太阳运转，但是圆形的轨道不以太阳为圆心；因为观察行星在天空中移动的速率，并不是等速率的。(4)外行星以相反的方向绕行太阳当外行星(火星、木星、土星)在“冲”的位置时，看起来会渐慢而停止，再向后移动一些，又停止一次后，再向东行。造成这样现象的原因是地球在内轨道越过它们所造成的相对运动。(5)太阳由西向东运行，星星则相反方向因为地球以圆形轨道绕着太阳运转，看起来太阳在星空中移动的方向是由西向东；反之，星星则以由东向西的方向移动。和我们今天观察的现象吻合。(6)行星到达冲的位置时最亮因为行星到达“冲”的位置时，离地球最近，所以比其它时间亮。(7)火星的逆行运动比木星大，木星又比土星大火星的逆行运动比木星大，木星又比土星大；逆行所造成的圈线是透视的效果，表示火星比木星靠近太阳，木星又比土星靠近太阳。(8)越在外侧的行星，绕太阳作公转的时间越长“恒星周期”是指行星绕转太阳一周所需要的时间。恒星周期越长，行星离太阳越远；火星的周期 687天、木星将近12年、土星大约30年，因此土星离太阳最远，木星次之，火星则是三者离太阳最近的行星。而地球的周期是 365天，显然比火星还靠近太阳。水星和金星永远无法完整地绕转天空一周，因为它们的圆轨道在地球轨道内绕太阳运转，周期分别是88天和 225天，可以知道水星最靠近太阳，金星远些但仍比地球近。由于水星与金星在地球轨道内运行，从地球观察会有盈亏现象，但因此现象无法用肉眼看见，而不能支持哥白尼的观点。

向北极星看去，恒星按逆时针方向做周日视运动所有星座都有东升西落的现象，但北极星非常靠近北天极，所以只有北极星的视运动几乎看不出来

尼古拉·哥白尼1473 年2月19日生于波兰维斯瓦纳河畔的托伦，这是一个水陆交通极为便利的著名商业城市。哥白尼10岁丧父，由舅父抚养长大。18岁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年）对哥白尼影响极大，正是从他那里，哥白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钻研给了他批判托勒密理论的勇气。1506年，他回到阔别了十年的祖国波兰，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“斗转星移”，但保持着固定的相对位置，仿佛全都镶嵌在一个巨大的透明天球上，随天球周日旋转。这些星被称为恒星。但除恒星外，天空上还有那么几个星，它们极为明亮、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，不断地改变位置，这些星被称为“行星”，希腊人叫它们“漫游者”。肉眼能见的行星共五颗，它们是金星、木星、水星、火星和土星。所有的恒星都步调一致地每天由东往西转动，周而复始，决无例外。相比之下，行星的运动呈现出极度地不规则，它们有时往东，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星的表观（视）运动，即所谓“拯救现象”。托勒密的本轮—均轮的宇宙体系就是希腊人为“拯救行星运动”所做出的最大成就。本轮和均轮的迭加，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“拯救”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80多个。托勒密体系极为复杂。而且，为了与观测相一致，托勒密所采用的办法已越来越远离毕达哥拉斯主义的理想了：由于引入了偏心等距点，地球实际上并不处在宇宙的中心。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，由于航海事业的大发展，对于精确的天文历表的需要变得日益迫切，但用以编制历表的托勒密理论越来越繁琐，这种客观情势使人们关注天文学理论的变革。哥白尼也正是在这个紧要关头提出自己的革命性理论的。1509年，哥白尼写出了一个关于日心体系的《概要》，并将之抄赠朋友们传阅。1512年，哥白尼被派往波罗的海海滨的弗洛恩堡教堂任职，此后三十年，一直为教区的穷人治病，深得人心。在业余时间，他继续他的天文观测，其居住的小角楼成了“天文台”。同时，进一步深入地思考新的宇宙体系，于1539年写出了天文学史上的伟大著作《论天球的旋转》，系统论述了他的日心地动学说。哥白尼深知这一理论太富于革命性，所以迟迟不敢公之于世。是年，他的朋友和学生、德国威丁堡大学的青年教授雷提卡斯（1514—1564年）专程到弗洛恩堡，劝他立即出版该书，哥白尼犹豫不决，只同意由雷提卡斯先写一本小册子简要介绍他的学说。于是，波兰的格但斯克于1540年出版了雷提卡斯写的《哥白尼（论天球的旋转）提纲》。之后，雷提卡斯还是力劝哥白尼出版《论天球的旋转》。经不住反复劝说，哥白尼终于动心了，决定由雷提卡斯负责出版事宜。后来，雷提卡斯不得不返回莱比锡大学就职，又把出版工作交给教长奥西安德办理。奥西安德是一个新教徒，他知道新教领袖马丁·路德坚决反对哥白尼的日心说，还说过这样一段很过激的话：“人们正在注意一个突然发迹的天文学家，他力图证明是地球在旋转，而不是日、月、星辰诸天在旋转。 这个蠢才竟想把整个天文学连底都翻过来，可是《圣经》明白写着，约书亚喝令停止不动的是太阳，而不是地球。”所以，奥西安德很害怕该书对教会刺激太大，结果，他擅自加了一个“关于本书的假设告读者”的序言，序言中说，哥白尼只是构造了一个宇宙的数学模型以方便计算，不一定是对实在世界的真实描写。由于这篇序言没有署名，人们一直以为是哥白尼本人写的，直到1609年，开普勒才发现，哥白尼根本不知道加了这样一篇序言，而且他本人是绝不同意序言中的观点的。1543年5月24日，刚刚印好的《论天球的旋转》送到了哥白尼面前，这时候他已经因中风卧床很久了，据说，他只用颤抖的手抚摸了一下这本书，就与世长辞了。《论天球的旋转》（De revolution-ibus orbium coelestium）的中译名是人所共知的《天体运行论》，将“天球”译成“天体”，是将现代人的看法强加于古人，因为在哥白尼看来，天空转动着的是 “天球”，行星只不过附着在天球之上。全书共分六卷，第一卷是关于日心宇宙体系的总概说，其余各卷是将日心说具体运用来解释各大行星的视运动。哥白尼在卷首献词中叙述了日心地动说的来由和大致思想：“我对传统数学在研究各个天体运动中的可疑之处思索了很长时间之后，对于哲学家们不能对造物主为我们造成的美好而有秩序的宇宙机构提出正确的理论而感到气愤， 因此，我不辞辛苦重读了我所能得到的哲学著作，看看在各天球运动方面有没有跟数学学派不同的假说。结果，在西塞罗的著作中发现了希西塔斯逼真地描写过地球的运动，后来又在普鲁塔克的著作中看到还有别的人也赞成与之类似的见解 “这就启发我也开始考虑地球的运动。虽然这种看法似乎很荒唐，但前人既可以随意想象圆周运动来解释星空现象，那么我更可以尝试一下，是否假定地球有某种运动能比假定天球旋转得到更好的解释。“于是，从地球运动的假定出发，经过长期的、反复的观测，我终于发现：如果其它行星的运动同地球运动联系起来考虑，并按每一行星的轨道比例来作计算，那么，不仅会得出各种观测现象，而且一切星体轨道和天球之大小与顺序以及天球本身，就全部有机地联系在一起了，以至不能变动任何一部分而不在众星和宇宙中引起混乱。”构成托勒密宇宙体系的是如下四个假定：第一，天是球形的而且像球那样转动；第二，地也是球形的；第三，地位于天的中央；第四，地球静止不参与转动。哥白尼对前两点是赞同的，但不同意后两点。首先，哥白尼提出了地球自转和公转的概念。全部星空的周日旋转实际上是地球自转造成的，正是地球由西向东绕轴自转，才引起昼夜的变化；而太阳的周年视运动，实际上是由地球绕太阳每年公转一周造成的。哥白尼还提出地球有第三种运动，即所谓“倾斜面运动”，这个运动使地球自转轴在公转时与黄道面保持固定交角，从而形成地球上四季的差别。其次，哥白尼用太阳取代地球位于宇宙的中心，所有的行星包括地球均以太阳为中心转动。这一变动使得各大行星运动获得了统一性。本来在托勒密体系中，水星、金星是所谓内行星，它们在在各自均轮上运行周期是一年，而火星、木星、土星这三个外行星，它们的本轮运动周期为一年，这里实际上均包含了与太阳有关系的周年运动的因素，但得不到解释。将太阳置于宇宙中心之后，这一因素就成了诸行星绕共同的中心太阳运行的证据。此外，在托勒密体系中，无法解释内行星的本轮中心为何总是处在日地连线上，中心转换之后，也变得极为自然。总而言之，日心体系使行星运动具有确定性和统一性，而地心体系中每颗行星各有其独特的运动结构，整体上可以有不同的几何构成，缺乏唯一性。哥白尼最终构造的宇宙图景是：最外层是恒星天，它是静止不动的，构成了行星运动的参考背景。最远的行星是土星，其运行周期是30年，以后依次是木星，周期12年；火星，周期2年；地球，周期1年；金星，9个月；最后是水星，88天绕太阳一周。月亮是地球的卫星，它既随地球绕太阳转动，每月又绕地球旋转一周。日心说受到的责难一开始完全是科学和常识上的。首先，人们怀疑如果地球以如此大的速度运动，那必定会分崩离析。哥白尼的解释是，从前比地球大得多的天球以更大的速度旋转都不会瓦解，地球当然也不会；其次，有人质疑说，既然地球在运动，那地球上的物体为何没有被抛在后面，对这一点哥白尼的回答不是特别有力；最后，是一个老问题，地球如果相对于恒星运动，那么应该可以观察到恒星的周年视差，可实际上从来也没有观测到过恒星视差，哥白尼的回答是：“宇宙之大何其广阔：从太阳到地球的距离与某些行星轨道大小相比虽然已经显得非常巨大，但同恒星球的大小相比，简直微不足道。”因此，我们根本觉察不到恒星的周年视运动。日心说比地心说最明显的优点是它的简洁性，这一点连哥白尼学说的反对者们也是承认的。大小轮子由80多个减少到约34个。此外，哥白尼成功地恢复了毕达哥拉斯主义的理想，正圆运动得以更好地保持，几乎所有的本轮和均轮都沿同一个方向运行，等距偏心点被取消。哥白尼革命带动了一系列观念上的变革。首先，它使地球成为不断运动的行星之一，打破了亚里士多德物理学中天地绝然有别的界限；其次，它破除了亚里士多德的绝对运动概念，引入了运动相对性观念；再次，宇宙中心的转变，暗示了宇宙可能根本就没有中心，而无中心的宇宙是与希腊古典的等级宇宙完全对立的；最后，由于地球运动起来了，恒星层反而可以静止不动，这样一来，诸恒星也就不必处在同一个球层之中，恒星层既然没有运动，从前借以论证宇宙有限的理由也就不再成立，因为人们一直认为，既然恒星层是转动的，那就不可能是无限的。最后两点观念变革，在哥白尼那里还只是隐含的，布鲁诺将它公开说了出来

日心说（外文名：Heliocentrism，又名：地动说）是关于天体运动的和地心说相对立的学说，它认为太阳是宇宙的中心，而不是地球。通常认为完整的日心说是由哥白尼在1543年发表的《天体运行论》中提出的，实际上在西方公元前300多年的阿里斯塔克和赫拉克里特就已经提到过太阳是宇宙的中心。哥白尼提出的“日心说”，有力地打破了长期以来居于宗教统治地位的“地心说”，实现了天文学的根本变革。日心说的观点是1.地球是球形的。如果在船桅顶放一个光源，当船驶离海岸时，岸上的人们会看见亮光逐渐降低，直至消失。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