第22章 與天文學家相約(1)(1 / 3)

日心說的創立者哥白尼

哥白尼Nicolaus Copernicus,(1473~1543)是波蘭偉大的天文學家,著名的“日心說”的創始人。這個學說摧毀了當時神學對科學的束縛,宣告了自然科學的獨立。

哥白尼1473年出生在波蘭維斯杜拉河畔的托倫城。他的父親是個當議員的商人,母親是托倫城一個大商人的女人。哥白尼有一個哥哥和兩個姐姐,他是最小的一個。當他剛剛10歲時父親就去世了,他被送到舅舅盧卡斯大主教家中撫養。盧卡斯是一個人文主義者。按照舅舅的安排,哥白尼進入了克拉科夫大學學習。舅舅希望他和自己一樣,成為一個神職人員,但從小哥白尼的誌趣主要在自然科學方麵。一次他的哥哥問他為什麼夜晚常常守在窗邊望著天空發呆?哥白尼解釋說:“我是在觀察天象,想探尋天上的奧秘。”哥哥說天上的事有神學家操心,凡人怎麼能幹預呢?哥白尼興奮地說:“為了讓人們望著天空不感到害怕,我要一輩子研究它!我還要叫星星和人交朋友,讓它給海船校正航線,給水手指引航行。”哥白尼在克拉科夫大學攻讀過天文學、數學和地理學。當時波蘭已經產生了一些有名的天文學家,他們有的就在克拉科夫大學講課。曾經教過哥白尼數學和天文學的教授布魯楚斯基的影響,使哥白尼立定獻身天文學的誌向,對他一生的學業和事業都有深遠的影響,一次哥白尼和布魯楚斯基夜晚外出散步,望著天空,哥白尼對老師說:“您可知道,天上那些閃著銀光的星星,像一些迷眼的沙塵一樣,老是使我又向往又苦惱。我真恨不能飛上九重天,去看個明白,不過我的飛翔不是靠翅膀,我的航行不是靠風帆,我有兩件您教我的法寶:一件是數學,一件是觀測。”後來哥白尼的確是用這兩個法寶在天文學領域的研究上做出了重大貢獻。

哥白尼在克拉科夫大學讀書時,就開始考慮地球的運轉問題。早在公元二世紀古希臘的大天文學家托勒密總結了前人在四百年間觀測的成果,提出了“地球是宇宙的中心”的學說,這個學說為神學家所利用和把持流傳了一千四百多年。這個學說認為地球是靜止不動地坐鎮宇宙的中心,所有天體包括太陽在內,都圍繞地球運轉。哥白尼曾經十分勤奮地鑽研過托勒密的學說。看出了托勒密的錯誤結論和科學方法之間的矛盾,他說前人有權虛構圓輪來解釋星空的現象;他也有權嚐試發現一種比圓輪更妥當的方法來解釋天體的運行。哥白尼在克拉科夫大學就開始了觀測工作。他利用當時的儀器“捕星器”和“三弧儀”觀測過月食,研究那浩瀚無邊的星空。哥白尼在克拉科夫大學學習三年後,遵照舅舅的意願又去意大利學習“教會法”。在意大利學習教會法的同時他繼續努力鑽研天文學。他結識了當時知名的天文學家多米尼克和瑪利亞,同他們一起研究月球理論。他開始用實際觀測的結果來揭露“地心學說”和客觀現象的矛盾。通過精密的計算,哥白尼把“地心說”打開了一個缺口。1503年哥白尼取得了教會法博士學位。這時哥白尼又努力研讀古代典籍,從中為太陽中心學說尋求參考資料。許多古代學者的卓越見解,在當時被認為是“離經叛道”,但對哥白尼來說好似夜航中的燈塔,照亮了前進的方向。1506年哥白尼結束了10年的留學生活回到了波蘭。

回到波蘭後,哥白尼孜孜不倦地鑽研行星運動理論,奠定了他的“日心學說”的基礎。當時波蘭教會宣告天空將出現四次土星和木星“會合”的異常現象,說這是上天對世人的一個嚴重警告,世上將出現一個冒牌的先知,洪水和瘟疫將接踵而至,並將引起社會騷亂和國家崩潰。這種種謠言鬧得人心不安。這時哥白尼和他的朋友們也在研究四星“會合”問題。哥白尼發現教會的說法是妖言惑眾。於是他和朋友們決定各自在不同的地區進行觀測,以便一起揭發教會的邪說。觀測的結果證實了哥白尼的預見。“會合”的日期和教會所說的不符而和哥白尼的推算一致。科學給了教會當頭一棒。後來哥白尼把他的“太陽中心學說”寫出了一個提綱,叫《試論天體運行的假設》,它宣布:“所有的天體都圍繞著太陽運轉,太陽附近是宇宙的中心所在,地球也和別的行星一樣繞著圓周運轉。它一晝夜繞地軸自轉一周,一年繞太陽公轉一周。”哥白尼的這個提綱是一個巨大學說體係的輪廓,是哥白尼學說的第一塊基石,要在這基石上建立宏偉的大廈,還需要他做相當多的工作。

1513年,哥白尼為了盡最大努力從事天文觀測,他在瀕臨波羅的海的弗隆堡買下城堡的一座箭樓。這座箭樓本是作戰用的,三角形的樓頂向前傾,樓頂最上層有三個窗口,是哥白尼的工作室,下麵兩層是臥房。從最上層的窗口可以向四麵八方觀測天象。當樓頂妨礙觀測時,外邊的露台就成了他的觀測台。哥白尼是當地牧師會的一位僧正,還擔任主教和牧師會的醫生,這分散了他不少的時間和精力。盡管事務纏身。哥白尼仍堅持進行天文觀測的研究。他用來觀測的儀器都是自己動手製作的。有測量行星距離的“三弧儀”,測量月球和行星位置的“捕星器”,測定太陽中天時高度的“象限儀”。哥白尼就是利用這些簡陋的設備在弗隆堡前後進行了有記錄可查的五十多次觀測,其中包括日食、月食、火星、金星、木星和土星的方位等等。他的觀測在望遠鏡發明以前能做得這麼精確,令後來許多傑出的天文學家非常欽佩。