从哥白尼到开普勒
中科大天文学史讲义07哥白尼日心体系的创立和发展
第七讲哥白尼日心体系的创立和发展十六世纪中叶，哥白尼日心体系创立，标志着近代天文学诞生。
为此作出重大贡献的人物：哥白尼(Nicho1.sCopemicus,1473—1543)布鲁诺(G.Bruno,1548—1600)第谷(TychoBrache,1546—1601)开普勒(J.Kep1.er,1571—1630)伽利略(Ga1.i1.eo,1564—1642)牛顿(1.Newton,1642—1727)一、哥白尼的生平和学说1.生平简介1473年2月19日生于波兰的托伦。
10岁丧父，由舅父瓦琴罗德抚养。
18岁入克拉科夫大学学习。
听布鲁捷夫斯基天文课。
22岁获弗龙堡大教堂神父团职位。
23岁去意大利博洛尼亚大学学教会规。
并师从著名天文学家D.M.诺法拉(DomeniCOMariadaNoVara,1454—1504)研究天文学。
28岁返回波兰加入神父团。
同年夏天，至意大利帕多瓦大学学医。
期间又获费拉拉大学教会法规博士学位。
33岁回波兰。
在埃尔蒙兰其舅父处任职，继续天文研究。
40岁(1513年)3月，在弗龙堡大教堂平台上安置天文仪器，开展天文观测，达二十年。
完成《天体运行论》。
1543年5月24日逝世。
2.日心体系学说的形成16世纪10年代哥白尼撰写《关于天体运动假说的要释》。
16世纪30年代后期基本完成《天体运行论》。
3.《天体运行论》的出版1539年5月奥地利数学家雷蒂库斯(GJRhetiCus,1514—1574)到弗龙堡。
写成长文“《天体运行论》浅说"，1540年发表。
劝说哥白尼出版《天体运行论》。
二、关于《天体运行论》1.体例用拉丁文写成，共6卷。
书名为《论天体旋转的六卷集》(DeRevo1.utionibusOrbiumCoeIestium,1.ibriVI),后人简称为《天体运行论》(DeReVoIUtionibUS)O2.内容简介第一卷宇宙总结构图像。
第二卷应用球面三角方法解释天体在天球上的视运动。
开普勒
开普勒在天文学研究方面的天赋， 开普勒在天文学研究方面的天赋，是被第谷独具慧眼地发现 第谷是当时最卓越的天文观察家， 的，第谷是当时最卓越的天文观察家，他测量了无数恒星的位 置和行星的运动。发现了许多新的现象，如黄赤交角的变化、 置和行星的运动。发现了许多新的现象，如黄赤交角的变化、 月球运行的二均差，以及岁差的测定等。 月球运行的二均差，以及岁差的测定等。第谷最大的天文学成 就就是发现了开普勒。 就就是发现了开普勒。第谷在临终前将自己多年积累的天文观 测资料全部交给了开普勒，再三叮嘱开普勒要继续他的工作， 测资料全部交给了开普勒，再三叮嘱开普勒要继续他的工作， 并将观察结果出版出来。 并将观察结果出版出来。开普勒接过了第谷尚未完成的研究工 作。 后来，开普勒在伽利略的影响下， 后来，开普勒在伽利略的影响下，通过对行星运动进行深入的 研究，抛弃了柏拉图和毕达哥拉斯的学说， 研究，抛弃了柏拉图和毕达哥拉斯的学说，逐步走上真理和科 学的轨道。 学的轨道。 三．开普勒和天文学改革 对火星轨道的研究是开普勒重新研究天体运动的起点。 对火星轨道的研究是开普勒重新研究天体运动的起点。因 为在第谷遗留下来的数据资料中，火星的资料是最丰富的， 为在第谷遗留下来的数据资料中，火星的资料是最丰富的，而 哥白尼的理论在火星轨道上的偏离最大。开始， 哥白尼的理论在火星轨道上的偏离最大。开始，开普勒用正圆 编制火星的运行表，发现火星老是出轨。 编制火星的运行表，发现火星老是出轨。他便将正圆改为偏心 圆。
天上的立法者——开普勒 天上的立法者——开普勒 约翰．开普勒（ 约翰．开普勒（Johanns Kepler,1571-1630）， ），德国近代著名 Kepler,1571-1630），德国近代著名 的天文学家、数学家、 的天文学家、数学家、物理学家和哲 学家。他以数学的和谐性探索宇宙， 学家。他以数学的和谐性探索宇宙， 在天文学方面做出了巨大的贡献。 在天文学方面做出了巨大的贡献。开 普勒是继哥白尼之后第一个站出来捍 卫太阳中心说、 卫太阳中心说、并在天文学方面有突 破性成就的人物， 破性成就的人物，被后世的科学史家 称为“天上的立法者” 称为“天上的立法者”。 一．不幸的一生 1571年12月27日 1571年12月27日，开普勒出生在德国威尔的一个贫民家 他的祖父曾是当地颇有名望的贵族。但当开普勒出生时， 庭。他的祖父曾是当地颇有名望的贵族。但当开普勒出生时， 家道已经衰落，全家人就靠经营一家小酒店生活。 家道已经衰落，全家人就靠经营一家小酒店生活。开普勒是一 个早产儿，体质很差。他在童年时代遭遇了很大的不幸， 个早产儿，体质很差。他在童年时代遭遇了很大的不幸，四岁 时患上了天花和猩红热，虽侥幸死里逃生，身体却受到了严重 时患上了天花和猩红热，虽侥幸死里逃生， 的摧残，视力衰弱，一只手半残。 的摧残，视力衰弱，一只手半残。
日心说的故事
哥白尼是一个富二代，也是宗教世家子。
他从小就受到神学教育，但又爱好天文学。
哥白尼的哥哥见哥白尼整日看天，就问他：“你整夜望着天空发呆，是否表示对天主的孝敬？”哥白尼回答说：“不。
我要研究天时气象，叫人们望着天空不害怕，让星空跟人交朋友！”哥白尼的教师沃德卡有一天说：“圣诞节晚上, 火星与土星排成一种特殊的角度，预示着匈牙利国王有很大的灾难。
”哥白尼问教师：“火星与土星与卡尔温毫无关系，怎么能预示他的祸福呢？”。
沃德卡告诉哥白尼“命星决定一切！”哥白尼不同意，他反驳说：“如果是这样，那人还有没有意志？”大学毕业后，哥白尼来到天主教氛围最浓郁的意大利学习法律、医学与神学。
然而有心栽花花不开，无心插柳柳成荫——这个骨子里带着叛逆的好学生，把他的注意力偏移到了天文学上。
1499年，哥白尼带着一身天文观测技术以及托勒密的地心说回到波兰，在他的叔叔——费琅堡大教堂的主教手下担任神职人员。
为了方便夜观天象，哥白尼专门走后门，向叔叔申请了教堂顶楼的房间。
当时没有天文望远镜，哥白尼只有裸眼看天。
幸好那时候的天没有受到污染，6等星也看的清清楚楚。
托勒密的地心说是当时的主流，但经过了1500多年的观测，这个理论出现了一些漏洞。
哥白尼决定修补这些漏洞，于是哥白尼在星际之间沉浸了20多年，结果发现测量的数据与托勒密的模式没有多少差别。
难道托勒密错了？怀疑是科学家的好习惯，但不是一个神学家的好品质。
幸好哥白尼骨子里还带着当年的叛逆，他发现观察数据中变化最不明显的太阳，难道太阳才是星空的老大，而原来的老大地球只是一个小跟班？事实证明了哥白尼的推测正确，日心说终于成型，他写成了《天体运行论》，但是由于害怕教会的惩罚，哥白尼退缩了。
1543年，哥白尼感到自己时日无多，才决定出版自己的著作。
但他依旧受到了人们的嘲笑，幸好，在去世那一天哥白尼看到了他的新书。
其实哥白尼不知道的是他并不是孤独的，与他一样富有怀疑精神与实践精神的人有很多，对哥白尼的日心说贡献最大的，就是布鲁诺与伽利略，虽然他们是在哥白尼死后才初生的。
近代德国天文学家开普勒简介
约翰尼斯‘开普勒，德国天文学家、数学家、物理学家和哲学家。
1571年12月27日生于德国维尔。
开普勒童年很不幸。
他是早产儿，从小体质虚弱，4岁时患天花和猩红热，导致他脸上出现疤痕、视力衰弱、一只手半残。
1587年，开普勒就读于杜宾根大学，攻读神学、哲学和数学。
在天文学教授麦斯特林的影响下，他接受了哥白尼学说，并成为其忠实维护者。
1588年获学士学位，1591年获硕士学位，1594年任格拉茨新教神学院天文学教授。
1596年他写了他平生第一本天文学著作《宇宙的神秘》，尽管他所阐述的理论被证明是完全错误的，但这本书却显露了他的数学才能和创造性思维，备受著名天文学家第谷的赞赏。
1枷年，他受第谷邀请到布拉格当第谷的助手。
1601年第谷逝世后，他接受了第谷遗留下来的大量天文观察资料，被罗马帝国鲁道夫二世任命接替第谷的职位，成为宫廷天文学家。
1612年，他移居奥地利的林茨。
继续研究天文学。
对火星轨道的研究是开普勒重新研究天体运行的起点，因为第谷遗留下来的资料中，有关火星的资料员丰富，而且哥白尼的理论与第谷的火星运行观察资料出入最大。
最初，他按照哥白尼关于星球作圆周运动的理论，根据第谷的资料，计算火星运行的圆周轨道，但失败了。
他继闹按偏心圆的构想计算，其结果仍有8分误差，这一误差相当于秒针o．02秒瞬间转过的角度。
他相信第谷的观察资料是准确的，反复检查自己的计算也是准确的，问题在哪儿呢?他顿悟到火星的轨道不是正圆，也不是偏心圆，而是椭圆。
经过反复实验，他终于发现：所有行星分都在大小个同的椭圆轨道上绕太阳运动，太阳在这些椭圆的个焦点上(即行星运动第一定律：椭圆轨道定律)o接着他又发现：行星中心与太阳中心的连线在相等的时间内扫过相等的面积(即行星运动第：：定律：等面积定律)。
自然科学论文开普勒三定律及其意义
开普勒三定律及其意义开普勒（1571-1630年）是德国近代著名的天文学家、数学家、物理学家和哲学家。
他将数学和天文观测结合起来，在天文学方面做出了巨大的贡献。
开普勒是继哥白尼之后第一个站出来捍卫日心说、并在天文学方面有突破性成就的人物，被后世的科学史家称为“天上的立法者”。
开普勒定律：也统称“开普勒三定律”，也叫“行星运动定律”，是指行星在宇宙空间绕太阳公转所遵循的定律。
由于是德国天文学家开普勒根据丹麦天文学家第谷·布拉赫等人的观测资料和星表，通过他本人的观测和分析后，于1609～1619年先后早归纳提出的，故行星运动定律即指开普勒三定律。
开普勒定律是开普勒发现的关于行星运动的定律。
他于1609年在他出版的《新天文学》上发表了关于行星运动的两条定律，又于1618年，发现了第三条定律。
开普勒很幸运地能够得到，著名的丹麦天文学家第谷·布拉赫所观察与收集的，非常精确的天文资料。
大约于1605年，根据布拉赫的行星位置资料，开普勒发现行星的移动遵守三条相当简单的定律。
开普勒的定律给予亚里士多德派与托勒密派在天文学与物理学上极大的挑战。
他主张地球是不断地移动的；行星轨道不是周转圆(epicycle的，而是椭圆形的；行星公转的速度不等恒。
这些论点，大大地动摇了当时的天文学与物理学。
经过了几乎一世纪披星戴月，废寝忘食的研究，物理学家终于能够用物理理论解释其中的道理。
牛顿利用他的第二定律和万有引力定律，在数学上严格地证明开普勒定律，也让人们了解其中的物理意义。
开普勒的三条行星运动定律改变了整个天文学，彻底摧毁了托勒密复杂的宇宙体系，完善并简化了哥白尼的日心说。
一、开普勒第一定律开普勒第一定律，也称椭圆定律；也称轨道定律：每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。
二、开普勒第二定律开普勒第二定律，也称面积定律：在相等时间内，太阳和运动中的行星的连线（向量半径）所扫过的面积都是相等的。
探索宇宙的历程中涌现出的历史人物
探索宇宙的历程中涌现出的历史人物在探索宇宙的历程中，涌现出了许多具有重要影响力的历史人物。
以下是其中一些人物的简要介绍：1. 哥白尼（Nicolaus Copernicus）：哥白尼是现代天文学的奠基人之一。
他提出了“地心说”的观点，认为太阳是宇宙的中心，而地球是围绕太阳运行的。
这一观点颠覆了旧有的地心说观念，为后来的天文学研究铺平了道路。
2. 开普勒（Johannes Kepler）：开普勒是一位重要的德国天文学家和数学家。
他通过对天体观测数据的分析，发表了“开普勒定律”，以解释行星运动规律。
这些定律为后来的宇宙探索提供了重要的指导。
3. 伽利略（Galileo Galilei）：伽利略是意大利天文学家、物理学家和数学家，被誉为现代科学之父。
他利用望远镜观测到了许多重要的宇宙现象，例如月球表面的山脉和陨坑，木星的卫星等。
他的观测结果支持了哥白尼的太阳中心观点，但遭到当时教会的强烈反对。
4. 牛顿（Isaac Newton）：牛顿是一位英国物理学家、数学家和天文学家，他发表了《自然哲学的数学原理》（Principia Mathematica），提出了经典物理学的三大定律，即牛顿运动定律。
这些定律为宇宙的运动规律提供了基础，并且对后来的宇宙探索产生了重要的影响。
5. 哈勃（Edwin Hubble）：哈勃是一位美国天文学家，他通过观测星系的红移现象，提出了“哈勃定律”，揭示了宇宙的膨胀现象，从而支持了宇宙大爆炸理论。
他的发现深刻影响了宇宙学的发展和人类对宇宙的认识。
6. 格里戈里·佩列斯基（Grigori Perelman）：佩列斯基是一位俄罗斯数学家，他通过解决庞加莱猜想的问题，为数学家们在宇宙结构和拓扑学等领域做出了重要的贡献。
他的工作对宇宙结构和空间形态的理解具有深远影响。
这些历史人物通过他们的研究和贡献，在探索宇宙的历程中推动了科学的发展，改变了人类对宇宙的认知和理解。
他们的工作为后来的研究和探索提供了重要的基础。
【名人故事】第谷与开普勒的天文生涯
第谷与开普勒的天文生涯第谷1510年12月14日生于斯坎尼亚省基乌德斯特普的一个贵族家庭。
其父是律师。
1601年10月24日，第谷逝世于布拉格，终年57岁。
第谷于1559年入哥本哈根大学读书。
1560年8月，他根据预报观察到一次日食，这使他对天文学产生了极大的兴趣。
1562年第谷转到德国莱比锡大学学习法律，但却利用全部的业余时间研究天文学。
1563年他写出了第一份天文观测资料，记载了木星、土星和太阳在一直线上的情况。
1566年第谷开始到各国漫游，并在德国罗斯托克大学攻读天文学。
从此他开始了毕生的天文研究工作，取得了重大的成就。
第谷的一生在天文观测方面所取得的成果，为近代天文学的发展奠定了坚实的基础。
第谷的最重要发现是1572年11月11日观测了仙后座的新星爆发。
前后16个月的详细观察和记载，取得了惊人的结果，彻底动摇了亚里士多德的天体不变的学说，开辟了天文学发展的新领域。
1576年在丹麦国王弗里德里赫二世的建议下，第谷在丹麦与瑞典间的赫芬岛开始建立“观天堡”。
这是世界上最早的大型天文台，在这里设置了四个观象台、一个图书馆、一个实验室和一个印刷厂，配备了齐全的仪器，耗资黄金1吨多。
直到1579年，第谷一直在这里工作20多年，取得了一系列重要成果，创制了大量的先进天文仪器。
其中最著名的有1577年以二颗明亮的彗星的观察。
他通过观察得出了慧星比月亮远许多倍的结论，这一重要结论对于帮助人们正确认识天文现象，产生了很大影响。
1599年丹麦国王弗里德里赫死后，第谷在波希米亚皇帝鲁道夫十世的帮助下，移居布拉格，建立了新的天文台。
1600年第谷与开普勒相遇，邀请他作为自己的助手，次年第谷逝世，开普勒接替了他的工作，并继承了他的宫廷数学家的职务。
第谷的大量极为精确的天文观测资料，为开普勒的工作创造了条件，他所编著经开普勒完成，于1627年出版的《鲁道夫天文表》成为当时最精确的天文表。
第谷是一位杰出的观测家，但他的宇宙观却是错误的。
自然科学论文开普勒三定律及其意义
开普勒三定律及其意义开普勒（1571-1630年）是德国近代著名的天文学家、数学家、物理学家和哲学家。
他将数学和天文观测结合起来，在天文学方面做出了巨大的贡献。
开普勒是继哥白尼之后第一个站出来捍卫日心说、并在天文学方面有突破性成就的人物，被后世的科学史家称为“天上的立法者”。
开普勒定律：也统称“开普勒三定律”，也叫“行星运动定律”，是指行星在宇宙空间绕太阳公转所遵循的定律。
由于是德国天文学家开普勒根据丹麦天文学家第谷·布拉赫等人的观测资料和星表，通过他本人的观测和分析后，于1609～1619年先后早归纳提出的，故行星运动定律即指开普勒三定律。
开普勒定律是开普勒发现的关于行星运动的定律。
他于1609年在他出版的《新天文学》上发表了关于行星运动的两条定律，又于1618年，发现了第三条定律。
开普勒很幸运地能够得到，著名的丹麦天文学家第谷·布拉赫所观察与收集的，非常精确的天文资料。
大约于1605年，根据布拉赫的行星位置资料，开普勒发现行星的移动遵守三条相当简单的定律。
开普勒的定律给予亚里士多德派与托勒密派在天文学与物理学上极大的挑战。
他主张地球是不断地移动的；行星轨道不是周转圆(epicycle的，而是椭圆形的；行星公转的速度不等恒。
这些论点，大大地动摇了当时的天文学与物理学。
经过了几乎一世纪披星戴月，废寝忘食的研究，物理学家终于能够用物理理论解释其中的道理。
牛顿利用他的第二定律和万有引力定律，在数学上严格地证明开普勒定律，也让人们了解其中的物理意义。
开普勒的三条行星运动定律改变了整个天文学，彻底摧毁了托勒密复杂的宇宙体系，完善并简化了哥白尼的日心说。
一、开普勒第一定律开普勒第一定律，也称椭圆定律；也称轨道定律：每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。
二、开普勒第二定律开普勒第二定律，也称面积定律：在相等时间内，太阳和运动中的行星的连线（向量半径）所扫过的面积都是相等的。
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武际可:科技史选讲之四
6
武际可:科技史选讲之四
7ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2002年2月的 星图
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10
太 阳 金 乌 ）
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(
月亮由西向东运行一周时间为27.3日（即每日 运行12°－13°）每周运行约90°。朔（月亮 暗的时候）、望（月亮圆的时候）周期（与运 行周期不同）为29.5306日。如果仔细观察可 发现月亮在天空中的运行不是等速的。 除了太阳与月亮之外，古代人们把位置变化 的星称为行星，肉眼能看见的行星有5个，即： 金星（太白）、木星（岁星）、水星（晨星）、 火星（荧惑）、土星（镇星或填星）。它们的 运行规律各不相同，分别描述如表。
武际可:科技史选讲之四
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•1．1 天体的视运动
从远古起，人类就注意并观察日、
月、星辰的运动和变化。世界各民 族都是这样。所观察到的这些变化 大致可以归纳如下：
武际可:科技史选讲之四
5
天球每一昼夜旋转一周，天上的恒星相对位置 不变。天球旋转轴的北极在北极星附近。一切 天体都参加天球的周日运动。方向从东向西。 太阳在天球上每日由西向东约1°，365.24天 运行一周，其轨迹称为黄道。太阳运行的速度 夏季比冬季慢，如在6月1日到6月30日运行了 27.5° ， 而 在 12 月 1 日 到 12 月 30 日 运 行 了 29.5°。将周日运动星图上与北极星呈90°的 星连起来，称为赤道。黄道和赤道交角为 23.5°。
武际可:科技史选讲之四
12
月 亮 玉 兔 ）
武际可:科技史选讲之四
(
13
武际可:科技史选讲之四
14
星 名 视周期 水 星 116日
运动特点
在太阳附近摆动与太阳的最大夹 角在 18°－28°（平均23°）之间 在太阳附近摆动，与太阳最大夹 角约40°
金
星 约217日
火
木 土
星 约687日
星 约12年 星 约29.5 年
在天球上徘徊地从西向东运行， 780日一徘徊
在天球上徘徊地从西向东运行， 399日一徘徊 在天球上徘徊地从西向东运行， 378日一徘徊
武际可:科技史选讲之四 15
水 星 晨 星 )
武际可:科技史选讲之四 16
(
金 星 太 白 )
武际可:科技史选讲之四 17
(
地 球
武际可:科技史选讲之四
26
阿波罗尼对行星运动提出均轮（deferent 即行星匀速 地绕地球运动的圆形轨道）与本轮（epicycle即行星 以匀速绕均轮上匀速运动点的又一种圆周运动）的方 案。根据这一方案可以正确解释行星的。 伊巴谷(Hiparchus,?-126BC)测得四季长短不等、一年为 365.25日。他还得到月亮的距离，他将太阳、月亮运 动编制了精密的表，用以推算日月食。他发现了岁差， 即黄道和赤道之间的交点在缓慢地改变，每年为 46.8〃（现今为48〃）。他编制了星图、发明了球面 三角学。他曾被称为天文学之父，是古代在有成就的 天文学家逆行。
武际可:科技史选讲之四
29
托 勒 密 地 心 说 系 统 图
武际可:科技史选讲之四 30
武际可:科技史选讲之四
31
武际可:科技史选讲之四
32
武际可:科技史选讲之四
33
托勒密的系统建立后，被人们普
遍认可，被宗教统治者定为天经 地义一成不变的真理。经过了一 千多年，到16世纪由哥白尼开始 的天文学革命打破了整个人类追 求知识的长期沉寂。这个重大时 代变革的时代背景是：
从哥白尼到开普勒
武际可:科技史选讲之四
1
夫天文者，朝廷之实政、儒者之实学，非 比一人一事，可以掉三寸之舌、立地雌黄、 洒笔端之墨，依稀形似者也。此其道在于测 验。 南怀仁：《不得已辨》 丁福保等，《四部总录算法编》，商务 印书馆，1957年，《补遗》，第46页
武际可:科技史选讲之四
2
1.
武际可:科技史选讲之四
18
火 星 荧 惑 )
武际可:科技史选讲之四 19
(
木 星 岁 星 )
武际可:科技史选讲之四 20
(
土 星 镇 星 填 星 )
武际可:科技史选讲之四 21
( ,
5大行星运行规律，从表中可
发现，前2个和后3个不同，前 者称为内行星，后者称为外 行星。
武际可:科技史选讲之四
武际可:科技史选讲之四 36
武际可:科技史选讲之四
哥白尼自画像
37
武际可:科技史选讲之四
38
中世纪后，在认识论上有很大的进步， 英国教士培根（Roger Bacon,?－1250） 最早喊出号召实验与观察，“看看这世 界”，“结束教条和权威的统治”的口 号。这种思想为广大学者所赞同，从而 逐渐跳出中世纪以纯思辨作为真理标准 的方法论的约束。正是在这些背景下， 新的天文学才得以诞生。
武际可:科技史选讲之四
41
《天体运行论》定稿之后，一直未付印，因为他意识 到他的体系与教会所提倡的地心说是根本对立的，必 为教会所不容，所以踌躇再三。 1539年，有一位名叫雷蒂库斯（G. J. Rheticus, 1514 －1574）的青年数学家专程到波兰拜访哥白尼，在两 年之中学会了哥白尼的学说，成为哥白尼的热烈的拥 护者和亲密的朋友。雷蒂库斯写了一篇《天体运行论 浅说》，这篇文章是以写信的方式介绍了《天体运行 论》的基本要点。文中对这本书赞美备至，但未提作 者的名字，称作者为“托伦的神父”。大约在1540－ 1541年间，这篇文章以单行本的形式出版了，并且引 起了社会上强烈的反响。
武际可:科技史选讲之四
27
1．3 托勒密的天文学成就
托勒密（Ptolemy,?－120年）系统整理了伊巴 谷的工作，并且进一步发展后完成了著作《大 汇编》，这就是后人所说的托勒密体系。这个 体系在后来由于被认为符合基督教的教义，被 看作一成不变的教条，统治了天文学达1000多 年。 托勒密的观察很精细，而且制造过不少好的天 文仪器，他发现了天球北极的易位，即岁差现 象。他还发现了星球在近地平线时的快速升高， 即光折射的影响。
武际可:科技史选讲之四
43
奥赛安德尔为了此书能安全发行，擅自增加了 一篇《关于本书的假说告读者》的未加署名的 前言，大意说书中的理论并不代表行星在空间 的真实运动，而是为编算星表、预推行星位置 的一种人为的设计。当时哥白尼已经身患重病， 无力反对这篇前言。后来这篇前言一直被当作 哥白尼的亲笔，多次出版都被保留在书中。直 到上一世纪中叶，有人在布拉格的图书馆里发 现了《天体运行论》的原稿才搞清楚，在以后 再版时将它删去了。1543年5月24日哥白尼收 到刚印好、飘着油墨香味的《天体运行论》的 样书时，已经不能说话了，不久，他便离开了 人世。
22
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在这些复杂的星球运行图上，最早天文学的 任务在于：
1． 尽量准确的地确定太阳、月亮与 五大行星的运动规律； 2． 预言它们以后的位置； 3． 讨论它们可能的真实运动图形。
这些一直是17世纪之前天文学追求的 目标。
武际可:科技史选讲之四 24
•1．2 在托勒密以前古希腊天文学 的成就
武际可:科技史选讲之四 28
托勒密的观察很精细，而且制造过不少好的天文仪器， 他发现了天球北极的易位，即岁差现象。他还发现了 星球在近地平线时的快速升高，即光折射的影响。 托勒密的系统是： 地球处于天球的中心； 各行星与日、月绕地球作等速圆周运动，而且还 进行沿着绕自己平均位置为中心的小圆（本轮）作等 速运动。对行星的轨道圆来说，地球的位置是偏心的； 星空是一个以地球为中心的24小时旋转一周的球 体。
武际可:科技史选讲之四
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从14世纪末开始的欧洲文艺复兴运动，使整个人类社 会充满了新的创造精神。在天文、数学、地理、化学、 航海、文艺、宗教改革、印刷术，各方面都提出新的 思想，产生了一大批巨人。 托勒密的地心说体系，愈来愈与观测资料表现出矛盾。 特别是对行星的视运动，均轮、本轮系统越来越不能 说明运动轨迹。为了弥合这种误差，不得不增加本轮， 最后竞多达80多个。虽然运算麻烦仍然无法达到与观 测的统一。哥白尼认为“天空具有超越一切的完美 性。”既然天体宇宙是上帝的创造，而上帝是万能智 慧的，绝不会造出这种连人都觉得不美、不和谐的系 统。追求一种新的宇宙模式自然是势所必然的。
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古希腊人的天文学和托勒密系统 尼古拉· 哥白尼及其贡献 开普勒的行星运动三大定律
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•§1 古希腊人的天文学和托勒密系统
天文学作为自然科学最早的学科，它的 任务主要是描述、记载和观测天体的运 动。也可以说，主要是天体这种特殊物 体的运动学。近代精密力学的最早萌芽 即是从天文学开始的。
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在唯一的学生雷蒂库斯与其他朋友的极力劝说之下， 哥白尼终于同意出版《天体运行论》了，雷蒂库斯以 极大的热情帮他缮写手稿并且以这本书的编辑的身份 前往纽伦堡联系出版事宜。在纽伦堡，雷蒂库斯收到 了哥白尼补写的将此书献给教皇保罗三世的献词。这 份献词的目的是向教皇阐述此书绝无亵渎之意，以求 得教皇的谅解和庇护。在献词中，哥白尼提到他出版 这本书的忧虑是怎样被他的一些好友消除的，但是， 由于疏忽，哥白尼没有一处提到雷蒂库斯。也许是由 此引起雷蒂库斯的不快，从而丧失了对出版此书的热 情，并放弃了此书的编辑工作，转由纽伦堡的出版商 奥赛安德尔（A.Osiander, 1498－1552）继续。