哥白尼的《天体运行论》的意义

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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。

自然辩证法

1.简述哥白尼太阳中心说的基本内容，并说明其意义。

基本内容：哥白尼在《天体运行论》中确立了他的“太阳中心说”的宇宙体系，即太阳居于宇宙的中心静止不动，而包括地球在内的行星都绕着太阳转动。

离太阳最近的是水星，其次是金星、地球、火星、木星和土星。

恒星则在离太阳很远的一个球面上静止不动。

为了表现地球的轨道，哥白尼用了圆的中心与太阳不对应的偏心圆。

书中哥白尼叙述了月球运动的理论以及计算日食和月食的方法。

意义：哥白尼日心学说的创立，给当时的宗教势力以有力的打击，是世界上自然科学捍卫唯物主义的一次胜利。

确认地球不是宇宙的中心，而是行星之一，从而掀起了一场天文学上根本性的革命，是人类探求客观真理道路上的里程碑。

哥白尼的伟大成就，不仅铺平了通向近代天文学的道路，而且开创了整个自然界科学向前迈进的新时代。

从哥白尼时代起，脱离教会束缚的自然科学和哲学开始获得飞跃的发展。

2.简述形而上学唯物主义自然观的科学背景及基本特点。

形而上学唯物主义自然观的科学背景：17乃至18世纪的自然科学，还处于近代科学发展的初期阶段，限于当时的科学发展水平，在自然观和方法论方面造成了这一时期人类认识自然的局限性。

哥白尼的“日心说”既为近代自然科学全面系统发展开辟了道路，也是人们观念上的一次伟大变革。

刻卜勒在第谷·布拉赫观察成果的基础上，总结了行星运动三定律；牛顿则在伽利略等人成果的基础上，集经典力学之大成，完成了经典力学体系，实现了近代物理学第一次理论大综合。

这一时期除了力学，还有数学有了较大发展以外，其它学科还刚刚起步。

力学由于它的成功应用而被无限推广，当人们面对新的自然现象而缺乏这一方面的知识时，往往就用已有的力学知识来填补现有知识上的空白点，久而久之就形成了一种机械论的观念。

与这种科学发展水平相适应的研究方法也是形而上学的。

在近代早期搜集材料阶段，为了认识自然事物，首先必须认识它是什么，不是什么，然后再弄清它与周围事物的联系和运动发展规律，于是把它从现实的普遍联系中割裂开来，暂时将它看作是孤立的、静止的、与周围事物没有任何联系的对象，由此而在人们思想上留下了深深的烙印，后经哲学家的总结和概括并上升到哲学世界观的高度，于是就形成了18世纪具有广泛影响的形而上学自然观。

读哥白尼的《天体运行论》的读后感

读哥白尼的《天体运行论》的读后感
《天体运行论》是哥白尼的著作，是一部描述宇宙的经典著作。

读完《天体运行论》，我深深感受到了哥白尼的智慧和深邃的思想。

他把他的智慧和思想投射到宇宙，描绘出了宇宙的神奇和完美，令人叹为观止。

他把地球和其他行星的运行模式建立起来，并发现了太阳系的中心位置，揭示了宇宙的奥秘，对人类的认知产生了重大影响。

他的理论和思想也激发了后来的科学家们继续探索宇宙的未知奥秘。

《天体运行论》给了我们极大的启发，它提醒我们要把握自己的生活，认清自己的位置，尊重自然，欣赏宇宙的美丽和神秘。

哥白尼的著作

哥白尼（Nicolaus Copernicus）是一位著名的天文学家和数学家，他的著作对天文学、数学和自然哲学等领域的发展产生了重要影响。

以下是哥白尼的主要著作：
1.《天体运行论》(De revolutionibus orbium coelestium)：这是哥白尼最著名的著作，也是他最重要的贡献之一。

该书提出了地球和其他行星围绕太阳旋转的天文学模型，颠覆了亚里士多德和托勒密的宇宙观，对现代天文学和科学方法的发展产生了深远影响。

2.《货币改革计划》(Monetae cudendae ratio)：这是哥白尼关于货币经济的著作，提出了一些改革货币制度的具体措施，对当时欧洲的货币制度改革起到了一定的影响。

3.《地理论》(Geographicae enarrationes)：这是哥白尼的地理著作，介绍了波罗的海沿岸的地理、气候、人文历史等方面的知识，是一部重要的地理学著作。

除了上述著作，哥白尼还撰写了一些有关天文学、数学、医学等领域的论文和著作，如《天文观测手册》(In Primum Euclidis Elementorum)、《颅骨学》(De cranioscopie)、《瘟疫预防论》(De preventione et curatione morbi gallici)等等。

中科大天文学史讲义01绪论

天文学史讲义讲授提纲第一讲绪论一、天文学史的研究对象1.研究天文学的发展与人类社会发展的关系2.研究人类认识宇宙的历史过程3.天文学史的主要研究内容二.天文学史的分支学科1.按地域划分2.按时代划分3.按分支学科划分三、研究天文学史的意义1.有助于深刻地了解天文学2.研究天文学思想史3.研究中国天文学史4.探索天文学的发展规律，总结经验，提供借鉴5.挖掘和利用古代天象记录，用于研究某些课题6.丰富科学文化史的内容，有助于历史学的研究四、天文学发展分期概述1.古代天文学（史前一一16世纪中叶）2.近代天文学（16世纪中叶——19世纪中叶）3.现代天文学（19世纪中叶——现代）第二讲宇宙概观一、宇宙万物的尺度1.微观世界、宏观世界和宇观世界的尺度2.天文学中的单位二、宇宙的层次结构三、太阳系概况1.太阳2.地球3.月球4.大行星5.小行星6.彗星和流星体7.卫星和行星环四、银河系概况1.恒星8.恒星集团9.星云10星际物质五、星系、星系集团和宇宙1.星系2.星系集团3.超星系团4.宇宙第三讲古代天文学一、天文学的起源二、史前时期的天文遗址和遗物三、古埃及天文学1.历法2.天体位置测量和天文定位3.宇宙观念四、美索不达米亚天文学1.对天空的认识2.时间和历法3.宇宙观念五、古印度天文学1.历法2.月亮运动和二十八宿3.宇宙观念第四讲中国天文学史概述一、中国天文学的诞生（史前一西周）中国古代天文学的分期1.体系形成时期（从春秋一秦汉，BC770-AD220）2.繁荣发展时期（从三国一五代，220-960）3.由鼎盛到衰落的时期（从宋初一明末，960-1600）4.中西天文融介时期（从明末一鸦片战争，1600—1840）三、中国古代天文学的特点和成就1.中国占代天文学的特点2.历法编制3.天象的观测和记录4.观测仪器5.对天象的解释和天文学发现6.天文大地测量7.宇宙理论第五讲古希腊天文学一、古希腊的历史和文化背景二、古希腊天文学1.古希腊天文学的特点2.历法编制3.天象观测和记录4.天文测量5.测量仪器6.宇宙理论三、托勒玫体系四、公历的由来1.古罗马和古罗马的历法2.儒略历3.格里历第六讲阿拉伯天文学与欧洲中世纪天文学一、阿拉伯天文学二、蒙占统治时期的天文学三、欧洲天文学的停滞1.基督教教会的束缚2.占星学的发展四、欧洲天文学的复兴1.早期技术革命的推动3.地心体系濒临破产第七讲哥白尼日心体系的创立和发展一、哥白尼的生平和学说1.生平简介2.日心体系学说的形成3.《天体运行论》的出版二、关于《天体运行论》1.体例2.内容简介3.《天体运行论》出版的意义4.《天体运行论》的缺陷三、不屈的布鲁诺四、观测天文大师一一第谷•布拉赫五、天空的立法者一一开普勒1.探索宇宙奥秘2.行星运动三定律的发现3.其他成就第八讲早期的天文望远镜及其观测成就一、天文望远镜问世1.望远镜的发明2.伽利略和他的天文望远镜二、伽利略的发现I.观测月亮3.观测恒星4.观测行星5.观测太阳三、关于《两大世界体系的对话》四、17世纪的天文望远镜及其观测成就1.开普勒式望远镜2.早期望远镜的改进3.赫维留斯和里乔利的月面图4.惠更斯的发现5.卡西尼的发现6.罗默测定光速第九讲万有引力定律的发现和证实一、万有引力定律的发现1.牛顿生平简介2.发现万有引力定律的背景3.牛顿的研究4.牛顿成就原因简析二、万有引力定律的证实1.哈雷彗星回归的预言2.孤立大山的引力使铅垂线偏转3.万有引力常数的测定4.海王星的发现5.对恒星喑伴星的预言和发现第十讲康德和拉普拉斯的星云说一、早期的太阳系起源说和形而上学的自然观1.笛卡尔的太阳系起源的涡动说2.牛顿关于太阳系起源的考虑3.布封的太阳系形成学说4.17—18世纪形而上学自然观的特点二、康德的太阳系星云假说三、拉普拉斯的太阳系起源的星云说四、星云说的历史意义第十一讲奠基期的天体力学一、经典天体力学及其基础1.经典天体力学的对象和方法2.经典天体力学的力学和数学基础二、欧拉的工作1.月球运动理论2.创立摄动理论三、拉格朗日的工作1.太阳系稳定性问题的研究2.建立拉格朗日方程组，探讨三体问题的解四、拉普拉斯的工作1.关于行星轨道的周期变化2.《天体力学》的出版五、其他的重要工作1.达朗贝尔的工作2.克雷洛的工作3.高斯的工作4.亚当斯和勒威耶的工作第十二讲银河系概念的初步确立和恒星距离的测定一、关于恒星系统认识的演进1.从古希腊到伽利略2.恒星自行的发现和距离的估计3.关于银河系的假设二、赫歇尔家族的工作1.太阳系本动的发现2.银河系结构的研究3.威廉•赫歇尔成就的原因4.约翰•赫歇尔在南天的工作三、恒星距离的测定1.斯特鲁维的工作2.贝塞尔的工作3.亨德森的工作4.恒星距离测定的意义第十三讲天体物理学的诞生一、天体物理学诞生的背景1.天文观测技术的发展2.太阳光的分解二、光谱分析术的发明三、基尔霍夫定律的发现四、氢的发现五、恒星光谱的分光观测1.恒星光谱的观测和初步分类2.恒星光谱的谱线位移六、天体测光术的发明和发展1.恒星亮度的目视测量2.普森公式3.目视光度计的发明七、天体照相术的应用1.照相术的发明和发展2.照相术用于拍摄天体3.照相术用于天体位置测量4.照相术用于拍摄天体光谱八、反射望远镜的改进第十四讲河外星系的发现一、测定旋涡星云距离的探索二、造父变星法求天体距离1.造父变星的周光关系2.绝对星等与视星等的关系3.周光关系零点的测定4.沙普利和科蒂斯的辩论三、哈勃的工作四、河外星系发现史中的教训第十五讲赫罗图与恒星演化一、赫罗图的建立1.哈佛的恒星光谱分类2.赫茨普龙的工作3.罗素的工作二、早期的恒星演化理论三、爱丁顿的质光关系四、恒星的能源问题1.早期的理论2.核聚变反应理论五、恒星演化的研究1.V-R定理2.恒星演化的现代理论第十六讲广义相时论的诞生和现代宇宙学的发展一、狭义相对论引起的时空观革命1.19世纪末物理学的危机2.狭义相对论的创立二、广义相对论的诞生三、广义相对论的天文学验证1.水星近日点的反常进动2.光线在引力场中的偏转3.光线的引力红移4.电磁波传播的引力延迟四、现代宇宙学的发展1.爱因斯坦的静态宇宙学模型2.弗里德曼和勒梅特的膨胀宇宙模型3.宇宙膨胀的观测效应4.稳恒态宇宙模型5.大爆炸宇宙模型第十七讲近代天体测量和天体力学的发展一、时间工作1.平太阳时的精确定义2.本初子午线和时区的确定3.无线电时号的发播二、地球自转变化的发现1.地极移动的发现2.地球自转不均匀性的发现三、原子时和协调世界时1.原子钟的发明和原子时系统的建立2.协调世界时的建立四、十九世纪后期天体力学的发展1.太阳系小天体运动的研究2.月球和大行星运动的研究3.数学和力学迅速发展的推动五、二十世纪天体力学的发展1.历史背景2.卫星动力学的建立3.电子计算机与天体力学4.广义相对论和天体力学六、近代天体测量学和天体力学力学发展的特点第十八讲射电天文学的崛起和六十年代四大天文发现一、射电天文学的诞生1.央斯基的发现2.雷伯的经典式射电望远镜二、银河系结构的射电探测1.21厘米微波辐射的理论预言2.21厘米微波辐射的探测三、20世纪60年代的四大天文发现1.类星体的发现2.微波背景辐射的发现3.射电脉冲星的发现4.星际有机分子的发现四、射电天文学的新进展1.大口径射电望远镜2.甚长基线射电干涉测量3.综合孔径射电望远镜4.亳米波和亚亳米波天文学第十九讲空间天文学的进展一、空间探测时代的到来1.全波天文学2.空间探测手段的发展二、地球辐射带的发现三、对月球的探测1.苏联对月球的探测2.美国对月球的探测四.对水星和金星的探测1.对水星探测2.对金星探测五、对类木行星的探测1.对木星的探测2.对土星的探测3.对天王星和海王星的探测六、红外和紫外天文学的发展七、X射线和γ射线天文学的发展第一讲绪论一、天文学史的研究对象天文学史是天文学的一个分支学科，也是自然科学史的一个组成部分，研究人类认识宇宙的历史，探索天文学发生和发展的规律。

自然辩证法题库（附答案）

自然辩证法题库（附答案）简答题：1、科学始于“问题”还是始于“观察”？2、如何理解科学与社会经济的复杂关系？3、怎样理解自然辩证法的概念？4希腊思想对科学的产生和发展有什么影响？5怎样理解“哥白尼在这一时期的开端向神学写了挑战书，牛顿却以神的第一推动的假设结束了这一时代”？6科研选题的原则有哪些？7简要说明科学争鸣及其意义8论人与自然的协调发展？9、创立科学理论的思维过程的四个阶段？创立科学理论的思维方法和思维形态有那些？10 科学假说及其结构，建立假说的方法论原则11 不可逆性在演化中的作用如何？12自然辩证法对象，性质，内容，范围，体系？13辩证唯物主义自然观创立和发展，与自然科学关系14 何谓系统，系统基本特点如何15如何理解观察与理论的关系16、科学、技术各自的内涵、性质及两者的关系17为什么说牛顿力学是机械自然观的自然科学基础？P30-3118 简述辩证唯物主义自然观形成的自然科学前提。

P35-3819、何谓演化与进化？怎样理解自然界的进化是一个不断发生对称性破缺的过程？（P59\61-62）20阐述系统自然观是对辩证唯物主义自然观的丰富和发展。

P49-5021 科学的技术化与技术的科学化。

（P9-10）22、从科学理论到技术开发可简单分为几个阶段？（P203）23、如何保证观察的客观性（P119）24、形象思维与抽象思维的主要区别有哪些（P142）25、科学研究中的马太效应。

（P267）26、科学理论的否证模式如何看待科学理论的竞争（P174）27. 研究型大学体制的基本特点。

（P265）（问答，可以出成联系实际的问题）28．评述辩证唯物主义自然观的基本思想、特征及其重大意义。

29马克思和恩格斯从劳动是社会发展的动力的观点提出哪些重要的思想观点？（P6-8）30．试论述技术结构的演化机理。

（P199-200）31、自然辩证法创立的意义？32、经济对科学技术发展的影响？301-30233论述科学与技术的区别（3）35论述中国近代科技落后的原因36 论述并比较古代、近代、现代科学发展的不同特点（10）37爱因斯坦的科学成就、科学思想、科学方法论思想（11）38论述近、现代技术革命内容，并比较其不同特点（12）39现代科学革命对近代经典科学的冲击（13）40.你如何理解科学技术是一把双刃剑？41、科学事实的特点及作用42、辩证唯物主义自然观产生的自然科学基础和自然哲学思想渊源43、科学的社会规范的基本内容44、对在中国如何实施可持续发展战略谈一谈你的看法45、谈谈你对科学价值的认识。

哥白尼及《天体运行论》

尼古拉·哥白尼尼古拉·哥白尼1473年出生于波兰。

40岁时，哥白尼提出了日心说，并经过长年的观察和计算完成他的伟大著作《天球运行论》。

1533年，60岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演，但直到他临近古稀之年才终于决定将它出版。

1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书。

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。

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。

哥白尼遗骨于2010年5月22日在波兰弗龙堡大教堂重新下葬。

Nicolaus Copernicus波兰名：Mikolaj Kopernik（1473.2.19 ～1543.5.24 ）现代天文学创始人，日心说的创立者波兰著名的天文学家尼古拉·哥白尼1473年2月19日出生于波兰（Kingdom of Poland）维斯杜拉河畔的托伦市（city of Toruń）的一个富裕家庭。

18岁时就读于波兰旧都的克莱考大学（Kraków University），学习医学期间对天文学产生了兴趣。

1496年，23岁的哥白尼来到文艺复兴的策源地意大利，在博洛尼亚大学和帕多瓦大学（Bologna University, University of Padua, ）攻读法律、医学和神学，博洛尼亚大学的天文学家徳·诺瓦拉（de Novara，1454 -1540）对哥白尼影响极大，在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。

后来在费拉拉大学（University of Ferrara）获宗教法博士学位。

哥白尼作为一名医生，由于医术高明而被人们誉名为“神医”。

哥白尼成年的大部分时间是在费劳恩译格大教堂任职当一名教士。

哥白尼并不是一位职业天文学家，他的成名巨著是在业余时间完成的。

在意大利期间，哥白尼就熟悉了希腊哲学家阿里斯塔克斯（前三世纪）的学说，确信地球和其他行星都围绕太阳运转这个日心说是正确的。

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哥白尼的《天体运行论》——近代科学的号角关键词：摘要：近代物理学是从哥白尼发表《天体运行论》开始的.《天体运行论》的发表吹响了近代物理学、也是近代科学诞生的号角,吹响了科学挣脱神学束缚的号角. 一般物理史学家这样评论哥白尼学说的发表.行星受到太阳的引力是与到太阳的距离平方成反比的,哥白尼学说的历史意义,却是与离开这个学说发表的时间的平方成正比.恩格斯这个评价确切地概括了哥白尼学说的深远历史意义.本文介绍《天体运行论》发表的背景、内容以及它对近代科学的影响.正文：背景：古希腊人,同中国和其他古文明发源地的人一样,早就注意到了天空繁星的运行情况,有几颗星的运行轨道相当复杂,但有一定的规律性. 它们被称为行星,意思是游荡者.古希腊的唯心主义哲学家柏拉图提出了著名的柏拉图问题:用什么样的匀速圆周运动的组合才能拯救行星运动不规则的观察现象. 匀速圆周运动在当时被认为是最完美的运动,匀速圆周运动后来被称为柏拉图公理.但这个公理是先验的、不是来自观察,而是来自毕达哥拉斯思辩的哲学. 匀速圆周运动的组合要符合天文学观察的数据,所以这个问题又称为拯救现象.古希腊人对柏拉图问题给出各种各样的解释. 从体系上讲主要是地心说,但也有阿利斯塔克的日心说,还有太阳、月亮绕地球转,行星绕太阳转的学说. 总之,几乎后人所能想到的一切体系,古希腊人都想到了.托勒密在公元 2 世纪建立了托勒密的地心说体系,直到哥白尼重建日心说体系,这个体系在西方一直占统治地位. 托勒密的地心体系在具体结构上用的是均轮—本轮、偏心点、偏心等距点结构. 公元前 3 世纪波罗尼阿斯建立均轮—本轮结构;公元前 2 世纪希柏拉斯加进偏心点;偏心等距点是托勒密的首创.托勒密结构描述如下: 地球是静止不动的,天体绕地球运转. 地球以外的顺序是月亮、水星、金星、太阳、火星、木星、土星,最后是恒星天体. 对行星的运行描述如图1 所示:以O 为圆心作一个大圆,称为均轮,地球并不位于大圆的圆心O ,而在偏心点E. 与E 点相对找到一个对称点C , C 点称为偏心等距点.在大圆上有一点P ,以P 点为圆心作一小圆,称为本轮. 行星Q 在小圆上作匀速圆周运动,P 点在大圆上作绕C 点的匀角速运动. 如果这样的描述还不精确,可以在本轮上加二级本轮.由于托勒密体系产生于阿利斯塔克的日心说之后,托勒密本人对日心说进行了批驳.托勒密的批驳是建筑在亚里士多德物理学基础上的. 根据亚里士多德物理学,一个物体不受力就处于静止状态,物体运动就要受到一个同速度成正比的力. 在日心说,地球是动的,有绕日运行和自转. 而地球上的物体和人由于不受力,就只能是静止的. 这样物体和人相对地球就有一个相对运动,因有这个相对运动人就要飞出去. 但这不符合观察的事实.另外一个是视差运动,如果地球绕太阳运转,每半年地球就在两个相距很远的地方,我们就会因恒星的远近能看到视差,但这个视差从来没有被观察到. 第三个是让笨重的地球运动非常困难.由于人类生活在地球上,地心说同人们日常观察的现象接近. 在文明刚开始阶段,从认识论讲,开始人们容易接受地心说是可以理解的. 自然界早于人类,人类早于自然科学. 文明刚开始时,人类面对的是复杂的自然界,在对自然界的认识过程中,人类犯这样、那样的错误是可以理解的.但托勒密体系所以能在西方统治一千多年,同基督教会不无关系. 错误的地心说同基督教义符合. 由于教会势力占统治地位,在后来的一千多年里,科学变成了神学的婢女,判断自然科学真理的标准不是科学实验,而是《圣经》的言论和经过修改的权威的错误言论.虽然教会的势力在一个时期可以改变自然科学真理的标准,但教会没有能力改变天体运行的规律,任何权势也没有这个能力,并且任何权势的寿命也不可能比自然科学规律的寿命更长.天文学不仅同农业生产、航海等生产活动有关,而且同占星术、宗教活动有关. 人们对天体的观察是不断进步的,随着对天体观察精度的提高,为了修正托勒密体系,人们不得不加进二级本轮, 这样体系就变得非常复杂. 到哥白尼发表《天体运行论》时,修改后的托勒密体系需要八十多个圆. 这同当时信奉的简单性不符合. 有人就讲,如果上帝创世时同他商量一下,就不会造得这样复杂. 另外,天文误差有积累效应,宗教也需要新的历法.此外,由于资产阶级的兴起,文艺复兴,宗教改革,教会的势力被削弱. 科学的革命是早晚之事,改革旧天文学就成了突破口.哥白尼的《天体运行论》哥白尼是一个天主教徒,而且是一个神父. 他除了履行他的神职外,还为教区的人治病,这有利于他的神职事业,此外,他研究他喜爱的天文学.哥白尼建立新天文学思想的出发点很难说出于革新,可能是为了追求真理或实用,但无论如何,他是从力图消除托勒密的变革,去掉偏心等距点,回到柏拉图问题的解开始的.在托勒密体系中, P 点绕C 点作匀角速运动,它的运行的轨迹虽然仍是个圆,但不是匀速圆周运动. 这显然违背了柏拉图公理,或者说托勒密体系根本就不是柏拉图问题的解. 哥白尼在《天体运行论》一书发表前写的《纲要》一文,就是从攻击托勒密的偏心等距点开始的:“ ⋯⋯托勒密和其他大多数天文学家的行星理论,虽然与数据符合⋯⋯看来还是遇到不少困难. 因为这些理论是不充分的.除非再引用偏心等距点的概念. 而这样一来,行星就既不是在它们的均轮上,也不是绕本轮的中心作匀速圆周运动了. 因此这样一类体系似乎就既不是完全绝对的,也不能充分令人满意. ”在《天体运行论》中,哥白尼详细介绍了自己的体系,这个体系包括太阳不动,行星绕日运行,地球的自转,月亮是地球的卫星等,大家都已经知道了. 在描述行星运行结构上,哥白尼用了均轮—本轮和偏心点结构,那个令他讨厌的偏心等距点被放弃了.由于托勒密对日心说的批驳,哥白尼在重建日心说体系时,就不得不对托勒密的批驳进行反批驳. 对托勒密批驳的第一点,哥白尼企图建立惯性定律,但没有成功. 对第二点,哥白尼以恒星离得非常远进行反批驳. 但毕达哥拉斯“数的和谐”在当时,以及后来,人的思维中占有非常重要的位置. 因为有限长的弦才能有分离的共振频率,并且共振频率的比为有理数. 这种和谐思想要求一个有限宇宙. 对第三点,哥白尼说让巨大的天体运动更困难. 今天看这非常合理,但当时则非常无力,因天体是以太组成的. 总的看来,哥白尼学说在物理学方面并不占优势.哥白尼在另外一个方面的批驳在当时却显得相当有力. 根据亚里士多德的物理学,地球是由卑贱的土、水、气、火四元素组成的,而天体则是由高贵的以太组成的,地心说要求卑贱的地球不动,高贵的、永恒的天体绕地球旋转,而这同亚里士多德的“贵静贱动”的哲学思想相矛盾.哥白尼学说同托勒密学说相比在天文学上处于明显优势. 首先是简化了:今天用相对运动考虑,对地心说,必须将地球的绕日运动和自转分别加在所有的行星上. 这样,在相同的精度下,其数学描述必然复杂. 第二是和谐了:在日心说中,水星和金星比地球离太阳近,但在地心说中,水星、金星和太阳哪个离地球近是不可能决定的. 另外,在日心说中,行星运行的周期同行星到太阳的距离有一个单调增加的关系. 这个关系后来被开普勒发现,并用数学表示出来.哥白尼体系把宇宙的原动力从宇宙的边缘移用到了宇宙的中心,在托勒密体系中,原动力在最外层,有一个“不动的原动者”在推动恒星天球运转. 这个“不动的原动者”就是亚里士多德的神,基督教的上帝. 哥白尼将原动力改为了太阳,“太阳是坐在宝座上率领着它周围的星体家族”. 开普勒甚至将太阳、行星以及周围的空间比作基督教三位一体的圣父、圣子和圣灵.哥白尼的学说在神学上处于劣势,这一点是明显的. 虽然哥白尼是一个虔诚的天主教徒,一个有相当地位的神父. 但他也明白他的学说在神学上得不到支持. 他将自己的学说压了四个九年才出版,在临死时只用手摸了一下新出版的《天体运行论》就离开了人间. 哥白尼学说一出版,就立即遭到新教头头马丁·路德和加尔文的恶毒攻击. 路德还引用《圣经》进行反驳:“这个白痴竟想把我们的全部天文学推翻,但《圣经》中明明写着,约书亚喝令不动的是地球而不是太阳”. 历史证明,新教在压制、迫害科学方面一点也不亚于旧教.哥白尼学说的历史意义如果说通常一个学说的历史意义在于它的成功之处,在于它的优势;那哥白尼学说的历史意义却主要表现在它的劣势,表现在后人为了捍卫这个学说,克服它的劣势而作的努力和取得的进展.首先,也是最大的:哥白尼学说开始了科学反对神学束缚、争取自由的斗争,而斗争的焦点就是判断自然科学真理的标准. 如果坚持《圣经》中天启真理是判断科学真理的标准,如前面所说的,以及后来天主教宗教裁判法庭给伽利略定罪时所讲的,自然科学永远不会发展,哥白尼的日心说永远不会得到承认. 哥白尼的《天体运行论》吹响了科学挣脱神学束缚的号角,科学要发展,就必须首先将判断自然科学真理的标准建立在科学实验的基础上,而不是任何宗教、政权或学术权威的权势. 这个标准我们今天接受是那样的自然、容易. 以致很多人忘记了近代科学的先驱们为了将错误的标准颠倒过来,曾经受审、被监禁,甚至为科学而殉道.第二个意义是为了维护哥白尼的日心说,还必须向亚里士多德错误的宇宙体系,包括他的物理学宣战,建立新的物理学体系. 近代物理学开始时的几乎每一个新概念都是从批判亚里士多德开始的,在捍卫哥白尼日心说过程中伽利略等人开创了近代科学.哥白尼日心说对当时宗教神学的影响有两种不同的看法. 有些物理史学家认为:哥白尼的体系把地球从宇宙的中心降到普通行星的地位;另一种则认为:哥白尼的学说恢复了地球作为一个行星的公民权. 后一种说法显然认为是提高了地球地位. 在亚里士多德物理学中,宇宙的中心并不是什么神圣的地方,而是卑贱的元素聚集之处. 甚至可以说人们生活之处离地狱非常近,而离天堂非常遥远.在哥白尼时代, 亚里士多德的学说已经变成了基督教正统的理论基础. 在一些有教养的基督徒看来, 可能哥白尼学说提高了地球地位. 普通基督徒并不了解亚里士多德学说,他们也有可能认为哥白尼的学说降低了地球的特殊地位. 但有一点影响对有教养和普通基督徒是相同的:《圣经》不可能教导人们认识天体的运行, 天体运行规律同神父们过去按《圣经》教义讲的不一样.《圣经》的天启真理是什么? 是真的吗? 哥白尼的学说使一些人对《圣经》开始理性的思考.哥白尼无疑是伟大的天文学家, 近代物理学的先驱. 但是,如果没有后人为日心说所作的奋斗, 哥白尼很可能变成另一个阿利斯塔克. 一个科学家所以能成为历史人物, 不仅要靠他本人的努力, 靠前人为他作的各种准备,还要靠后人在他开辟的方向上继续前进.从时代变化来看十五、六世纪的欧洲，正是从封建社会向资本主义社会转变的关键时期，在这一二百年间，社会发生了巨大的变化。