科学史哥白尼论文.doc

宁波大学答题纸（20092010学年第 2 学期）课号： 084TS8A00 课程名称： 科学史 改卷教师： 学号： 096110067 姓 名： 张 超 得 分： 走近哥白尼【摘要】在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点。 【关键字】哥白尼；革命；简介；背景；成功；因素一、哥白尼简介1473年2月19日，尼古拉哥白尼生于波兰维斯瓦河畔的托伦，18岁时考入克拉科夫大学。14951496年，他在德国几所大学游学。14971503年，他赴意大利留学，先进入博洛尼亚大学，同时努力学习希腊文，攻读天文学。1497年3月9日，哥白尼在博洛尼亚观测月亮掩金牛座星（毕宿五），这是他一生中的第一次观测记录。他在1500年1月9日和3月4日还观测了土星合月，并在罗马讲学期间观测过1500年11月6日的月食。1512年，哥白尼定居在弗龙堡，弗龙堡城墙中的平台成为哥白尼的天文观测台，他自制了三分仪、三角仪、等高仪等器具。这座遗址被称为“哥白尼塔”，一直保留到今天。哥白尼是近代天文学的奠基人。哥白尼经过长期的天文观测和研究，创立了更为科学的宇宙结构体系日心说，从此否定了在西方统治达一千多年的地心说。日心说经历了艰苦的斗争后，才为人们所接受，这是天文学上一次伟大的革命，不仅引起了人类宇宙观的重大革新，而且从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论支柱。“从此自然科学便开始从神学中解放出来”，“科学的发展从此便大踏步前进” 。哥白尼认为，地球不是宇宙的中心，而是一颗普通的行星，太阳才是宇宙的中心，行星运动的一年周期是地球每年围绕太阳公转一周的反映。日心说提出：水星、金星、火星、木星、土星和地球一样，都在圆形轨道上匀速绕太阳公转；月球是地球的卫星，它在以地球为中心的圆轨道上，每月绕地球转一圈，同时跟地球一起绕地球公转；地球每天自转一周，天穹实际上并不转动，因为地球的自转，才出现日月星辰每天东升西落的现象；恒星和太阳间的距离其实十分的遥远，比日地间的距离大得多。尽管今天看来，哥白尼的日心说有错误，首先，太阳并不是宇宙的中心，只不过是太阳系的中心天体；其次，行星并不是在一个圆的轨道上匀速运动的，行星的轨道是椭圆的，运动也不是匀速的。但当时在地心说根深蒂固的情况下，哥白尼仍能不随便迷信权威，经过自己艰辛的观测和科学计算，以严格的科学论据建立了日心体系，为后人的正确研究打下了坚实的基础。二、哥白尼革命的历史背景1. 宗教势力的影响中世纪的欧洲, 以罗马教皇为首的天主教会的势力十分强大；神权胜过君权,成为实际的统治者和反动势力的总代表.。按照教义,自然界是上帝创造出来的,上帝按照自己的形象创造了人,并把他们安置在地球上,地球在宇宙中应占有特殊地位。 这样, 托勒密体系正好为基督教义提供了“科学根据”, 它变成了与宗教教义具有同等意义、同样神圣不可侵犯的理论。13 世纪,天主教会在托马斯阿奎按照神学面貌对亚里士多德 托勒密理论进行了改造之后, 把它定为宗教信条, 以致在御用天文学家甚至整个西方社会中奉若神明。“地心说”就和人们由日常所见而积淀的根深蒂固的传统观念, 教会神圣不可侵犯的权威连在一起。科学在当时是神学的婢女,教会对新科学总是尽力压制, 人们稍有科学探索的越轨行为,便会招来教会以异端名义的迫害,因此新科学的微光很难闪亮。 谁要是对教会表示怀疑和反对,便被认为是亵渎神圣和大逆不道, 就要受到制裁。 13 世纪时,一位通晓天文学的西班牙卡斯提腊国王阿尔芳斯感到托勒密体系的结构太复杂,曾说了一句“上帝创造世界的时候要是向我征求意见的话, 上天的秩序可能安排得更好些”, 便被指控为异教徒, 连王位也被废除了。在这种历史背景下,哥白尼犹豫了。2.“地心说”在当时的影响在公元2 世纪, 古希腊天文学家托勒密创立了地心宇宙体系托勒密体系。其核心是地球处于宇宙中心,静止不动。托勒密学说能较好地说明当时观测到的天体运动,并已沿用一千多年,在欧洲天文学中一直处于统治地位。地心说居于统治地位的原因, 首先是托勒密高超地运用欧几里德几何学的严密性,对亚里士多德、阿波罗尼和希帕克等前人的学说进行系统地整理。其次是它与当时推崇的亚里士多德物理学十分融合,亚里士多德为地心说给予了充分论证。 那时这个体系在预言恒星和行星的位置变化方面取得了值得赞美的成功,任何一种其他古代理论都做不到这么好。 由此可见,地心就是整个宇宙的重心。 由于难以设想宇宙中存在足以推动地球转动的力, 亚里士多德选择了没有重量的天体围绕地球做匀速圆周运动, 整个宇宙的动因则来自宇宙之上的“第一推动者”。 尤其值得说明的是, 地心说同亚里士多德物理学的内核是完全一致的。在当时的观察所要求的精确度范围内, 这样解释事实是相当成功的。 相对于那种面对上天茫然无知是一种莫大的进步, 它在人类历史上应该是有一定地位的,在推动古代天文学的发展中曾起过重要的历史作用。 哥白尼也曾承认他得益于“地心说”不浅。 凯德洛夫指出,科学上的革命从一种世界图像到另一种世界图像的过渡并非谬误到真理, 而是从比较不完备的相对真理到另一比较完备的相对真理。哥白尼“日心说”的提出必然会受到在当时比较完善的“地心说”的攻击,这也是哥白尼顾虑之一。三、“日心说”的支持者在无法获得观测事实支持的情况下而接受一种学说，多少带有一点信仰的成分。伽利略可能就是这样一位哥白尼学说的信仰者。但伽利略除了信仰之外，还进行有说服力的研究，自制了一架望远镜，用于观察天体，发现许多过去用肉眼看不到的星体。他的许多物理学和天文学发现都直接驳斥了亚里士多德的物理学和托勒密的天文学，从而对哥白尼学说形成有力的支持者。另外，德意志学者开普勒继承和发展哥白尼的思想，指出行星沿椭圆形轨道绕太阳运行。布鲁诺是反对宗教蒙昧主义的伟大思想家。1583年，布鲁诺到英国，批判经院哲学和神学，反对亚里士多德托勒密的地心说，宣传哥白尼的日心说。布鲁诺的主要著作有论无限宇宙和世界，书中阐述和捍卫哥白尼的日心说，并明确指出：“宇宙是无限大的”，“宇宙不仅是无限的，而且是物质的”。 他在哥白尼的光辉一诗中写道：“你的思想没有被黑暗世纪的卑怯所玷染，你的呼声没有被愚妄之徒的叫嚣所淹没，伟大的哥白尼啊，你的丰碑似的著作在青春初显的年代震撼了我们的心灵。”他在欧洲许多国家宣传唯物主义世界观，不幸被宗教裁判所逮捕，1600年被烧死在罗马鲜花广场。积极支持哥白尼出版 运行的，还有他的朋友铁德曼吉哲，铁德曼当初是弗隆堡的修士，早就了解哥白尼并一直支持他的科学研究工作。后来，铁德曼升为柳瓦巴教区的主教。他看到哥白尼的困境，就邀请哥白尼到柳瓦巴教廷作客，以便他集中精力完成定稿工作。正是这些科学巨匠的权威和哥白尼热心朋友的帮助确立了哥白尼学说的地位。事实上1822年教庭正式裁定太阳是行星系的中心的时候，直接证明地球在绕太阳运动的证据并没有被发现。直到1835年白塞尔用精密的仪器发现了恒星视差之后，才直接证明了地球确实是在绕太阳运动。四、哥白尼取得成功的因素1人小志大哥白尼从小受到良好的学校教育，喜欢观察天象。他常常独自仰望繁星密布的夜空。有一次，哥哥不解地问哥白尼：“你整夜守在窗边，望着天空发呆，难道这表示你对天主的孝敬？”哥白尼回答说：“不。我要一辈子研究天时气象，叫人们望着天空不害怕。我要让星空跟人交朋友，让它给海船校正航线，给水手指引航程。”2. 坚持真理在哥白尼发表天体运行论之前，人们普遍认为地球是宇宙的中心，所有的星辰都围绕地球运转，谁否认这个观点，谁就触犯了上帝，会被处罚。但哥白尼发现地球是绕着太阳转的，托勒密的“地心说”是错误的。无论宗教怎样对他施压，哥白尼始终坚持探索出来的真理。他的“日心说”向上帝提出挑战，沉重打击了封建神权统治。这是天文学上一次伟大革命，引起了人类宇宙观的重大革新。不迷信权威、坚持真理就是无数向哥白尼一样的科学家的生命价值的所在。3. 热爱天文哥白尼从少年时代起就酷爱天文学。中学时，在老师的指导下，哥白尼制造了一具按日影以定时刻的日晷，逐渐对天文学产生了浓厚的兴趣。大学时期，具有进步思想的数学家和天文学家沃伊切赫波鲁泽夫斯基教授深深地影响了哥白尼，唤醒了哥白尼对天文学的终生兴趣。正是这种兴趣导致哥白尼发现了地球围绕太阳旋转这一伟大真理。五、结束语科学探索的道路并不平坦，要想走完这条曲折的路，科学家们需要有勇于探索、永不言弃、坚持真理的精神。哥白尼正是具备了这样的精神，才推翻了“地心说” ，提出了“日心说” ，并从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论支柱。参考资料：江晓原编，科学史十五讲，北