导言

神秘的星空

自古以来，天体运行对人类来说一直是个神秘莫测、变化多端的领域。随着人类文明的发展，世界各国杰出的天文学家相继提出不同的推测和解释。公元前4世纪由古希腊的亚里士多德提出地心说，公元2世界由托勒密发展起来。

亚里士多德的宇宙中心论

那时，欧洲教会的“教条”和“神学”被视为绝对的真理，地心说认为地球是上帝安排的“天之骄子”，地球是固定的、不变的物体，处于宇宙的中心，这与上帝创世学说完全符合。因此这一看法在天文学领域占支配位置达1500年之久。

哥白尼提出“日心说”的过程

到了欧洲文艺复兴时期，这方面的理论才出现了突破，代表人物是尼古拉·哥白尼。

哥白尼

哥白尼1473年2月15日生于波兰维斯瓦河畔托伦城，父亲是位商人，哥白尼10岁时丧父，由舅父抚养。1491年哥白尼进入克拉科夫大学学医，该校以数学和天文学闻名于欧洲。在校期间，哥白尼对天文学也开始发生浓厚的兴趣，这对他一生的科学事业产生了很大的影响。从1496年起哥白尼先后在波洛尼亚大学、帕多瓦大学和斐拉拉大学攻读法律、医学、神学和天文学，特别是他在历史悠久的意大利波洛尼亚大学学习期间，受教于著名的天文学教授多美尼哥·诺瓦拉，使他的天文学研究出现了质的变化。此间，他曾应邀去罗马讲学一年，内容是数学和天文学。1503年哥白尼获博士学位，同年回到波兰。

托勒密的“宇宙体系图”

他的舅父是当地的大主教，哥白尼回国后不久就担任了大主教的秘书职务。1512年，他的舅父去世，哥白尼全家迁居埃尔布拉格，他成为了那里的一名牧师。

我开始思考地球运动的能力。虽然这种思想看起来荒诞不经，但是我知道，有人在我之前已自由地想象他们要用哪些圆圈以便解释天文现象。因此我想，我不也可以尝试一下，假定地球具有某种运动，看看能不能为地球的转动比别人找到更加有效的证据。——哥白尼写《天体运行论》的原委

哥白尼用简陋的观测工具进行研究

在家乡履职牧师职务的同时，哥白尼对天文学的兴趣与日俱增。他用及其简陋的观测工具（此时距望远镜的出现还有100多年），测量星球的高度，追逐星球的轨迹，研究天体的规律，经过长期反复的努力，他终于提出一种新的理论——“日心说”，推翻了托勒密的旧理论体系。

“日心说”的具体内容及成书过程

日心说示意图

日心说认为，地球不是宇宙的中心，也不是固定不动的，所有的行星都以太阳为中心，地球只不过是饶太阳运行的一个普通的星球而已。人每天看见太阳、星星在天上移动，那是因为地球本身在自传的缘故。

哥白尼的上述看法最初见于1510年他写的《短论》，当时这篇论文并未发表，却在学术界广泛流传了二十多年时间。《短论》尖锐地指出，托勒密的学说已陈旧过时了，违背科学，而日心说才是科学的天文理论。

《天体运行论》中哥白尼的宇宙观

1539年，一位年仅25岁的德国天文学者乔治·莱蒂克斯访问哥白尼。他原本打算只待几个星期，结果住了两年，成为哥白尼的知己。他读哥白尼的手稿及其材料，与哥白尼进行无数次的长时间讨论。他整个身心都被哥白尼的理论深深吸引住了。后来他写了一封长信给在纽伦堡的老师约翰·舍恩纳。此信1540年发表在当地的一家杂志上，成为了第一篇介绍哥白尼科学论文的文章。

……我经过大量持久的观察，终于发现，如果把其余行星的运动归因于地球的转动，并按每个行星的周期计算这些运动，那末，不仅将得知这些行星是一种结果，而且，这些行星和所有天体依次相继的顺序和大小乃至天穹本身都彼此联系，以致任何部分如果调整位置，便将导致其余部分乃至整个宇宙发生混乱。——哥白尼

后来，在莱蒂克斯和其他朋友的一再要求下，哥白尼答应出版他的原稿。经哥白尼重新整理过的手稿，题为《托伦的尼古拉·哥白尼论天体运行轨道（共六册）》，简称《天体运行论》。1542年书稿付印，那时的哥白尼已经卧病在床，身体极度衰弱。

《天体运行论》

当1543年5月24日第一本散发油墨清香的书从纽伦堡送到哥白尼的病床前时，哥白尼已看不清字迹了，他用一双颤抖的手反复地抚摸着书，只一个小时以后，他就停止了呼吸。

土星饶太阳一圈需要三十年时间；在土星之后是木星，饶一圈是十二年；然后是火星，转一圈要二年；地球公转一年；金星饶一圈只需要九个月；水星则仅要八十天！而太阳居于群星的中央。真的是这样——在这辉煌无比的庙堂里，这个发光体现在能够普照一切，难道谁还能把他放在另一个比这更好的位置上吗？……因此，太阳俨然系踞于王者之上，君临围绕着它的群星。——哥白尼《天体运行论》

《天体运行论》扉页

《天体运行论》是用拉丁文写成的，扉页上写着“献给教皇保罗三世”，以求关心和保护。全书共分为六册。第一册是关于宇宙的概述和日心说的基本内容；第二册是关于总的行星的位置和天体运行的规律。其他四册详细地介绍了地球、月亮以及其他星球的运行情况，计算公式和图表等。

“日心说”提出后在当时引起的反响

在西方，毋庸置疑，哥白尼“日心说”是对宗教神学宇宙观的致命打击。因为按照神学的观点，地球是上帝选定的宇宙中心，地球上的人类是上帝创造的，在地球、月亮、星星、太阳之外，则是上帝的天国。

“日心说”显然是与之相针锋相对的，因此当时的封建势力和宗教势力对哥白尼的进步学说大为震惊，并立即对哥白尼的学说发动了激烈的舆论围攻。顽固的神学主义者视“日心说”为异端，斥之为“愚蠢、荒谬、虚假，与神学格格不入”。罗马教皇曾攻击说“哥白尼的学说是错误的、完全不符合《圣经》的异端学说。”1616年教会将哥白尼的《天体运行论》列为禁书。从那时起，该书被禁达2个世纪，直到1835年才重见天日。

在东方，当时的中国正值清朝乾隆年间，商人和传教士将哥白尼的“日心说”带到中国，当时的封建文人发出惊呼：“哥白尼的学说是上下易位、动静倒置、离经叛道、不可为训”，对“日心说”百般诋毁和批判，在社会上的反响平平，并未得到广泛的传播。当时的清政府乃至亚洲，已落后于世界潮流，作出这样的反应今天看来已不足为奇。

写在结尾

行星绕太阳的椭圆轨道

哥白尼提出“日心说”，在天文学领域开辟了道路。后来的天文学家在哥白尼的理论基础上，进一步提出宇宙无限论，认为太阳并不是一切星球轨道的真正中心，从理论和实践弥补了哥白尼“日心说”的缺陷，使天文学不断地得到发展。同时代的两位意大利著名人物布鲁诺和伽利略，17世纪初发现行星绕太阳的椭圆轨道规律的刻卜勒、17世纪末创建天体力学基础万有引力的牛顿以及19世纪发现一颗太阳系新星——海王星的勒威耶和亚当斯等，都不同程度地在哥白尼开辟的天文学道路上取得新的成就，为天文学发展作出重大的贡献。