半亩塘闲话

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半亩方塘一鉴开 天光云影共徘徊 问渠哪得清如许 为有源头活水来 <<<中世纪的学术传统 | 主页 | Google的隐藏功能>>> 哥白尼的世界体系 维也纳大学的乔治・普尔巴赫的学生约翰・缪勒（Johannes Müller，公元1436－1476）。缪勒曾经去过意大利从希腊原文学习托勒密的天文学。缪勒在纽伦堡定居下来后，和他的朋友兼赞助人柏那德・瓦尔特（Bernhard Walther，公元1430－1504）一起进行天文观测；瓦尔特是个富商，而且造了一座私人的天文台。瓦尔特还有他自己的印刷所，所以两人一同编印航海历书，他对西班牙和葡萄牙的航海者有极大的帮助。缪勒是第一个改正天文观测中光线通过大气的折射差，也是第一个在天文学上使用机制钟的。后来他去罗马想要改革历法，但是还没有改革成功就去世了。 尼古拉・哥白尼（Nicolas Copernicus，公元1473－1543） 哥白尼是一个殷实商人的儿子，他父亲在维斯杜拉河托伦城的老汉撒镇还担任过市政官吏。可是哥白尼到了十岁时父亲就死了，由他的舅父卢卡斯・瓦采尔罗得领养过来。瓦采尔罗得在公元1489年当了艾姆兰的主教。哥白尼在公元1496－1506年间赴意大利求学，回来后在波罗的海边的佛劳恩堡担任牧师职务；公元1512年，他舅父死了。哥白尼在佛劳恩堡三十年中的活动是多方面的，涉及医学、财政、政治和宗教事务等方面，但是他最关心的好象就是世界的新体系问题。这个问题在他还是个年轻人时──可能就是在意大利求学的时期──就已经想到了。 他的新世界体系把太阳放在宇宙的中心，并规定地球有三种运动，一种是在地轴上的周日自转运动，一种是环绕太阳的周年运动，还有一种是用以解释二分岁差的地轴的回转运动。哥白尼写了一本叫做《短论》的小册子，阐述他的学说，这书约于公元1530年起便以手抄本的形式在他的友人中传阅。公元1543年，哥白尼自己出版了他的主要著作《天体运行》。 哥白尼用以支持他的学说的论据，主要属于数学性质。他认为一个科学学说是从某些假说引伸出来的一组观念。他认为真正的假说或者定理必须能够做到下面两件事情：第一，它们必须能够“解释现象”，就是说明天体所观测到的运动。第二，它们必须不能违背毕达哥拉斯关于天体运动是圆周的和均匀的论断。在哥白尼看来，一个和观测结果不符的假说的缺点，再没有比违反天体运动是圆周的和均匀的论断更严重的了。 哥白尼对古代天文学家的最重要批评是，就算他们的“物理学公设”和“解释现象”的必要性是对的，他们或者是没有能够说明天文观测的结果，或者毫无必要地使他们的宇宙体系变得复杂。 哥白尼的体系由于在计算上用到数量较少的圆周，使天文学上的测算变得容易一点，但在预测行星方位等方面却并不比托勒密体系更准确到哪里去。两个体系都含有百分之一的误差。而且，哥白尼体系还存在着严重的物理学上的困难。其中一件事实在当时也许并不怎样严重，就是宇宙的中心并不完全处在太阳的位置。哥白尼把中心放在地球绕日轨道的中心，这离开太阳还有一段距离，原因是这样才能解释四季长短不等的现象。有些哲学家要求宇宙的运转中心应当是真实的物体，但是人们都广泛承认，为了适应这个目的，一个几何性质的中心就够了。 一条反对理由是，如果地球在转动，空气就会落在后面，而形成一股持久的东风。哥白尼对这条反对的理由提出了两条答复。第一条答复是属于中世纪性质的解释，即空气含有土微粒，和土地是同一性质，因此逼得空气要跟着地球转动。他的第二条解释比较现代化。空气转动时“没有阻力是因为空气和不断转动的地球是连接着的。”一个类似的反对理由是，一块石子向上抛去，就会被地球的转动抛在后面，而落在抛掷点的西面。对这条反对理由，哥白尼只给了中世纪性质的答复，“由于受到本身重量压力的物体主要属于泥土性质，所以各个部分毫无疑问和它们的整体保持同样的性质。”另外还有一条反对理由，就是如果地球转动，它就会因离心力的作用变得土崩瓦解。哥白尼的回答是，如果地球不转动，那末恒星的那些更庞大的球就必须以极大的速度转动，这一来恒星就很容易被离心力拉得粉碎。这条论证在当时并不真正站得住，因为天层在当时被认为是完善和没有重量的第五种元素──精英──组成的，所以不受到离心力这类地上作用的影响。可是亚里士多德原来的精英观念在中世纪已经变得粗劣了，天层被看作是坚硬、透明和晶莹的，这就使哥白尼的论证得到支持。他还找到解决这里困难的另一种方式，就是指出离心力只在非天然的人为运动中找得到，而在天然的运动中，如地球和天体的运动中，则是找不到的。 约翰・刻卜勒（Johann Kepler，公元1571－1630） 刻卜勒主要是一个接受哥白尼传统的数学家，父亲是符腾堡的一个陆军军官，母亲是旅馆主人的女儿。刻卜勒在图比根读书，受到图比根大学的天文学教授迈克尔・马斯特林的影响而信奉哥白尼的学说。刻卜勒和第谷・布拉赫在布拉格的合作时间很短，因为第谷在公元1601年就逝世了，死前他把自己所有的天文观测资料都赠给刻卜勒。刻卜勒继续留在布拉格，为他的主子编制星形表，并联系这项工作进行他自己对行星轨道性质的研究。他的《卢道耳夫星行表》于公元1627年问世，比当时通行的星行表都要准确得多 刻卜勒在宇宙论方面的最早著作《宇宙的神秘》于公元1596年出版，是一部相当带有神秘性质的书。 他在公元1609年发表的关于行星运动的两条定律是：（一）每一行星沿一个椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中；（二）从太阳到行星所联接的直线在相等时间内扫过同等的面积。九年后，他又发现了第三条定律，即行星绕日一圈时间的平方和行星各自离日的平均距离的立方成正比。他于公元1618－1621年间写的《哥白尼天文学概要》中，刻卜勒阐述了天文学的方法，和哥白尼的方法迥然不同。刻卜勒说天文学分五个部分。第一，观测天象；第二，提出解释所观测的表观运动的假说；第三，宇宙论的物理学或形而上学；第四，推算天体过去或未来的方位；第五，有关仪器制造和使用的机械学部分。 刻卜勒接受了而且的确发展了哥白尼的天体贵贱观。他也认为太阳是宇宙的统治者，太阳的世界灵魂指挥着行星环绕它们的轨道。由于刻卜勒的贡献，太阳系的空间位形终于澄清了，而且根据机械力的动力平衡来阐明天界的模式，这扇门是打开了。这是早期近代科学的伟大成就。 shizhao 发表于 2003-06-16 14:51 引用(Trackback0) Comments 加了"半亩塘闲话"的友情blog链接. 这篇文章是你写的么? 如果不是还是注明作者出处吧. flyingwater ( flyingwater.blogbus.com ) 发表于 2003-06-17 14:04 这是我的学习笔记 shizhao ( http://talk.blogbus.com ) 发表于 2003-06-17 18:33 发表评论 最近更新 致谢！维基百科的朋友们 wikipedia解封 方兴东同学的博士论文答辩――搞笑+论文模板 今天终于将wikipedia解封的申报材料发出去了 GMAIL又增加邀请名额 从网络审查看激情的民粹主义 Gmail.cn Gmail邀请交换平台 全面封杀wikimedia Gmail用户又可以邀请了 北京天气 About Me and Site