哥白尼:一个二十岁青年屡次挑战天文学鼻祖

作者:魏德勇来源:蝌蚪五线谱发布时间:2017-05-11

虽然哥白尼的见解会被人们认为是离经叛道,却是正确的。他打败了托勒密!

  “亲爱的孩子,你能告诉我,目前天文学领域最大的分歧是什么吗?”公元1494年,在欧洲著名的克拉科夫大学,卡里马赫教授、沃伊切赫教授正与他们的得意门生哥白尼进行着一场谈话。哥白尼在克拉科夫大学学习三年后,按舅父的安排,将到意大利学习教会法。临别前,他专程拜访了两位恩师,希望得到天文学方面的赐教。卡里马赫看着哥白尼的成长,对这位勤苦上进、肯动脑筋的学生寄予了很高的期望。想到不知何日才能再见哥白尼,他故有此问。

  显然,哥白尼还没从离别的情绪中解脱出来;另一方面,这个问题太大,他也不知从何说起,于是面露为难之色。见此,沃伊切赫走到跟前,拍着肩膀说:“亲爱的孩子,我相信你一定能回答。目前为止,或许你是唯一能回答这个问题的人。”沃伊切赫的话发自肺腑。作为克拉科夫大学里最杰出的教师,沃伊切赫具有独特的眼光和一流的教学艺术。克拉科夫大学在天文学和数学方面的水平,在欧洲处于领先地位,共有十六位教师讲授这方面的课程。沃伊切赫无疑是十六位教授中最杰出的一位。他讲课与众不同:除了讲解书本上的内容,经常让学生们发表意见,自己来做精辟的总结。沃伊切赫往往能用三四句话,把陈腐的学说和愚蠢的偏见驳倒;这是让哥白尼最佩服的地方。沃伊切赫曾对托勒密的“地心说”提出过异议,并把这种观点委婉地传达给了哥白尼。

克拉科夫雅盖隆大学

克拉科夫雅盖隆大学,哥白尼曾在这里就读。(百度百科)

  沃伊切赫平生最自豪的事,莫过于发现了这个与自己个性相似的哥白尼。此刻,受到鼓励的哥白尼思路洞开,胸有成竹地说:“我是这样认为的,”他一面说,一面从口袋里掏出一张星象图,“许多教授都认为这张星象图是正确的。图上,太阳、行星,甚至整个宇宙都围着我们所在的地球打转。可是我认为,这个星象图并不正确!”

  沃伊切赫激动地说:“这可是托勒密绘制的星象图。啊,这位天文学的鼻祖,现在遇到一个二十岁青年的挑战!”

  哥白尼谦虚地说:“挑战似乎还说不上。用一般的眼光看,太阳和月亮都是从东方升起,向西方降落,似乎地球是静止的。但是,地球凭什么让这么多星球围着自己呢?它哪来这么大的力量呢?人们习惯把自己看作万物的中心。正是这种偏见,人类才认为地球是宇宙的中心。”

托勒密的地心说

托勒密的地心说示意图。(资料图)

  两位老师静静地听着哥白尼的分析,频频点头。

  一贯反对教会的卡里马赫听到这里,大声说:“好样的,好样的。你将从教士手中夺回天空。你思考这事有多久了?”

  哥白尼平静地说:“我一直在找资料证明托勒密的星象图是不合理的。现在已经有不少资料了。”说罢,他掏出一堆稿纸。

  沃伊切赫也显得非常兴奋。他深情地说:“亲爱的孩子,你真了不起。一千多年来,谁也不敢怀疑托勒密的星象图。时候也不早了,你总结一下吧。”

  哥白尼沉思了一会儿,说:“宇宙的中心不是地球而是太阳,地球不是静止而是运转不息。但这只是一种假定,我要花一辈子时间来研究……”

  “亲爱的孩子,恭喜你已经迈出向托勒密挑战的第一步。敢于挑战是科学家最宝贵的品质之一。去意大利吧,那里的老师定会让你受益匪浅!”沃伊切赫道。

  哥白尼迎着老师的目光,郑重地点了点头。

哥白尼的日心说示意图

哥白尼的日心说示意图。(资料图)

  很快,哥白尼便来到意大利,投入到教会法的学习中。他对教会法一点也不感兴趣,常常上课打瞌睡,下课后就精神十足地研究天文学。幸好,在这里他遇到了意大利的知名天文学家玛利亚①教授。这位五次受勋的学者,开启了哥白尼第二次挑战托勒密的梦想。

  公元1497年1月的一天傍晚,哥白尼和玛利亚一起进行了月食的观测。“按照托勒密的说法,月食就是月球体积的缩小。这个说法究竟对不对呢?”玛利亚问道。

  “发生月食的时候,金牛星座中那颗叫毕宿乌②的亮星,究竟是在能看见的月亮后面,还是在阴影部分的后面呢?如果缺蚀的半边月亮遮掩了毕宿乌,那就证明月亮的体积并没有缩小。”哥白尼望着星空,兴奋地说。这类研究,总会让他激情万丈。

毕宿五

毕宿五星(毕宿乌星)的位置。(资料图)

  天色越来越暗。哥白尼已经发现那颗红色的毕宿乌。渐渐地,上弦月逐渐向毕宿乌靠拢;待月食的时间一到,毕宿乌突然消失了。“老师,毕宿乌消失的地方,正是阴影半边的背面。原来,月亮虽然有了亏缺,但它的大小并没有改变。”哥白尼大声地说。

  沉稳的玛利亚没有说话,而是拉着哥白尼回到屋里,开始仔细演算。经过一昼夜的辛勤工作,黎明时分,哥白尼终于用数据证明:月亮距离地球的远近,在亏缺和盈满时是完全一样的,它的大小也没有改变。这也表示,托勒密的月球理论是错误的。

  “天空、太阳、月亮、星星以及天上所有的东西,全部是静止的,地球除外。由于地球以巨大的速度绕一条轴旋转,便让人们产生了错觉:地球静止不动,而天空却在转动。巨大而威严的太阳不但是时间在主宰,而且是群星和天空的主宰!”哥白尼总结道。在这位异性老师面前,他从没感到过羞涩。③

  “好样的!虽然你的见解会被人们认为是离经叛道,但肯定是正确的。你已经打败托勒密了!”玛利亚喜形于色,只为这个比自己想象还厉害的学生。

《哥白尼与上帝对话》,扬·马泰伊科绘

《哥白尼与上帝对话》,扬·马泰伊科绘(QuickiWiki)

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        注释:

  ① 玛利亚,原名多米尼克•玛利亚,意大利十五世纪的女天文学家,曾在波伦亚大学任教。对哥白尼研究天文学帮助极大。

  ② 毕宿乌,英文名Aldebaran(意思是“追随者”),金牛座α星,距离地球68光年。直径约为5300万公里,是太阳直径的38倍。十二月份时出现在东方天空,或是一月下旬黄昏时分,出现在南方天空。此星座相当于牛左眼的一等星,因为是发红光,属星光明亮的星斗,一望即可分辨出。毕宿乌与昴宿星相邻。因为它们的光芒都非常闪亮,所以是西方白虎星群里传说最多的两颗星。

  ③ 地心说,又名天动说,古希腊学者欧多克斯提出,托勒密(约90—168)进一步完善,被人们称为“托勒密地心说”,其主要理论是:地球是静止不动的,而且处于宇宙的中心;3.所有日月星辰都围绕地球转。因反对“地心说”而被迫害的近代科学家有布鲁诺、伽俐略等。在16世纪提出“日心说”的哥白尼之前,“地心说”一直占统治地位。尽管它把地球当作宇宙中心是错误的,然而它的历史功绩不应抹杀。地心说承认地球是“球形”的,并把行星从恒星中区别出来,着眼于探索和揭示行星的运动规律,这标志着人类对宇宙认识的一大进步。

  ④ 此文参考搜狗百科、世界大人物丛书(陈德军著,中国少年儿童出版社,2005年版)等资料。

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