科学简史第三讲

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1、科技史第三讲求美的革命：新宇宙的构建一，哥白尼与天文学革命天文学革命代表性的一年1543年：科学史上从中世纪到近代的过渡期中最有代表性的一年桑戴克在《世界文化史》中说，若是我们要指定中世纪科学终结是哪一年，我们就推举1543年，那年根据实验方法而确立的两本基本的近代著作出世了，一本是维萨留斯所著《人体结构》，一本是哥白尼所著《天体运行论》。哥白尼《天体运行论》：日心说，与托勒密不同。萨维留斯《人体结构》人体的构造与盖伦不同，提出左右心房心室血液循环思想也与盖伦不同，盖伦的是两个。维萨留斯被后人称为“解剖学之父”。在当时神学一统天下，由于他进行了被教会所禁止的

2、人体解剖，指出了盖仑学说的错误，触犯了教会的权威，因而遭到了教会的指责和迫害。维萨留斯最终被流放而死于路上。天文学革命大师辈出的时代哥白尼第谷伽利略开普勒牛顿天文学革命的社会背景：宗教迫害的时代1540年罗耀拉设立耶稣会1553年解剖学家塞尔维特因“异端思想”罪被烧死；1600年布鲁诺因“异端思想”罪被烧死；1633年伽利略在宗教法庭上被迫公开宣布放弃自己关于地动的学说。（一），哥白尼和他的《天体运行论》尼古拉·哥白尼NicolasCopernicus1473年2月19日生于波兰托伦的一个富商之家。10岁丧父，由兼任主教的叔父抚养。早年教育：数学和绘画意大利

3、游学1496年起在意大利，十年内先后在波洛尼亚、帕多瓦和斐拉拉等三所大学里攻读医学和宗教法规。在波洛尼亚期间，与该校天文学教授迪·诺瓦拉（deNovara）有密切的接触，后者正是在自然哲学中复兴毕达哥拉斯思想的领袖。托勒密体系的缺点：1，与观测有很大误差。AD145年的体系，1400年过去了，学者们讨论托勒密学说的错误和改进它的可能性。2，解释周围天体的运动需要越来越多的本轮3，大大背离了毕达哥拉斯派的柏拉图主义所追求的数学上的简单性和完美性。哥白尼的思考：完美的运动和完美的数学哥白尼在思想上倾向于毕达哥拉斯派，认为天体应该有简单完美的运动，也应该有简单完美

4、的数学描述。在哥白尼看来，托勒密体系在这一点上还不能算“合格”。所以他想到如果宇宙的中心是太阳而不是地球，那么对天体运行的理解和描述就可能会简单得多。哥白尼《天体运行论》产生的过程：1，作为爱好的思考1505年哥白尼返回波兰，任弗洛姆布克天主教堂的教士。在繁杂的行政事务工作之余，他开始思考如何把宇宙中心移到太阳上去。从1512年起他开始在新假说基础上推算行星的位置。哥白尼《天体运行论》产生的过程：2，学说的流传与出版1530年左右哥白尼将他的学说写成概论，以手稿的形式在欧洲学者间广泛流传。在数学家雷梯库斯（Rheticus）的强烈要求下，哥白尼同意出版他的全

5、书，敬献给罗马教皇保罗三世。第一本书送到哥白尼手里几小时之后，他就与世长辞了，那是1543年5月24日。《天体运行论》初版名称《托伦的尼古拉·哥白尼论天体运行轨道（共六册）》后来一般简称为《天体运行论》ONTHEREVOLUTIONS《天体运行论》革新内容：哥白尼学说的革新内容主要在《天体运行论》的第一册中得到描述。哥白尼描绘了他的宇宙图景：1，太阳位于宇宙的中心：水星、金星、地球带着月亮、火星、木星和土星依次绕着太阳运行，(欧多克斯（Eudoxus，约409-356BC）在柏拉图的原则指导下提出了天体的同心球理论。)最外围是静止的恒星天层。2，各行星详细的

6、公转周期：见图《天体运行论》优越性：哥白尼声称他的宇宙体系比托勒密体系优越，是因为他的体系更简单和完美。这点在《天体运行论》的第一册中得到了淋漓尽致的体现。本轮数：34对80但从第二册开始到第六册中的论述却在简单和完美性方面打了折扣。哥白尼共引入34个本轮来推算行星的运动，这比托勒密体系最多时的80个本轮少多了，但是推算工作仍不能称简单。《天体运行论》与托勒密的关系：采用《至大论》的观测数据和几何方法，以及编制星表的资料；有些问题的处理完全因袭《至大论》。比托勒密还接近古希腊的天文学家和哲学家，坚持用匀速圆周运动这种天体所应有的“完美运动”来描述行星的运动。

7、《天体运行论》与其说是在解释宇宙，还不如说是在解释托勒密。哥白尼的态度：只是数学模型：《天体运行论》初版的序言称该书只是提供了一种解释行星运动的数学方法。把哥白尼体系看成是一种数学模型，还是一种宇宙的真实图景，这将直接影响教会对《天体运行论》的态度。《天体运行论》影响有限《天体运行论》出版之后，有少数数学家接受了哥白尼的学说，而一些著名学者如弗朗西斯·培根等则明确表示反对地动说。因此哥白尼学说的影响还很有限，并未构成对纳入经院学派的托勒密学说的冲击。《天体运行论》成为信仰按照当时的物理学和天文学知识还无法理解地球在运动这一事实。哥白尼学说遭受着各种“合理”的

8、责难。如果地球在绕太阳运动，那么：恒星的位置应该有一