论哥白尼提出日心说的推动力

初阳学院 综合理科111 钱照怀 11990111

摘要：文艺复兴以后，科学观点的第一次重要改变，是尼古拉·哥白尼完成的———即提出日心说。日心说，也称为地动说，是关于天体运动的和地心说相立的学说，

推翻了长期以来居于宗教统治地位的地心说，实现了天文学的根本变革。日心说认为太阳处于太阳系的中心，固定不动，地球以及其他行星都一起围绕太阳座圆周运动。 关键字：日心说、文艺复兴、简单化、质疑、探索

一．日心说的艰难提出 1.日心说提出的背景

日心说普遍认为有波兰科学家哥白尼在1543年发表的《天体运行论》中提出。当时的人们普遍信奉天主教，坚信托勒密的地心说理论；另一方面，坚实的大地是运动的这一点在古代是令人非常难以接受的。

事实上，直到1609年伽利略发明了天文望远镜，并以此发现了一些可以支持日心说的新的天文现象后，日心说才开始引起人们的关注。这些天文现象主要是指：木卫体系的发现直接说明了地球不是唯一中心，金星满盈的发现也暴露了托勒密体系的错误。

然而，由于哥白尼的日心说所得的数据和托勒密体系的数据都不能与第谷的观测相吻合，因此日心说此时仍不具优势。直至开普勒以椭圆轨道取代圆形轨道修正了日心说之后，日心说在于地心说的竞争中才取得了真正的胜利。 2.日心说的观点

哥白尼为阐述自己关于天体运动学说的基本思想撰写题为《短论》的论文。他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；一种是用以解释二分岁差的地轴的回转运动。

人们看到的行星向前和向后运动，是由于地球运动引起的。地球的运动足以解释人们在空中见到的各种现象；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：它们必须能够说明天体所观测到的运动。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。当时有许多反对的观点，但是用当时的知识进行了反驳。

3.地心说难以撼动的地位

地心说最初由古希腊学者欧多克斯提出，后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。托勒密认为，地球处于宇宙中心静止不动。从地球向外依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星，在各自的轨道上绕地球运转。其中，行星的运动要比太阳、月球复杂些：行星在本轮上运动，而本轮

又沿均轮绕地运行。在太阳、月球、行星之外，是镶嵌着所有恒星的天球恒星天。再外面，是推动天体运动的原动天。

当时大多人们信奉基督教，而地心说以地球为中心的思想正符合基督教徒的信仰。同时为了巩固基督教的地位，托勒密等利用与宗教结合的政治权利激励打压新科学的产生。

二．哥白尼提出日心说的外在推动力

1.文艺复兴时期的特定及对新思想产生的影响

文艺复兴是一场发生在14世纪中期至16世纪末的文化运动，在中世纪晚期发源于佛罗伦萨，后扩展至欧洲各国。其核心思想是人文主义。人文主义起源于14世纪下半叶的意大利，其后遍及西欧整个地区。人文主义者以“人性”反对“神性”，用“人权”反对“神权”。他们提出“我是人，人的一切特性我是无所不有”的口号。他们非常不满教会对精神世界的控制，他们要求以人为中心，而不是以神为中心，他们歌颂人的智慧和力量，赞美人性的完美与崇高，反对宗教的专横统治和封建等级制度，主张个性解放和平等自由，提倡发扬人的个性，要求现世幸福和人间欢乐，提倡科学文化知识。所以，人文主义的理念，其重点是“人”，是“人”的本能的发挥，是“人”追求真、善、美的动力。

文艺复兴的重大历史意义在于它促使欧洲人从以神为中心过渡到以人为中心，在于人的觉醒，在于人们把重点从来世转移到现世。重视人的价值，要求发挥人的聪明才智及创造性潜力，反对消极的无所作为的人生态度，提倡积极冒险精神。重视现世生活，藐视关于来世或天堂的虚无飘渺的神话，因而追求物质幸福及肉欲上的满足，反对宗教禁欲主义。在文学艺术上要求表达人的感情，反对虚伪和矫揉造作。其次文艺复兴打破了宗教神秘主义一统天下的局面，有力地推动和影响了宗教改革运动，并为这个运动提供了重要的助力。再者文艺复兴一定程度上否定了封建特权。在中世纪，封建特权是天经地义，门第观念根深蒂固。文艺复兴则使这些东西在衡量人的天平上丧失了过去的重量。此外，文艺复兴破除了迷信，解放了思想，恢复了理性、尊严和思索的价值。虽然文艺复兴在哲学上成就不大，但是它摧毁了僵化死板的经院哲学体系，提倡科学方法和科学实验，提出“知识就是力量”，开创了探索人和现实世界的新风气。人们坚信自己的眼睛和自己的头脑，相信实验和经验才是可靠的知识来源。这种求是态度、这种思维方式、这种科学方法为17、18及19世纪的自然科学的大发展打下了坚实的基础。

2.当时的社会现状对于新兴思想的迫切需要

古典时代的西方，天文学、数学、物理学、地理学、生物学等都取得了显著成就。但到了中世纪，自然科学却陷入绝境。自然经济的小生产既没有物质条件，也不需要去进行科学研究，封建等级秩序也限制了人们探索客观世界的主动精神。同时，在天主教“神本”学说的浸染下，人们恪守神学伦理的清规戒律，将未来寄托在来世的“天国”，对客观自然现象既无多少兴趣，也缺乏自主思考的权利。在此情况下，自然科学沦为神学的恭顺的奴仆，其固有的生命活力在宗教的灵光之下窒息殆尽。

而哥白尼由于深受人文主义影响，并且致力于天象的研究，最终成为了这一“科学革命”的先驱。在哥白尼之前，又有许多科学家逐渐冲破神学传统的藩篱，将目光投射到广阔而复杂的客观物质世界，通过对事物的观察、实验与思考，掀起了划时代的“科学革命”。 不少医学家就用于向传统观念和神权挑战，开辟了新的天地。而恩格斯在《自然辩证法》一书中就指出，“自然科学借以宣布独立”的重要依托物“便是哥白尼那本不朽著作的出版”，这一著作问世后，“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地前进”。另一方面，这也是一场动摇神权统治基础的思想革命。 3．多方阻力下的百折不挠

哥白尼自始至终都是一个虔诚的天主教徒，在用科学的观察否定了天主教会毫无《圣经》

根据却又影响深广的旧有知识时必定需要莫大的勇气。他在《导言》里是这样写的：“如果真有一种科学能够使人心灵高贵，脱离时间的污秽，这种科学一定是天文学。因为人类果真见到天主管理下的宇宙所有的庄严秩序时，必然会感到一种动力促使人趋向于规范的生活，去实行各种道德，可以从万物中看出来造物主确实是真美善之源。”

此外，在哲学和天文学都享有盛誉的亚里士多德认为运行的天体是物质的实体，地球是球形的，是宇宙的中心。更具有针对性的是托勒密的天文学著作经阿拉伯学者之手而重为欧洲所知之后，又在欧洲保持了长时间的影响力，至少延续到16世纪，是哥白尼的另一大阻碍。

三．哥白尼提出日心说的内在推动力 1.哥白尼对待科学研究的态度

哥白尼从小受到良好的教育，喜欢观察天象，自小就显露出了对天文学的强烈爱好。后来，哥白尼在为《天球运行论》作的序言《先给至圣之主，教皇保罗三世》中提到在传统的行星天文学的基本思想中，一定寻在一个根本性的错误。这是收益有一位在技术上胜任的天文学家处于其研究的内在理由而拒绝历史悠久的科学传统，正是对这个技术性错误的内行的了解启动了哥白尼革命。从此处对哥白尼基于科学的严谨、敢于质疑的态度可见一斑。 2. 理性的思考

利用数学工具对感性经验材料进行分析和整理, 从而建构出反映事物的客观本质规律, 这才是真正意义上的科学活动。但问题是: 在哥白尼革命之前, 尤其是以托勒密为代表的拯救现象的天文学研究传统, 也在大规模地利用数学, 从而对观察材料进行分析, 而这并非是天文学上的革命。由此可见, 科学认识活动并非以认识工具的数学化形式作为唯一的标准。哥白尼和托勒密之间存在着巨大的认识论差异。这种差异最终影响科学革命的发生。所以,揭示近代科学革命的认识论本质是一个至关重要的问题。事实上, 哥白尼在《天体运行论》一书中曾写道:在数学家( 托勒密) 所谓研究探索的过程中, 他们不是忽视了一些必不可少的细节, 就是塞进了毫不相干的东西，而他自己是在遵守确定的原则之基础上来使用数学的，也就是说，以前的数学家在天文学研究中有滥用数学之嫌，而在某种确定原则之上的使用就是适度地使用数学。

在天文学研究历史中, 就有拯救现象传统和物理学传统两种方法论立场。其中后者认为，一种天文学理论不仅是符合天文学现象的数学体系，而且在物理上也是合理的和可解释的，这是一种实在体系。显然，托勒密的方法属于拯救现象传统，而哥白尼所谓确定原则的方法是力图把这两种方法结合起来，也就是强调数学体系和物理实在体系的真正一致。 3.敏锐的观察力

哥白尼的观测工作在克拉科夫大学时就有了良好的开端。他曾利用学校的“捕星器”和“三弧仪”观测过月食，研究过浩翰无边的星空。1497年3月9日，哥白尼和玛利亚一起进行了一次著名的观测。那天晚上，夜色清朗，繁星闪烁，一弯新月浮游太空。他们站在圣约瑟夫教堂的塔楼上，观测“金牛座”的亮星“毕宿五”，看它怎样被逐渐移近的娥眉月所掩没。当“毕宿五”和月亮相接而还有一些缝隙的时候，“毕宿五”很快就隐没起来了。他们精确地测定了“毕宿五”隐没的时间，计算出确凿不移的数据，证明那一些缝隙都是月亮亏食的部分，“毕宿五”是被月亮本身的阴影所掩没的，月球的体积并没有缩小。就这样，哥白尼把托勒密

的地心说打开了一个缺口。这一切都不得不归功于哥白尼一直持有的质疑一切的态度和敏锐的观察力。

哥白尼日心说的提出，是文艺复兴中真正的开山之作，不仅象征着新兴思想的诞生，更是一场新纪元的开辟，哥白尼对此的贡献就更不用多说。从这个过程中，从日心说的萌芽到提出再到《天体运行论》的发表，一路上充满坎坷艰辛，却始终都有人一路追随。

不过终究由于科学技术的限制，日心说任然存在以下不足：太阳并非宇宙中心，而是太阳系的中心；地球并非是引力的中心；天空中看到的任何运动，不全是地球运动引起的；地球和其他行星的运行轨道是椭圆而不是圆，不做圆周运动。

参考文献：

1.《南昌航空工业学院学报(社会科学版)》2006年第02期人的发现和限制——文艺复兴和宗教改革的共同本质

2.《哥白尼革命---西方思想发展总的行星天文学》 3. 《文艺复兴时期哲学对近代科学起源的影响》

4. 浅析文艺复兴时期科学发展和人文精神的关系_看科学史的意义 5.《自然科学史》