追求真理的故事?(科学家的故事:哥白尼的日心说)
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追求真理的故事?
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哥白尼慑于教会的统治,怕遭到反对和迫害,迟迟不愿将《天体运行论》公开出版。1543年5月24日,哥白尼在他弥留之际,才在病榻上见到了刚刚出版的《天体运行论》样书。
尽管哥白尼的“太阳中心说”公布后,受到社会上宗教势力和守旧的人们的污蔑和攻击,甚至于信仰宣传这一学说的人也被残酷的镇压和迫害,但是哥白尼的学说,取得了最终的胜利。哥白尼和他的《天体运行论》就像是黑暗夜空中闪烁的巨星,一直放射着璀璨的光芒。
科学家的故事:哥白尼的日心说
尼古拉.哥白尼(Copernicus Nicholas),波兰一位伟大的天文学家.他以惊人的天才和勇气揭开了宇宙的秘密,奠定了近代天文学的基础.哥白尼以毕生的精力去进行天文研究,创立了《天体运行论》这一“自然科学的独立宣言”.他的这些成就使他成为了人类科学发展历史上最伟大的革命家之一.
一.哥白尼生平
哥白尼于1473年2月19日出生在波兰西部维斯杜拉河畔托伦城的一个商人家庭.家里兄妹四个,哥白尼是最小的.在他10岁时,父亲去世了,舅父卢卡斯承担起了抚育他的重任.
1491年至1495年,哥白尼进入克拉科夫大学学习.克拉科夫是当时波兰的首都,也是东欧最大的贸易和文化中心,有许多国家的留学生在这里学习.由于它地处东西欧交通要冲,所以比较早地受到意大利文艺复兴的影响.因此在这座古老的大学里,新兴的资产阶级人文主义思想和腐朽的封建教会的经院哲学之间展开了激烈的斗争.哥白尼在先进的人文主义思想的熏陶下,在心灵里埋下了向经院哲学挑战的种子.在这里,他遇到了对他的一生产生深远影响的数学家和天文学家布鲁楚斯基(Brudzewski)教授.是这位教授的启蒙教育促使哥白尼决定将自己的一生奉献给天文科学.
1496年哥白尼前往意大利求学,先后进入博洛尼亚大学、帕多瓦大学和费拉拉大学学习和研究法律、天文学、数学、神学和医学,他同时还学会了希腊文.1503年,哥白尼获得了教会法规博士学位.
经典世界上下五千年:哥白尼的天文革命
篇一:科学家的故事:哥白尼的日心说
1473年2月19日,哥白尼生于波兰维斯瓦河畔的托伦,18岁时考入克拉科夫大学。1495~1496年,他在德国几所大学游学。1497~1503年,他赴意大利留学,先进入博洛尼亚大学,同时努力学习希腊文,攻读天文学。1497年3月9日,哥白尼在博洛尼亚观测月亮掩金牛座α星(毕宿五),这是他一生中的第一次观测记录。他在1500年1月9日和3月4日还观测了土星合月,并在罗马讲学期间观测过1500年11月6日的月食。1512年,哥白尼定居在弗龙堡,弗龙堡城墙中的平台成为哥白尼的天文观测台,他自制了三分仪、三角仪、等高仪等器具。这座遗址被称为“哥白尼塔”,一直保留到今天。
哥白尼的毕生成果是其巨著《天体运行论》,全书分为6卷。在第1卷里,哥白尼讲述了地球的运动和宇宙的构造,驳斥了托勒密的地球是宇宙中心的理论。在后5卷里,他用精密的观察记录和严格的数学论证,阐明第1卷的主张。
哥白尼说:太阳屹立在宇宙的中心,行星围绕着太阳运行。离太阳最近的是水星,其次是金星,再次是地球。月亮绕着地球运行,是地球的卫星。比地球离太阳远的行星,依次是火星、木星和土星。行星离太阳越远,运行的轨道就越大,周期就越长。在行星的轨道外面,是布满恒星的恒星天。哥白尼错误地把太阳说成是宇宙的中心,他的宇宙模式是建立在肉眼观测基础上的太阳系构造图。
哥白尼的著作长期不能得到出版,后来由他的朋友们偷偷在德国纽伦堡排印。1543年5月24日,已经双目失明的哥白尼抚摸着刚刚出版的《天体运行论》说:“我终于推动了地球。”7月26日,哥白尼逝世。
篇二:科学家的故事:埃德蒙·哈雷的预言在他死后17年准确应验
埃德蒙·哈雷,出生于1656年的英国,20岁毕业于牛津大学王后学院。此后,他放弃了获得学位的机会,去圣赫勒纳岛建立了一座临时天文台。在那里,哈雷仔细观测天象,编制了第一个南天星表,弥补了天文学界原来只有北天星表的不足。哈雷的这个南天星表包括了381颗恒星的方位,它于1678年刊布,当时他才22岁。1680年,哈雷与巴黎天文台第一任台长卡西尼合作,观测了当年出现的一颗大慧星。从此他对慧星发生兴趣。
哈雷最广为人知的贡献就是他对一颗慧星的准确预言。哈雷在整理慧星观测记录的过程中,发现1682年出现的一颗慧星的轨道根数,与1607年开普勒观测的和1531年阿皮延观测的慧星轨道根数相近,出现的时间间隔都是75或76年。哈雷运用牛顿万有引力定律反复推算,得出结论认为,这三次出现的慧星,并不是三颗不同的慧星,而是同一颗慧星三次出现。哈雷以此为据,预言这颗慧星将于1759年再次出现。1759年3月,全世界的天文台都在等待哈雷预言的这颗慧星。3月13日,这颗明亮的慧星拖着长长的尾巴,出现在星空中。遗憾的是,哈雷已于1742年逝世,未能亲眼看到。哈雷的计算,预测这颗慧星将于1835年和1910年回来,结果,这颗慧星都如期而至。这颗慧星就是今天几乎人人皆知的“哈雷慧星”。慧星的神秘性随之被打破。
此外,哈雷发现了恒星的自行,这又是一个重大发现。哈雷还提出利用金星凌日的机会,去测定日、地距离,为当时精确测定地球与太阳的距离提供了很好的方法。他还发现了月亮运动的长期加速现象,为精密研究地、月系的运动作了重要贡献。
哥白尼胆大质疑的故事
公元1473年2月19日,波兰维斯瓦河畔的托伦城诞生了一个漂亮可爱的男婴.这个男婴名叫尼古拉·哥白尼,后来成为近代天文学的奠基人.
哥白尼的父亲是个商人,曾任托伦市市长,母亲是本城一个富商的女儿.但是,在哥白尼幼年时,父母就双双去世.好心的舅舅务卡施伸出了援助之手,把四个外甥接到自己家里抚养.
务卡施舅舅是个牧师,也是一个人文主义者.他的家里常有一些学者名人来闲聊.这些客人大多通晓天文地理、文学音乐,他们谈笑风生,妙语连珠,常常聊到半夜.每当舅舅与客人们忘情地畅谈时,哥白尼总是静静地坐在大人们的身边,眨巴着蓝色的眼睛,仔细听那些令人神往的故事和独特的见解.这样日积月累,一些知识就沉淀在哥白尼的脑海里,神秘的大自然激起了他那强烈的好奇心.
光阴似箭.一晃,哥白尼长成了一个英俊少年.舅舅考虑到外甥的前途,决定将来让他到教会工作.为此,他把哥白尼送到克拉科夫去上大学.
克拉科夫是当时波兰的经济、文化中心,地处东、西欧交通要冲,较早受到意大利文艺复兴思潮的影响.哥白尼兴趣广泛,如饥似渴地吸收着新思想、新知识.他对学校的天文学和几何学特别感兴趣,一捧起书本就舍不得放下.
哥白尼在克拉科夫大学研究了古罗马天文学家托勒密的天文学理论,学会了利用天文仪器进行观察.
1495年,哥白尼来到文艺复兴的发源地意大利,先后在几所的意大利大学学习.1499年,二十六岁的哥白尼受聘到罗马大学教授天文学.
在欧洲的大学里,天文学都是按照托勒密的“地球中心说”(也叫“地心说”)来讲授的.最早提出“地球中心说”的是古希腊哲学家亚里士多德.公元二世纪,托勒密使它系统化了.托勒密认为地球是一个静止球体,居于宇宙的中心,日月星辰都环绕地球运转.这种理论后来被罗马教会看中,说什么地球是上帝创造的,它是宇宙的中心.上帝“按照自己的形象”创造了人,把人安排在地球上.日月星辰也都是上帝创造出来装饰宇宙的.所以,教会一千多年来,一直把托勒密的“地心说”奉为经典,不允许人们有丝毫的怀疑.
哥白尼在研究中发现,早在公元前三世纪,古希腊哲学家阿里斯塔库斯就提出了与亚里士多德相反的观念.他认为,宇宙的中心不是地球而是太阳,地球只是围绕太阳运行的一个星体.哥白尼通过对前人著作的钻研和天文测量的实践,越来越对“地球中心说”产生了怀疑.
1506年哥白尼离开意大利,回到波兰,在弗赖堡大教堂担任教士.从此,他获得了一定的报酬和充裕的时间,专心从事他所热爱的科学研究工作.
弗赖堡濒临波罗的海,是个小小的渔港.教堂建在一座小山包上,周围有坚固高大的城墙,墙上筑有箭楼.哥白尼搬进了城门上的一间箭楼,一住就是三十年,直到去世.
这座箭楼三角形的楼顶向前倾斜,几乎伸到城墙的外边.楼的上层有三个窗口,从那里可以看到辽阔的天空,外边有一个小阳台,每当在窗口观察天象受到限制时,他便跑到阳台上,那里一览无余,是观天的好地方.哥白尼日复一日地在这个简陋的住所凝视宇宙,常常忘了吃饭睡觉.
哥白尼自己动手做仪器,他制作了测量行星距离的“三弧仪”、测量月球和行星位置的“捕星器”和测定太阳高度的“象限仪”.
哥白尼在阳台上设置了一个小小的天文台,用这些简陋的天文仪器进行天体观察.就是在严寒的冬夜,只要星星在夜空中闪烁,哥白尼就抓住机会,穿上皮袄,束紧风帽,把笨重的仪器搬到箭楼的阳台上,通宵达旦地观察.
1525年秋天,哥白尼开始在弗赖堡聚精会神地写他那本不朽名著《天体运行论》.这本书中选用的二十七个观测事例,有二十五个就是他在箭楼上亲自观察记录下来的.
这时,他住的箭楼上来了一个女管家,名叫安娜.她金发碧眼,皮肤白皙,漂亮迷人.她的家庭很富有,有许多富家子弟对她竞相追逐.但是极有主见的姑娘不去理会那些花花公子,而一心一意地爱着才华横溢的哥白尼.尽管当了教士的哥白尼没有结婚的权利,但勇敢的安娜还是抛弃了世俗的偏见,与哥白尼住在一起.哥白尼身边添了一个温柔可爱的女子,更加灵感倍增,写作的速度加快了.
《天体运行论》是一部长达六卷的巨著.在书中,哥白尼大胆地提出:
太阳是宇宙的中心,所有行星都围绕太阳运转;地球不是宇宙的中心,而是绕太阳运转的一颗普通行星.
人们每天看到太阳由东向西运行,是由于地球每昼夜自转一周的缘故,而不是太阳在移动.
天上的星体看上去在不断移动,也是因为地球本身在转动,而不是星体围绕着静止的地球转动.
月亮是地球的卫星,一个月绕地球转一周.
哥白尼在书中有力地批判了托勒密关于地球是静止的理论.他指出,地球运动时,地球上的人似乎觉得整个宇宙在转动,这正如人在行船时,不觉船动而觉得陆地和城市后退一样.地球不动是假象,地球围绕太阳转动是确实无疑的.
哥白尼的学说被称为“太阳中心说”(也称“日心说”),它否定了统治一千多年的“地心说”.这是天文学上一次重大的革命,大大扩展了人类的视野,使人类对宇宙有了全新的认识.由于担心教会的迫害,他迟迟不敢将书稿送去付印出版.直到1542年,他已是六十九岁的老人,自知将不久于人世时,才同意把《天体运行论》书稿送到德国纽伦堡出版.
1543年5月24日,《天体运行论》的样书从纽伦堡寄来了.此时,躺在病榻上的哥白尼已无力翻阅此书,他只是摸了摸书的封面,就告别了人世.
哥白尼是波兰人民的光荣和骄傲.1830年,波兰人民在华沙竖立起了哥白尼的纪念像.在盛大的揭幕典礼上,波兰诗人激动地朗诵道:“这个喜庆的日子终于来临了!哥白尼曾以半个世纪的工夫凝眸注视太阳,今天太阳终于把它仁慈的光芒倾注在他的身上……”
哥白尼的故事:
1473年,哥白尼出生于波兰托伦城的一个商人家庭。由于父母早丧,他从小就由当教士的舅舅抚养。18岁时来到当时波兰的首都克拉科夫,在克拉科夫大学学习。由于受到意大利文艺复兴思想的影响,哥白尼在那里接受了人文主义的思想,同时对天文学和数学发生了浓厚的兴趣,开始用天文仪器观测天象。
哥白尼大学毕业后回到家乡,舅舅为了让哥白尼继承自己的衣钵,在天主教会任职,就送他到意大利留学,学习教会法律。
1495年,哥白尼来到波伦亚大学学习教会法。然而,哥白尼的兴趣却在天文学上,他利用一切闲暇时间刻苦攻读天文学与数学著作,并坚持观测天象。后来,哥白尼又进入帕多瓦大学和法拉腊大学学习医学、教会法,但他仍坚持天文学的研究。
在意大利,哥白尼结交了一批天文学家,他们经常交换对天体结构的认识。加上哥白尼自己的观测研究,他开始对“地球中心说”产生了怀疑。“地球中心说”是古希腊哲学家亚里士多德提出来的,公元2世纪罗马天文学家托勒密又加以推演论证,使它进一步系统化了。
1506年哥白尼回到祖国,在弗罗恩堡大教堂担任教士。从此,他获得了一定的物质保障与充裕的时间,来从事他所热爱的科学研究工作。
为了研究方便,哥白尼特意选择了教堂围墙上的箭楼作宿舍兼工作室,在里面设置了一个小小的天文台,用自制的简陋仪器,开始了长达30年的天体观测。正是在这里,他写下了震惊世界的巨著《天体运行论》,其中选用的27个观测事例,就有25个是他在这个箭楼上观测记录的。
《天体运行论》共有6卷。在书中,哥白尼大胆地提出:“太阳是宇宙的中心,所有行星都围绕太阳运转;地球不是宇宙的中心,而是绕太阳运转的一颗普通行星。”“人们每天看到的太阳由东向西运行,是因为地球每昼夜自转一周的缘故,而不是太阳在移动。”
“天上的星体的不断移动,是因为地球本身在转动,而不是星体围绕着静止的地球转动。”“火星、木星等行星在天空中有时顺行,有时逆行,是因为它们各依自己的轨道绕太阳转动,而不是因为他们行踪诡秘。”“月亮是地球的卫星,一个月绕地球转一周。”
哥白尼还在这本书中批判了托勒密地球是静止的理论。指出地球在运动时,人们只所以觉得是整个宇宙在转动,犹如人在行船上,不觉船动而觉得陆地和城市后退一样。1543年5月的一天,当拿到这本书时,他已经瘫痪在床一年多了,他只摸了摸书的封面,便欣慰地闭上了眼睛。
日心说的发展:
1.哥白尼提出
1499年,哥白尼毕业于意大利的博洛尼亚大学,任天主教教士。那个时候,人们相信的是1500多年前希腊科学家托勒密创立的宇宙模式。托勒密认为地球是宇宙的中心且静止不动,日、月、行星和恒星均围绕地球运动,而恒星远离地球,位于太空这个巨型球体之外。然而,经仔细观测,科学家们发现行星运行规律与托勒密的宇宙模式不吻合。
哥白尼想用“现代”技术来改进托勒密的测量结果,以期取消一些小轨道。在长达近20年的时间里,哥白尼不辞辛劳日夜测量行星的位置,但其测量获得的结果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少差别。
经过20年的观测,哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显。这意味着地球和太阳的距离始终没有改变。如果地球不是宇宙的中心,那么宇宙的中心就是太阳。他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置,那么地球就该绕着太阳运行。
这样他就可以取消所有的小圆轨道模式,直接让所有的已知行星围绕太阳作圆周运动。
由于害怕教会的惩罚,哥白尼在世时不敢公开他的发现。1543年,这一发现才公诸天下。即使在那个时候,哥白尼的发现还不断受到教会、大学等机构与天文学家的蔑视和嘲笑。
2.阿里斯塔克斯提倡
阿里斯塔克斯(Aristarchus, 约公元前 310年- 约公元前230年),是人类历史上有记载的首位提倡日心说的天文学者,是古希腊时期、也是人类历史上有记载的最伟大的天文学家,数学家。
他生于古希腊萨摩斯岛。他将太阳而不是地球放置在整个已知宇宙的中心,他是人类歴史上有记载的最早期的日心说的提倡者之一。但是在当时的古希腊、他的宇宙观和杰出的智慧并未能被当时的人们所理解,并被亚里士多德和托勒密的才华之光芒所掩盖,直到16世纪(约1760年以后),哥白尼才很好地发展和完善了阿里斯塔克斯的宇宙观和理论。
阿里斯塔克斯观察到月球穿过地球的阴影需要一个恒星月的时间。因此他估计到地球的直径是月球的三倍。根据埃拉托色尼所计算的42000公里的地球周长,他认为月球的周长应为14000公里。事实上,月球的周长约为10916公里。
阿里斯塔克斯还认为一个大的东西不应该绕小的东西转动,于是他提出了“日心地动说”(可惜未被当代人接受)。他认为地球一方面每天自西向东转一周,导致天体的东升西落景象。另一方面它又在一年中绕太阳公转一周,水、金、火、木、土等行星也是一样绕着太阳公转。他还认为与地球绕日公转的轨道直径相比,恒星几乎在无限远处。因此无法看到由于地球公转而造成的恒星视差现象。
不幸的是,阿里斯塔克斯的宇宙观和理论,当时远远走在时代的前面,因而得不到一般公众的承认,克雷安德斯竟要求希腊人控告阿里斯塔克斯的渎神之罪。之后阿里斯塔克斯的思想学说就像珍贵的戒指被扔入大海般消失无踪。直到哥白尼的出现。
3.伽利略的论证
伽利略是通过数学逻辑相信哥白尼。伽利略发明了天文望远镜,一定程度证明了哥白尼的正确。但是,在罗马宗教事务所组织的学术讨论中,伽利略没有战胜自己的对手,导致了最后的悲剧:当时“地球绕太阳”和“太阳绕地球”都有科学证据,而伽利略学说的破绽之一,是科学家探测不到“斗转星移”(Stellar Parallax)的现象。
十六世纪时天文学家泰高·巴希(Tycho Brahe)以当时最精密的仪器,去探测是否有“斗转星移”,可是看来群星的相对位置和距离好像没有改变,因此地球转动之说不被接纳。 但是,伽利略指导数学原则的价值。他始终相信日心说。
参考资料:
百度百科-日心说不迷信权威勇于追求真理的小故事
伽利略挑战亚里士多德,关于重物下降的“比萨斜塔实验 加利略在比萨斜塔上用2个不同重量的铁球经过实验得出了一个结论:物体做自由落体时,不因重量而呈现不同的速度 亚里士多德认为:不同重量的物体,从高处下降的速度与重量成正比,重的一定较轻的先落地。这个结论到伽利略时差不多近2000年了,还未有人公开怀疑过。物体下落的速度和物体的重量是否有关系:伽利略经过再三的观察、研究、实验后,发现如果将两个不同重量的物体同时从同一高度放下,两者将会同时落地。于是伽利略大胆地向天经地义的亚里士多德的观点进行了挑战。 伽利略提出了崭新的观点:轻重不同的物体,如果受空气的阻力相同,从同一高处下落应该同时落地。结果他对了
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1600年,徐光启去南京看望恩师焦竑时,得知利玛窦正在南京,《明史外国拂森意大传》称:“意大里亚,居大西洋,自古不通中国;万历时其国人利玛窦至京师为万国全图,言天下有五大洲”当时徐光启已知有利玛窦其人,也已看到利玛窦绘制的一张世界地图,并深为赞叹。就是这张地图,在中国士大夫中引起极大震动,改变了当时国人的天圆地方学说,徐光启也耳目一新,眼界大开,对五大洲的分布有了清楚了解,从而激发了他放眼世界、了解西方、寻求科学真理的愿望。当即徐光启特地连夜拜访利玛窦,两位伟人相见如故,侃侃而谈,徐光启倾慕利玛窦的见识和博学,利玛窦则为徐光启的儒雅和才华所折服。
1604年春,徐光启到北京,还未参加礼部的会试,就去拜访利玛窦,明确提出要翻译欧几里得的《几何原本》。1604至1607这三年间,徐光启和利玛窦几乎天天见面,双方的讨论除了天主教义外,其他的就是西方的科学技术发展情况,内容涉及数学、水利、天文、历法、火器等,只要利玛窦能教的,而徐光启认为有实用价值的,他都有兴趣学习。徐光启把传教士传播的学问概括为“略有三种,大者修身事天,小者格物穷理······而余乃亟传其小者”,徐光启自称极尽全力“传其小者”,可见他的主要兴趣是在西方的自然科学方面。
1605年冬和1606年初,徐光启为要翻译《几何原本》,告诉利玛窦:“我知道了这本书,又有你可以请教,我怎能知难而退,让这本书在我辈手中失传呢”极力打消利玛窦的重重顾虑,并和利玛窦合作共同翻译《几何原本》这部数学名着。“利氏口译,公则笔之”。1607年春,徐光启和利玛窦共同译完了《几何原本》前6卷。《几何原本》前6卷出版以后,便成为我国近400年来唯一的定本。
1608年,以《几何原本》为基础,利玛窦口译,徐光启笔录,合译了《测量法义》。徐光启认为,测量之法,扩充其原理就可以用于制水治田,不仅是方便,而且是当务之急。这体现了徐光启重视自然科学、重视数学理论,重视数学与实践相结合的思想。
1611年,为了推动修历,徐光启在意大利传教士熊三拔的协助下,先后撰写了《平浑图说》、《日晷图说》和《夜晷图说》三部着作。
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