編輯哥白尼的簡介
哥白尼
mikolaj kopernik(1473——1543)是波蘭天文學家。哥白尼在中學時對天文學非常感興趣。他跟隨老師在教堂塔頂觀察星空。他認為研究天文學的法寶只有兩個:數學和觀測。他不厭其煩地克服困難,30年如壹日地觀測天象,終於獲得了可靠的數據,提出了“日心說”,最後在去世前發表了不朽的巨著《天球的運行》。哥白尼的“日心說”沈重打擊了教會的世界觀,是唯物主義和唯心主義鬥爭的偉大勝利。哥白尼是歐洲文藝復興時期的巨人。他壹生致力於天文學研究,給後人留下了寶貴的遺產。哥白尼的遺體於2010年5月22日在波蘭弗隆堡大教堂隆重地重新安葬。
編輯這段日心說的艱難建立。
背景
壹般認為日心說的宇宙完整模型是由波蘭天文學家哥白尼在1543年出版的《論天體運行》中提出的。事實上,公元前300多年的西方赫拉克利特和阿裏斯塔克就已經提到,太陽是宇宙的中心,地球圍繞著太陽轉。很難接受固體地球在古代是移動的。另壹方面,托勒密的地心說體系可以很好地與當時的觀測數據相壹致。因此,即使在《天球運行論》出版半個多世紀後,日心說仍然很少受到人們的關註,他的支持者更是鳳毛麟角。必須指出的是,羅馬梵蒂岡的地心說和哥白尼的日心說之間的鬥爭在近代被大大誇大了。布魯諾在1600年被燒死在火刑柱上,不是因為他支持日心說,而是因為他的反宗教思想惹惱了宗教,比如反有神論。事實上,直到1609年伽利略發明了天文望遠鏡,日心說才開始引起人們的關註。這些天象主要是指:歐羅巴系統的發現直接說明地球不是唯壹的中心,金星滿的發現也暴露了托勒密系統的錯誤。但由於哥白尼的日心說和托勒密體系得出的數據與第谷的觀測並不壹致,此時日心說仍然沒有優勢。直到開普勒用橢圓軌道代替圓形軌道修正了日心說,日心說才在地心競賽中取得了真正的勝利。
日心說的觀點是:
哥白尼寫了壹篇題為《短論》的論文,闡述他關於天體運動理論的基本觀點。他規定地球有三種運動:壹種是繞地軸的周日自轉運動;壹個是圍繞太陽的年度運動;壹個是地軸的旋轉運動來解釋分點歲差;哥白尼在他的《天體運行論》壹書中,認為天體的運動必須滿足以下七點:不存在所有天體都繞軌道運行或都相同的中心;地球只是月球的重心和軌道,而不是宇宙的中心;所有天體都圍繞太陽旋轉,宇宙的中心在太陽附近;地球到太陽的距離與天空高度之比可以忽略不計;天空中看到的任何運動都是地球運動引起的;在空中看到的太陽運動的壹切現象,都不是它自己運動造成的,而是地球運動造成的,地球在同時進行幾個運動;日心說
人們看到的行星的前後運動是由地球的運動引起的。地球的運動足以解釋人們在空中看到的各種現象;哥白尼用來支持他的理論的論據本質上主要是數學的。他認為科學理論是從壹些假設中衍生出來的壹套思想。他認為,真正的假說或定理必須能夠做到以下兩點:必須能夠解釋天體觀測到的運動。他們不能違反畢達哥拉斯的斷言,即天體是圓形和統壹的。當時反對的觀點很多,但都用當時的知識反駁了。反對:如果地球在轉,空氣就會落後,形成持久的東風。哥白尼回答說:空氣中含有土壤顆粒,與土地性質相同,所以被迫隨地球旋轉。哥白尼回答說,空氣旋轉時沒有阻力,因為空氣與不斷旋轉的地球相連。反對:如果壹塊石頭向上拋,會被地球自轉拋在後面,落到拋落點的西邊。哥白尼回答說:因為在自身重量壓力下的物體主要屬於地球的性質,所以毫無疑問,每個部分都和它們的整體具有相同的性質。反對:如果地球自轉,會因為離心力而分崩離析。反對意見:如果地球不旋轉,那麽像恒星這樣較大的行星必然以很大的速度旋轉,這使得恒星很容易被離心力撞碎。哥白尼回答:離心力只能存在於非自然的人為運動中,而不能存在於自然運動中,比如地球和天體的運動。
地心說
地心說
地心說是盛行於古代歐洲很長壹段時間的宇宙學理論。它最早是由古希臘學者歐多克索斯提出的,後經亞裏斯多德和托勒密的進壹步發展而逐漸確立和完善。托勒密認為地球靜止在宇宙的中心。從地球上看,依次有月球、水星、金星、太陽、火星、木星、土星,在各自的圓形軌道上繞地球運行。其中,行星的運動比太陽和月亮更復雜:行星在這個圓上運動,這個圓沿著壹個均勻的輪子繞著地球運行。在太陽、月亮和行星之外,有壹個鑲嵌著所有星星的天球——星空。在外面,是原始地球驅動天體運動。地心說是世界上第壹個行星系統模型。雖然把地球當作宇宙的中心是錯誤的,但是它的歷史功績不應該被抹殺。地心說承認地球是“球形”的,並將行星與恒星區分開來,著眼於探索和揭示行星運動規律,標誌著人類對宇宙認識的壹大進步。地心說最重要的成就是用數學計算行星的運動。托勒密還首次提出了“軌道”的概念,並為此輪設計了車輪平衡模型。根據這個模型,人們可以定量計算行星的運動,猜測行星的位置,這是壹個了不起的創造。在壹定時期內,根據該模型可以在壹定程度上正確預測天象,因此在生產實踐中也起到了壹定的作用。畢竟,托勒密是根據有限的觀測數據拼湊出了地心說中的現行車輪模型,他通過人為指定現行車輪和車輪的大小以及行星的運行速度,使模型與實測結果壹致。但是到了中世紀後期,隨著觀測儀器的不斷改進,對行星位置和運動的測量越來越精確,觀測到的行星實際位置與這個模型的計算結果之間的偏差逐漸顯現出來。而相信地心說的人並沒有意識到這是地心說本身的錯誤造成的,而是用增加這壹輪的方法來補救地心說。剛開始這種方法還能勉強應付,後來小輪數增加到80多輪,但行星的確切位置還是無法算出滿意的結果。這不能不讓人懷疑地心說的正確性。16世紀,哥白尼在古希臘祖先和當代學者對太陽充滿熱情的基礎上,終於創立了“日心說”。此後,地心說逐漸被淘汰。簡單來說,“地心說”以地球為宇宙中心,“日心說”以太陽為宇宙中心。
編輯這壹段日心說的創立。
哥白尼
65438-0499年,哥白尼從意大利博洛尼亞大學畢業,成為壹名天主教神父。他回到波蘭和他的叔叔壹起工作。他的叔叔,瓦特日心說。
弗蘭堡天主教大教堂的主教恩羅德。哥白尼當時住在教堂的頂樓,所以可以進行長期的天文觀測。當時人們相信1500多年前希臘科學家托勒密創立的宇宙模型。托勒密認為地球是宇宙的中心,靜止不動。太陽、月亮、行星和恒星都圍繞著地球運行,而恒星則遠離地球,位於巨大的太空球體之外。然而,經過仔細觀察,科學家發現行星運動規律與托勒密的宇宙模型不符。壹些科學家修正了托勒密的宇宙軌道理論,在原來的軌道(或小天體軌道)上增加了更多的天體軌道。這個模型說的是每個行星沿著小軌道做圓周運動,小軌道沿著行星的大軌道繞地球做圓周運動。幾百年後,這種模式的漏洞越來越明顯。科學家們在這個模型中添加了許多軌道,因此行星沿著壹個又壹個軌道做圓周運動。哥白尼想用“現代”(16世紀)的技術改進托勒密的測量結果,以便取消壹些小軌道。在將近20年的時間裏,哥白尼孜孜不倦地日夜測量行星的位置,但他的測量所得到的結果仍然與托勒密的天體運行模式相差不大。哥白尼想知道在另壹顆運行的行星上觀察這些行星的運動會是什麽樣子。基於這個假設,哥白尼提出了壹個想法:如果地球在運動,這些行星的運行會是什麽樣子?這個想法在他腦海中變得清晰起來。哥白尼在壹年的時間裏,在不同的時間,不同的距離,從地球上觀測到的行星,每個行星的情況都不壹樣。這是因為他意識到地球不可能位於恒星軌道的中心。哥白尼經過20年的觀測,發現只有太陽的年變不明顯。這意味著地球和太陽之間的距離從未改變。如果地球不是宇宙的中心,那麽宇宙的中心就是太陽。他馬上想到,如果把太陽放在宇宙的中心,那麽地球應該繞著太陽轉。這樣他就可以取消所有的小圓軌道模式,讓所有已知的行星直接繞著太陽轉。但是,人們能接受哥白尼提出的宇宙新模型嗎?全世界的人,尤其是強大的天主教會,都相信太陽是宇宙的中心嗎?由於害怕受到教會的懲罰,哥白尼在活著的時候不敢公開他的發現。直到1543,這個發現才公之於眾。即使在當時,哥白尼的發現也不斷受到教會、大學等機構和天文學家的鄙視和嘲笑。最終,60年後,約翰內斯·開普勒和伽利略·伽利萊證明哥白尼是對的。
阿裏斯塔克斯
阿利斯塔克(約公元前310年——約公元前230年)是人類歷史上第壹個倡導日心說的天文學家,也是古希臘和人類歷史上最偉大的天文學家和數學家。他出生在古希臘的薩摩斯島。他將太陽置於整個已知宇宙的中心,而不是地球,他是人類歷史上有記載的最早的日心說倡導者之壹。但在當時的古希臘,他的宇宙觀和傑出的智慧並不被當時的人們所理解,被亞裏士多德和托勒密的光輝所掩蓋。直到公元16世紀(約公元1760年後),哥白尼才發展和完善了阿裏斯塔克斯的宇宙論和理論。
阿裏斯塔克
古希臘天文學晚期最著名的是亞歷山大學派,亞裏士多德是這壹學派早期的代表。他的大部分作品至今已經失傳,流傳至今的作品只有關於太陽和月亮的體積以及到地球的距離的作品。然而,通過引用他人的話,我們可以知道他還寫了另壹本書,在書中,他發展了壹個靈活的日心說模型。在這篇論文中,他敘述了日食和月食中月球和地球之間的陰影比例,並推斷出太陽實際上比地球大得多,月球比地球小。從月球上弦和下弦的夾角推斷,太陽到地球的距離是到月球距離的十倍。Aristakes認為太陽、月亮和地球在每個月的第壹個或最後壹個季度形成壹個近似的直角三角形。他估計最大角度約為87°。雖然他應用的幾何理論沒有錯,但由於觀測數據的偏差,他得出的結論是日地距離是月地距離的20倍。事實上,前者是後者的390倍。阿裏斯塔克斯指出,月球和太陽的視角幾乎相同,因此它們的直徑與它們離地球的距離成正比。這符合邏輯。Aristakes指出,太陽明顯比地球大,可以用來證明日心說模型。Aristakes需要壹個恒星月才能觀測到月亮穿過地球的影子。所以他估計地球的直徑是月球的三倍。根據埃拉托斯特尼計算的42,000km地球周長,他認為月球周長應該是14000km。實際上月球的周長約為10916 km。阿裏斯塔克斯也認為壹件大事不應該圍繞壹件小事,於是提出了“日心說”(可惜沒有被當代人接受)。他認為,壹方面,地球每天自西向東轉壹周,導致天體東升西落的景象。另壹方面,它每年繞太陽壹周,水、金、火、木、土等行星也是如此。他還認為,與地球繞太陽運行的軌道直徑相比,恒星幾乎在無窮遠處。所以不可能看到地球公轉導致的恒星視差現象。關於阿裏斯塔克斯日心說的論文阿裏斯塔克斯的日心說已經丟失。我們知道它的存在是因為有學者提到過,最著名的是阿基米德和普魯塔克。阿基米德指出,阿裏斯塔克斯的日心說宇宙模型的要點是:*太陽和恒星不會移動。地球繞著太陽轉。*地球的軌道是圓形的。*太陽在圓的中心。*恒星離太陽和地球非常遠。羅馬歷史學家普魯塔克在兩個世紀後的論述中提供了更多細節。他告訴我們,阿裏斯塔克斯認為這是因為地球每天自轉壹周,給我們的感覺是天空繞著地球轉。所以阿裏斯塔克清楚地明白,地球是壹個球體,天空看起來像是在旋轉,其實是地球每天的自轉造成的。這可能解釋了為什麽他通常被認為是壹種新的天文儀器skaphe的發明者,skaphe是壹種碗狀的日晷。與起源於巴比倫的日晷不同,skaphe可以正確地跟蹤太陽在天空中移動的路徑。普魯塔克還告訴我們,阿裏斯塔克教授了地球沿著太陽圓周運動的思想,這就是太陽的黃道思想。大多數學者認為,阿裏斯塔克斯將地球視為壹顆行星,並將其他行星置於圍繞太陽的軌道上。阿裏斯塔克斯知道他的模型會大大增加宇宙的大小。如果地球不動,星星可能會落到太陽、月亮和行星之外。但是如果地球繞著太陽轉壹個巨大的圈,它有時會離壹些恒星更近,有時會離它們更遠。除非恒星離地球非常遠,否則它們應該會隨著地球接近或遠離星團而膨脹或收縮。但是,因為這種現象並沒有發生,所以地球壹定是在壹個巨大的宇宙中不斷運動的。遺憾的是,阿裏斯塔克斯的宇宙觀和理論在當時是遠遠超前於時代的,因此無法得到普通大眾的認可。Kreanders要求希臘人起訴Aristakes褻瀆神明。之後,阿裏斯塔克斯的思想和理論就像壹枚被扔進大海的珍貴戒指壹樣消失了。直到哥白尼的出現。
伽利略的論點
正如聶溫韜所討論的,伽利略通過數理邏輯相信了哥白尼。這和布魯諾沒什麽區別。與此同時,伽利略發明了天文望遠鏡,這在壹定程度上證明了哥白尼的正確性。但在羅馬宗教辦公室組織的學術討論中,伽利略並沒有擊敗對手,導致了最後的悲劇:當時“地球繞太陽轉”和“太陽繞地球轉”都有科學證據,而伽利略理論的壹個缺陷就是科學家無法探測到“恒星視差”現象。什麽是“移星”?名字很嚇人,但意思很簡單。如圖1所示,如果A星和B星懸浮在太空中,當我在地球表面1觀測點仰望A星和B星時,它們的距離似乎很近。如果地球自轉,即使我站著不動,我也會隨著地球的運動去觀測點2。如果我從觀測點2看同樣的兩顆星,它們的相對位置會發生變化,通過角度Y大於角度x就可以知道,換句話說,如果發現有移星現象,那麽地球自轉就可以成立;如果沒有波折,地球就會在壹個固定的地方。在16世紀,天文學家第谷·布拉尼用當時最精密的儀器探測到是否存在“移星”,但似乎星星的相對位置和距離並沒有改變,因此不接受地球自轉的理論。然而,伽利略引導了數學原則的價值。他壹直相信日心說。
編輯本段日心說的含義。
擺脫地心誤差