太阳中心说的由来

太阳中心说的由来

太阳系是由围绕太阳运转而不是围绕地球运转的行星组成的。这一发现是先从理论上被进一步的解释所证实、然后才被所发现的定律所证实、最终再被直接的事实所证实的著名事例。因此，尼古拉斯•哥白尼最初提出以太阳为中心的太阳系说时，他还算不上做了一次发现，而只能算是做出了一种解释，而这一解释后来为伽利略和其他人通过实验而获得的知识所证实。伊萨克•牛顿在创立他的运动和引力定律时，也对这一解释的力学原理进行了描述。哥白尼并不是做出这种解释的第一人。古希腊萨摩斯岛的天文学家和哲学家阿里斯塔克斯就曾经提出了同样的思想。1377年法国主教尼古拉斯•奥雷姆在为亚里士多德的《天论》写的导言中提出了“几点奇妙的争鸣”来说明地球是自转而不是天空绕着它转。但是最终还是哥白尼的理论产生了广泛的影响并激发了关于太阳系结构问题的新思考。

哥白尼生于波兰托伦市，在克拉科夫、博洛尼亚和帕多瓦等欧洲的几所知名大学学习过数学、天文学、法律和医学，1503年在费拉拉获得教会法学博士学位。毕业后，他在离故乡不远的弗洛恩堡教堂担任牧师。他做过医生，参加过货币改革，同时继续坚持研读古典天文学著作。

到1514年为止，他在对行星进行了短期研究以后，完成了一部著作《评论》，他把这部著作私下在朋友当中传阅。就是在这部著作中，他对由来已久的亚里士多德和公元2世纪天文学家托勒密关于行星、太阳、月亮绕着地球旋转的学说提出了质疑。为了说明行星的运行情况，托勒密曾经提出了一套复杂的学说，在这套学说中，行星需要按周期运转，而且大周期里还有小周期（或称为本轮）。从地球上看行星，如火星，每天夜晚都不一样，好像是在恒星构成的背景上运行。但是，行星是一晚上向前运动到下一站点，然后又一连几个星期的时间向后运动，最后再向前运动。这种“倒退”式的运动，曾经使许多天文学家大为不解，但是托勒密的学说尽管复杂却是迎合了这种现象。

哥白尼的研究是以许多古典著作为基础进行的，这些作品当中可能包括奥雷姆的作品。他把古典著作中的学说与自己的观察结合起来以后断言，如果假设太阳静止不动，而地球在绕轴自转的同时绕太阳运转，那么，火星“倒退”式运动的现象可以得到更简明的解释。考虑地球和火星都绕太阳运动，他成功地解释了火星看上去之所以以恒星为背景做“倒退’式运动，是因为在数月的时间里，地球上的人的参照点已经发生了改变。

哥白尼只是作为另一种解释提出了他的思想，然而这是关于行星运转的更为简单的解释。在朋友的劝说下，他最终以《论天体革命》的名字出版了他所写的《评论》。这部著作在哥白尼去世的同一年，即1543年出版。据说，临终前他才见到了自己的著作。哥白尼在书中只是想提出另一种可能性的解释，还是意在断言他的解释实际上比其他的理论更为确切，对此人们众说纷纭。不过，他在著作中的确声称，他只是提出了另一种解释，这或许是他的朋友们为了保护他，不惹怒教会和天文机构，而故意坚持让他这样说的。

但是，无论如何，《论天体革命》的确是一种新思想的发端，“革命”一词也因此进入了欧洲的各种语言，用来表示一种与过去决裂的思想或观念。

地球自转的说法与亚里士多德和托勒密的天文学说相矛盾，而且与人们已经习惯的常识和《圣经》的经文相违背。从当时的常识来看很难相信地球的自转，因为我们感觉不到地球的自转，倒能看到天体运转。《圣经》说太阳在天空中运动，这就等于说地球是不动的，而太阳、月球、星星都绕着它运转。

哥白尼说，天体运行的轨道是圆的（而实际上他们稍呈椭圆形），而且他的解释多少需要用本轮的理论（而实际上不存在本轮）才能解释天体的位置和运动形式。可以说，太阳中心说虽然接近于现代对行星的理解，却也只是复杂的托勒密天文学说的简化而已。

1609年到1632年期间，伽利略发明天体观测望远镜以后发现了许多证据，证明地球只是绕太阳运转的另一颗行星，而不是处在宇宙的中心。伽利略发现月球上有山。这说明月球跟地球有些相似，而此前人类对此还不了解。伽利略还发现，金星有盈亏变化，像月亮一样；木星有一群小卫星；太阳黑子破坏了太阳表面。这些证据比较符合哥白尼的理论，而与托勒密的理论出入较大，尤其是打破了地不完美而天完美的陈腐观念。后来，牛顿准确地解释了行星的运行情况，哥白尼的假说被认为是受运动和引力定律支配的。

因此说哥白尼发现了地球是一颗行星和太阳中心说，似乎有点过于简单了。但他为推动人类对宇宙的认识所做的贡献是不可估量的。他的太阳中心说激发了一场科学思想革命。罗马教堂把《论天体革命》一书列为禁书，直到1835年才解禁。