15世纪的时候,波兰天文学家哥白尼在寻求行星运动规律的过程中,对自然科学做出了革命性的贡献。他抛弃了以地球为宇宙中心的“地心说”,而认定各行星都是沿着以太阳为中心的圆周运行。太阳是宇宙的中心,地球不过是一颗普通的行星,也围着太阳运动,这就是“日心说”,如图1.13所示。他还明确指出,我们日常看到的行星或恒星的圆周运动都是地球自转的结果。地球绕自己的轴自西向东转。从这样转动的地球上看太阳和其他星体时,人们不自觉地以地球为参考系,当然看到所有天体都是沿相反的方向转动了。哥白尼用简单得多的圆周运动说明了天体运行的规律性。
图1.13 日心学说
哥白尼的日心说,把地球摆到了一个次要的地位,这和亚里士多德以来的人们的想法是完全相反的,所以就遭到反对。有人就提出过这样的问题来辩论,地球不是宇宙的中心,为什么物体要向地球落下?地球在转动,我们为什么感觉不到?除了这些关于自然界的问题有待解答外,更严重的反对来自宗教。宗教教义——圣经上写的是,上帝创造了人,又为人创造了其他的一切。天上众星自然应该围绕着人生长在其上的地球运行。哥白尼的“日心说”反驳了这种传统观念和宗教迷信,在科学发展史上立下了不朽的功绩。恩格斯曾高度地评价说,哥白尼以他的发现挑战了教会在自然事物方面的权威。从此自然科学便开始从神学中解放出来。
哥白尼看到他写的《天体运行论》一书时,是在他临终的那一天。其后一百多年间,他的学说不断地受到各种责难。宗教把它视为异端,对宣传它的人残酷迫害。意大利文艺复兴时期伟大的思想家、科学家和哲学家布鲁诺就是因为坚持哥白尼的学说而被教廷活活烧死。伽利略也曾因此受到宗教的迫害。但是,真理终归是真理。经过许多人多年的努力斗争与艰苦深入的研究补充,哥白尼的学说终于获得了胜利而被人们普遍承认。
哥白尼之后,丹麦有个天文学家,名叫第谷。他对天体运行规律提出过一种折中方案,认为月亮、太阳绕着地球转,而行星则是绕着太阳转。这是不正确的。但重要的是他对诸行星的运行作了长期的十分准确的观测,并作了详细的记录。正是在这个记录的基础上,他的学生开普勒把天文学又向前推进了一大步。
现在我们知道,太阳只是太阳系星体的中心,所谓的“日心说”也是不对的。太阳系是由太阳、8颗大行星(原先有九大行星,后冥王星被归为矮行星)、66颗卫星(原有67颗,冥王星的卫星被剔除)以及无数的小行星、彗星及陨星组成的,如图1.14所示。太阳系在宇宙中相当于大海中的一滴水。但是,在15世纪,科学家们凭借简单的光学设备,观测到一些星体绕着太阳转,抛开“地心说”,已经是很大的进步了。
图1.14 行星与太阳
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