尼古拉·哥白尼(,,)是文艺复兴时期的波兰博学家,提倡日心说模型,认为太陽為宇宙的中心。1543年哥白尼临终前发表了《天體運行論》,它开启了哥白尼革命,并对推动科学革命有相當大的贡献。
哥白尼出生于皇家普魯士,该地区自1466年隶属于波兰王国。哥白尼获得了教会法规博士学位,同时也是一名医生,通晓多国语言,了解古典文学,能够胜任翻译,做过执政官、外交官,也是一名经济学家(后续几项都没有学历学位)。1517年,哥白尼总结了货币量化理论,成为当今经济学的重要基础之一。1519年,哥白尼在托马斯·格雷沙姆之前总结出劣幣驅逐良幣理论的前身。
身世
1473年2月19日哥白尼生于维斯瓦河畔的小城托伦,当时这里属于波兰王国皇家普鲁士行省。父亲是从克拉科夫来的商人,母亲是托伦当地商人的女儿,家境宽裕,哥白尼是家中四个孩子里最小的。哥白尼十岁到十二岁间父亲去世,由他的舅父卢卡斯·瓦岑罗德收养。
1491年哥白尼进入克拉科夫市亞捷隆大學(当时称克拉科夫大学)学习,在这里他开始对天文学產生兴趣。1496年他赴意大利博洛尼亚大学帕多瓦大学求学,学习数学、天文学、法律、医学等,并接受人文主义思想。1503年在费拉拉大学获得法学博士学位,他舅父提供给他一个在波兰波罗的海边上的弗伦堡的神父位置。1506年哥白尼回到波兰,担任他舅父的医生和秘书。1512年他舅父去世,他将主要精力放在教士的责任和医学研究上,同时利用工作之余时间研究天文学。在弗伦堡30年间,他建了一个小天文台,后来被称为“哥白尼塔”,自17世纪以来被人们作为天文学的圣地保存下来。但是从当时人的记载和哥白尼本人的著作来看,他很少进行天文观测,他主要通过前人的观测结果,进行哲学思考与数学计算,逐渐形成了自己的天文学体系。
父系
哥白尼的父亲家族可以追溯到尼萨附近的一个西里西亚小村庄,这个小村庄的名字曾被拼写为Kopernik。
语言
,为提供医疗建议]]
据说,哥白尼精通拉丁语、德语和波兰语,还会说希腊语和意大利语。经由头骨重建及DNA比对(来自哥白尼书籍中的毛发),确认遗骸即为哥白尼本人。
2010年5月22日,哥白尼的遗骨在弗龙堡大教堂重新举行葬礼并安葬,墓碑上刻有其日心模型。
虽然哥白尼的学说在死后引起争议,但他本人生前未遭教会审判,也未曾被判处火刑。近代大众文化中流传「哥白尼被教会烧死」的说法,实为错误传闻,可能与哲学家焦尔达诺·布鲁诺命运的混淆有关,亦受到通俗作品的误传影响。在中文世界中,这类误解进一步扩散,例如香港作家倪匡在其卫斯理系列等小说中,即曾多次错误描写哥白尼因日心说而被教会火刑处死。此类叙事虽富戏剧性与象徵意义,但与历史事实不符。
哥白尼体系
哥白尼最大的科学成就是提出了日心体系,成为后世称为「哥白尼革命」的起点,也为科学革命揭开序幕。他的学说改变了当时人类对宇宙的根本认知,动摇了欧洲中世纪宗教与神学的理论基础。儘管他仍保留了如「宇宙中心论」与「宇宙有限论」等思想痕迹,其模型仍具有明显局限,但其所带来的宇宙观转变意义深远。
背景
關於日心地動學說早在希臘時代約公元前310年,天文學家阿里斯塔克斯就已經發現了,他主張日月星辰並非繞著地球轉動,而是地球和其他星辰一起繞著太陽轉動。而他的主張繼承了畢達哥拉斯學派的中心火理論,並把中心火的位置改成太陽。他曾經解釋過:恒星的週日轉動,是地球繞軸自轉的結果。阿里斯塔克的理论和當時被廣泛認同的亞里斯多德的物理學相互矛盾,并未成为主流。
在哥白尼所处的时代,最被普遍接受的天文体系是托勒密体系。该体系主张地球处于宇宙的中心,其他所有天体沿圆形轨道绕地球运转。为了使理论更符合观测结果,托勒密提出「本轮—均轮」系统,即行星在一个称为「本轮」的小圆轨道上运动,而本轮的圆心则沿着「均轮」的大圆绕地球运行。虽然这一模型能够在数学上解释当时的观测数据,但结构複杂,且难以符合物理直观。
该体系之所以获得教会支持,除了因其解释能力,亦因其哲学和神学上的便利性——将人类置于宇宙中心,并于天球之外保留天堂与地狱的空间。然而,随着观测技术提升与行星逆行现象的複杂解释需求,托勒密体系不得不不断引入更多的本轮,系统愈加繁琐。哥白尼作为追求理论简洁的天文学家,对此深感疑问。
为了更好的解释行星运动,他提出日心说(heliocentrism),主张太阳才是宇宙的中心,而地球不过是与其他五大行星一样,绕着太阳运行的普通天体。地球同时也进行地轴自转,从而解释了昼夜更替。
早在1514年,哥白尼就将这一理论简要整理为一份四页手稿《短论》,仅限私人圈内传阅。1533年,罗马举行的一场讲座中介绍了哥白尼的理论,引起教宗克勉七世及部分主教的兴趣。后来其中一位主教还写信劝说哥白尼正式出版他的作品。儘管朋友与支持者鼓励其出版完整论文,但哥白尼长期犹豫未出书,学界普遍认为其顾虑来自于当时可能遭遇的批评,无论来自宗教界或是传统天文学界。最终在生命的最后阶段,哥白尼同意发表他的理论。这部完整的论文被命名为《天体运行论》(De revolutionibus orbium coelestium),于1543年出版。
理论内容
哥白尼在未公开发表的《短论》中总结了自己的日心说原理。其中列举了一些如下“假设”:
天球大圆没有中心。
地球的中心不是宇宙的中心,不过是地月系的重力中心。
所有天体都以太阳为运行中点,因此太阳是宇宙的中心。
日地距离同天穹高度(包含恒星的天球至远点)之比,比地球半径同日地距离之比还要渺小的多。与天穹高度相比,日地距离可谓微不足道。
天空中所能见到的任何运动,皆由地球运动引起,而非其本身。地球与其周围大气每日围绕固定的中轴旋转,同时天穹和至高的天空不曾运动。
我们所见的太阳运动都是由天体运动引起的,我们的地球如其他行星一样绕日旋转。由此可见,地球同时进行着一种以上的运动。
人们所见的行星向前和向后运动,皆由地球运动引起。仅凭借地球的运动便足以解释人们见到的空中的各种现象。。这些禁令最终在1835版的目錄中取消。2009年9月,有人在《自然》上发表文章指出符号Cp曾是元素镥(Lutetium)的旧称(Cassiopeium),现在在配位化学中亦用于指环戊二烯(茂,Cyclopentadiene)配体。根据目前IUPAC对元素的命名规则,新元素的提议名称是不得与其他元素名称或符号重复的。考虑到上述情况,为了避免歧义,IUPAC已把提议中的符号Cp改为Cn(Copernicium)。
2010年2月19日,即哥白尼537歲壽辰的日子,位於德国达姆施塔特的重离子研究所(GSI)正式宣布,经国际纯粹与应用化学联合会确认,由该所人工合成的第112号化学元素从即日起获正式名称“Copernicium”,相应的元素符号为“Cn”。
在台湾,此元素之中文名稱由國立編譯館化學名詞審議委員會和中國化學會名詞委員會開會討論後決定命名為*。
中國全国科学技术名词审定委员会于2012年1月确定了的简体中文名称,获国家语言文字工作委员会批准后进入国家规范用字,但目前仍不能正常输入。
哥白尼环形山
月球上的一座环形山以哥白尼命名。
哥白尼计划
哥白尼计划是由欧洲委员会和欧洲太空总署联合倡议,于2003年正式启动的一项重大航天发展计划,主要目标是通过对欧洲及非欧洲国家(第三方)现有和未来发射的卫星数据及现场观测数据进行协调管理和集成,实现环境与安全的实时动态监测,为决策者提供数据,以帮助他们制定环境法案,或是对诸如自然灾害和人道主义危机等紧急状况作出反应,保证欧洲的可持续发展和提升国际竞争力。
著作
- 《短论》
- 《天体运行论》
注释
参考文献
引用
来源
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- Davies, Norman, A History of Poland, 2 vols., New York, Columbia University Press, 1982, ISBN 978-0-231-04327-4.
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- (Extracts from Finocchiaro (1989))
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- Original edition published by Hutchinson (1959, London)
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- Miłosz, Czesław, The History of Polish Literature, second edition, Berkeley, University of California Press, 1969, ISBN 978-0-520-04477-7.
- Mizwa, Stephen, Nicolaus Copernicus, 1543–1943, Kessinger Publishing, 1943.
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- (A biography of Danish astronomer and alchemist Tycho Brahe.)
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外部链接
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- [https://web.archive.org/web/20030622105925/http://www.sdtvol.com/filmtj/filmplayjs.asp?bianh=77 电影:哥白尼]
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;获奖
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;德意志-波兰合作
- German-Polish "Copernicus Prize" awarded to German and Polish scientists ([http://www.dfg.de/en/funded_projects/prizewinners/copernicus_award/index.html DFG website] )
- [http://www.buero-kopernikus.org/en/home/31/0/0 Büro Kopernikus – An initiative of German Federal Cultural Foundation]
- [http://www.bkherne.eu/index.php?option=com_content&view=article&id=304&Itemid=272 German-Polish school project on Copernicus]
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