尼古拉·哥白尼(Mikoxaj Kopernik,1473—1543),著名的波蘭天文學家,“日心說”的創立者。他的不朽著作的發表宣布了科學對神學的獨立,標志了近代科學的產生。
在中世紀,科學只是神學的恭順婢女, 人們對數學、天文學、物理學、生物學的研究完全停留在對亞里士多德、托勒密、蓋侖等著作作經院式的解釋上,不敢與宗教教義相違背。到了16—17世紀,自然科學開始擺脫經院哲學的桎梏,發生這個根本變化的原因,首先與多少個世紀以來物質文明的發展分不開。在15世紀時,采礦部門和許多工業部門技術上已有不少發明,如鼓風爐、機械時鐘、水輪、紡紗車、織布機等等,造船、航海、槍炮制造、建筑等方面也都有進步。由于煉金術的推廣,出現了許多新化學制品,如酒精;由于解剖學的開展,使人們對人體功能有了進一步的了解。造紙和印刷術的改進對傳播和交流知識,積累人類的生產經驗起了不可估量的作用。正是有了長期積累起來的生產技術經驗和科學知識,16—17世紀的科學發現才成為可能。
近代科學的蓬勃發展與人文主義運動的開展也是分不開的。作為資產階級思想早期代表的人文主義者,從15世紀就起來揭露教會的黑暗,反對愚昧迷信,提倡人的尊敬,尊重人的理智。他們的活動對人們沖破經院哲學的牢籠,使人們注重經驗、研究自然起了推動作用。
由于以上這些原因,16—17世紀就成為偉大科學發現的新時代,在這個新時代中出了一系列不同凡響的科學偉人,哥白尼是其中的第一個。
1473年2月19日,哥白尼生于華沙西北約200多公里的維斯瓦河畔的托倫城圣阿娜巷。他的父親原是克拉科夫的商人,1458年遷居托倫,后被委任為托倫市市長和議員。哥白尼的母親巴巴娜是當地一位富商的女兒。
哥白尼10歲的時候,他的父親去世,他和哥哥、姐姐被送到舅父烏卡斯·瓦茲洛德大主教家里撫養。哥白尼在中學時代,經常跟著舅舅參加一些人文主義者的聚會,從中受到熏陶。烏卡斯希望哥白尼長大以后擔任神職工作,以獲取較優厚的薪水并受人尊重,為此把哥白尼送到自己主持的教會學校去學習。
1491年,18歲的哥白尼被他的舅父烏卡斯送到波蘭南部古都克拉科夫大學學習天文和數學。克拉科夫當時是首都,是全波蘭文化和貿易中心,也是波蘭人文主義者的集中地,許多國家的留學生在這里學習。在哥白尼進入克拉科夫大學時,經院學派和人文主義學派經常發生激烈的論爭。哥白尼的老師——波蘭著名的數學家和天文學家沃伊切赫·波魯澤夫斯基對公元二世紀古希臘天文學家、數學家托勒密的“地心說”體系提出了某些異議。這些都對哥白尼產生影響。哥白尼開始考慮地球的運轉問題。他利用捕星器和“三弧儀”觀測月食,研究浩瀚的星空。他的“日心說”就是在這里孕育起來的。
在整個中世紀,托勒密的天動說在天文學中占著絕對統治的地位。托勒密認為地球處于宇宙的中心,太陽、行星和恒星都圍繞著它運動,羅馬教會支持這種理論,因為它最符合教會這樣一種說教:即梵蒂岡處于世界的中心,是上帝在塵世的代表所居住的地方,萬物都應朝向著它。羅馬教會把托勒密的理論作為自己的宇宙觀,不容任何與此相抵觸的其它學說。
在波魯澤夫斯基的指導下,哥白尼認真研讀了托勒密的著作,看到了托勒密的科學方法和錯誤結論之間的矛盾,使哥白尼認識到,天文學的發展道路不應該停留在僅僅“修補”托勒密舊說之上,而應該發現宇宙結構的新學說。正當哥白尼在克拉科夫大學刻苦鉆研天文學時,他不得不聽從其舅父烏卡斯的意愿停學回到托倫。當時他舅父已被羅馬教皇任命為埃爾門蘭德教區的主教,他打算為哥白尼在該教區謀個僧侶的職務,但這次努力沒有成功。于是,烏卡斯決定讓哥白尼去意大利學習“教會法”。當時盤踞在波蘭以北的十字軍騎士團常犯波蘭邊境,為了和他們作斗爭,就必須精通“教會法”。哥白尼認為與外來侵略作斗爭是自己義不容辭的義務。他說:“沒有任何義務比得上對祖國的義務那么莊嚴,為了祖國而獻出生命也在所不惜。”所以他同意了舅舅的建議,決定去意大利學習“教會法”。
1496年秋天,哥白尼披上僧袍離開自己的祖國前往文藝復興的發祥地——意大利。他越過阿爾卑斯山,途經紐倫堡城,參觀了那里的聞名全歐的精密天文儀器,然后到達意大利的波倫亞。在這里,他接受了文藝復興的熏陶。為了批駁宗教宇宙觀的謬論,揭示地球繞太陽運轉的本質,哥白尼在學習“教會法”的同時,用相當多的精力研究古希臘哲學家和天文學家(如柏拉圖、亞里士多德等)的著作。在談到這一點時,他說:“我不辭勞苦地又讀了一下我手邊所有哲學家的著作,找一找有沒有什么人還設想過別的不同于各個數學學派所設想的天體運動。最初我在西塞羅的著作中發現,希克達斯發表過地球運動的見解,后來我又……發現其他一些人也有過同樣的見解。”接著他說:“既然有人在我之前已獲準可以自由地設想一些用以解釋星體現象的圓圈,那么我想,也不難容許我也來試探一下,假定地球具有某種運動,能不能發現比前人對天體運動的更合理的解釋。”在波倫亞他結識了意大利知名的天文學家多米尼克·瑪麗亞。他們共同研究月球理論,并開始用實測來的科學數據揭露托勒密學說和客觀現象之間的矛盾。1497年3月9日,他們進行了一次著名的月食觀測,結果證明,月食并非如托勒密所說是“月球的體積的縮小”,從而把托勒密“地心說”打開了一個缺口。
1500年,為生活所迫,哥白尼到羅馬擔任數學教師。第二年夏天,哥白尼回到了波蘭,不久又取得教會的資助再去意大利的帕多瓦學醫。這期間他在鄰近的一所大學里參加學位考試,并獲得了“教會學”博士的學位。
在意大利期間,哥白尼一天也沒有停止過對天文學的研究。他進行了無數次的天文觀察和測量,作了許多次有關數學和天文學的講演,同當地的天文學家們討論問題,交換意見,繼續為自己的“日心說”尋找各種典籍。他記錄下這樣大膽的見解:“天空、太陽、月亮、星星以及天上所有的東西都站著不動,除了地球以外,宇宙間沒有什么東西在動。地球以巨大的速度繞軸旋轉,這就引起一種感覺,仿佛地球靜止不動,而天空卻在轉動。”“在行星的中心站著巨大而威嚴的太陽,……”這些在當時被認為是“離經叛道”的見解,使哥白尼受到很大鼓舞,指明了他研究“日心說”的方向。
1506年,哥白尼離開意大利回到了闊別六年的祖國。回國后,哥白尼和他的朋友們一起立即投入了兩星(土星和木星)“會合”問題的研究。他們異地同時觀測,結果“會合”的日期與教會的說法不符,而和哥白尼的推算相符,這給了教會以沉重打擊。
不久哥白尼在他舅父烏卡斯的主教官邸——赫爾斯堡住了下來。他充分利用這段時間,來整理自己在意大利期間所搜集的大量資料,分析長期觀察和前人積累的大量關于行星運動的天文材料,總結以往的研究成果,寫出了“日心說”的提綱:《試論天體運行的假設》,公開宣稱:“所有的天體都圍繞著太陽運轉,太陽附近就是宇宙中心的所在。地球也和別的行星一樣繞著圓周運轉。它一晝夜繞地軸自轉一周,一年繞太陽公轉一周……。”這就是哥白尼“日心說”的雛型,這是對宗教宇宙觀的基礎——“地球中心說”的無情批判。但是,由于教會的阻撓,他的《試論天體運行的假設》一直未能問世。
1512年,哥白尼的舅父烏卡斯主教因病去世。從此,哥白尼就離開了赫爾斯堡的主教官邸,遷到弗隆堡居住。這是一個瀕臨波羅的海的小漁港,哥白尼在這里一直住到去世為止。
在弗隆堡,哥白尼買下城堡西北角的一座箭樓,作為自己居住和觀測天象所用。他建立了一座小小的天文臺。無論嚴冬或炎夏,刮風或下雨,哥白尼用自制的儀器常常通宵達旦地進行觀測。通過無數次的觀測,他弄清了火星、金星、木星和土星的方位。在望遠鏡尚未發明以前,能取得這樣的成就是十分難得的。后來,哥白尼在《天體運行》的書中所引用的觀察材料,大多出自這個箭樓的記錄。然而,哥白尼在科學上的成功不僅受到教會勢力的阻撓,而且還常常遭到他們的瘋狂迫害。在哥白尼所在的教區,先后幾任大主教“三令五申”地“查禁邪教”。被視為“叛教者”的哥白尼,經常遭受教會勢力的監視,直到哥白尼臨終時,身邊還有密探和奸細。
1516年秋,波蘭北部的十字軍騎士團再犯波蘭邊境。哥白尼以俄爾斯丁教產總管的身份,參加抵抗外敵的戰斗。同時,哥白尼還常常利用余暇時間,免費為附近的貧苦農民治病,因而,一般人都把哥白尼當作一名醫生,稱他為“神醫”。
在戰火彌漫的年代里,哥白尼開始撰寫他的不朽著作——《天體運行》。由于戰亂,他的寫作進展緩慢。1519年,哥白尼寫了一本關于貨幣問題的小冊子,主張對幣制實行改革,建立各國間的“貨幣同盟”,以挽救波蘭發生的嚴重的貨幣危機。然而,他的幣制改革的主張,由于封建主們的反對而成泡影。同年秋,哥白尼辭去教產總管的職務,回到弗隆堡,專心致志地進行《天體運行》的寫作工作。但是,十字軍騎士團所挑起的戰火很快席卷到這里。第二年,哥白尼再次擔任俄爾斯丁教產總管,與當地軍民并肩戰斗,以御外敵。哥白尼把自己保管的錢財全部用來支援前線,并親自布署防務,登城督戰。由于哥白尼的領導有方,經過五晝夜的保衛戰,弗隆堡巋然屹立。兇殘的敵人,為了報復哥白尼,專門派人把他的藏書、手稿和儀器燒光。然而這絲毫也沒有動搖哥白尼保衛城市、與人民共存亡、共患難的決心。最后,十字軍騎士團被迫撤軍,同意休戰。為了表彰哥白尼在保衛戰中的功績,波蘭國王委任他為俄爾斯丁的行政長官。
1525年,一位衷心愛慕哥白尼的女管家安娜來到他的身邊,毅然和被教會剝奪了結婚權的哥白尼教士同居。由于安娜的幫助和照顧,才使得《天體運行》的寫作速度加快。
《天體運行》是一部系統地、全面地闡明哥白尼“日心說”的偉大著作。全書共分六卷。第一卷是宇宙概觀,簡介了宇宙的總結構,共14章,前11章闡述“日心說”的基本思想,后三章討論三角學,最后附一星表;第二卷用三角學研究了天體運行的基本規律和原理,其中平面三角和球面三角的演算方法為哥白尼所首創;第三卷開始到第六卷,哥白尼根據“日心說”的宇宙體系以及觀察所得的實踐結果和數學分析的理論方法,分別詳述了地球、月亮、內外行星的運動,預言它們在太陽系中的位置,從根本上闡明了“日心說”的物理性質;第三卷是恒星表,第四卷介紹地球的繞軸運行和周年運行;第五卷論述了地球的衛星——月球;第六卷準備寫關于行星運行的理論。
為了闡明地球圍繞太陽運動,哥白尼花費了大量的筆墨,根據天文學和物理學原理,詳述了地球是動的,有力地批駁了“地靜說”的錯誤觀念。哥白尼根據自己從天空中觀察到的變化指出:“我們是從地球上看天體的旋轉。如果我們設想地球也有某種運動,那末在外界天體上也會再現出這種運動來,只是看起來沿著相反的方向運動罷了。”如同行船一樣,“當船只平靜地向前漂移時,外界的一切東西都象是在運動,其實是船在運動,而船里的人卻感覺到他們自己和船上的一切都是靜止的。”用這種理論,來闡明天球的周日運動,可以得出完全同樣的結論。通過對行星運動的全面分析,哥白尼得出了地球和行星一樣都在繞太陽運轉的科學結論,他用科學的“日心說”,推翻了統治天文學一千多年的荒謬的“地心說”,完成了天文史上的一次偉大的革命,為自然科學擺脫宗教神學的桎梏開辟了前進的道路,在資產階級反對封建統治的歷史上建立了一個勛業。
哥白尼的“日心說”不僅遭到了波蘭教會的迫害,而且也引起了羅馬教廷的驚慌。他們知道,哥白尼“日心說”的勝利,意味著他們的精神支柱——“地心說”的徹底破產和他們所維護的神學殿堂的倒塌。1533年,羅馬教皇克萊門特七世聽到“日心說”的內容后大為震驚,千方百計地想控制哥白尼的手稿,但遭到了哥白尼的拒絕。隨著時間的推移,教會的迫害越發嚴重。教會勢力不僅迫害哥白尼本人,而且還加害于他的親朋,拘捕他的知己,甚至強迫哥白尼與安娜脫離關系,最后把安娜驅逐出境。
但是,真理是無法抗拒的。教會的阻撓和迫害并不能阻止哥白尼著作的出版。哥白尼的不朽著作《天體運行》幾經周折,終于在1543年5月24日印好送到久病不起的哥白尼床前。這時,處于彌留之際的哥白尼已無力校正被教會篡改了的章節。教會無恥地閹割哥白尼學說的唯物主義內容,尤其是砍掉了哥白尼親自寫的序言,以一個偽序言代替它。偽造的序言說什么宇宙的中心是太陽,地球繞著太陽運轉的說法不是什么真理,只不過是一種假設,一種臆斷,目的是提供學者們計算天體運行的數據……,力求使科學遷就于神學。在《天體運行》送到哥白尼床前一小時以后,這位偉大的天文學家就離開了人世。
以后哥白尼的《天體運行》長期被列為禁書。不僅舊教反對它,新教領袖根據《圣經》的記載也反對它。馬丁·路德攻擊哥白尼說:“這位新奇的天文學家,企圖證明旋轉著的是地球,而不是天體、太陽和月亮。……只有傻瓜才想把整個天文學連底都翻過來。圣經上明明寫著,約書亞喝令其停止不動的是地球而不是太陽。”另一名新教神學家梅蘭希通也著書指責哥白尼說:“天體在空中二十四小時旋轉一周,我們的雙眼就是見證。但是某些喜歡獵奇和賣弄聰明的人,卻得出了地球運動的結論。……一切有善良意志的人都應當接受并順從上帝所啟示的真理。”加爾文則威脅道:“誰膽敢把哥白尼的權威置于圣靈之上!”
的確,布魯諾因宣傳日心說被活活燒死在羅馬廣場,伽利略因宣傳日心說被終身幽禁起來,但是日心說的信徒們越來越多。今天羅馬教皇也承認地球是圍繞太陽運行的。哥白尼《天體運行》的原作才經過一番厄運后,也和世界人民見面。十九世紀中期,哥白尼的《天體運行》原稿在布拉格一家私人圖書館里被發現。1873年,出版了增補上哥白尼原序的《天體運行》,但有關原子學說的章節仍未收入。1953年,《天體運行》出第四版時,才把原有章節全部補上。這時,哥白尼離開人世已經整整410年。
哥白尼是波蘭人民的光榮和驕傲,波蘭人民親切稱他為“大地的兒子”。1830年,正當華沙人民舉起義旗反對沙皇統治的時候,波蘭公眾捐款在華沙豎起了哥白尼的紀念像。這座紀念像建在波蘭科學院前面的廣場上,手持指南針和地球儀的哥白尼端坐在立方形的石座上,石座的側面雕刻著《獻給尼古拉·哥白尼——你的同胞們》的字樣。在揭幕典禮上,波蘭詩人尤里安·烏爾辛·涅姆柴維基說道:“這個喜慶的日子終于來臨了!哥白尼曾以半個世紀的工夫凝眸注視太陽,今天太陽終于把它仁慈的光芒傾注在他的身上……。”1939年,希特勒德國攻進華沙以后把這尊紀念像搗毀,戰后人民波蘭又進行了重建。
哥白尼受到全世界一切進步人類的愛戴和敬仰。恩格斯說過:“自然科學借以宣布其獨立并且好象是重演路德焚燒教諭的革命行為,便是哥白尼那本不朽著作的出版,他用這本書(雖然是膽怯地而且可以說是只在臨終時)來向自然事物方面的教會權威挑戰。從此自然科學便開始從神學中解放出來,……從此便大踏步地前進。”①這是對哥白尼及其學說的正確評價。
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