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尼古拉·哥白尼
年
月
日出生于波兰维斯瓦河畔的托伦市的一个富裕家庭。他的父亲是个当议员的富商,他有一个哥哥和两个姐姐。哥白尼
岁的时候,他的父亲死了,他被送到舅舅务卡施大主教家中抚养。务卡施是一个人文主义者,他和当时波兰进步的知识界来往极为密切,并与意大利卓越的革命家、人文主义者菲利普·布奥纳克西是挚友。在哥白尼念中学的时候,务卡施就带着他参加人文主义者的聚会。哥白尼
年
岁时,按照舅父的安排,就读于波兰旧都的克拉科夫大学学习医学期间对天文学产生了兴趣。哥白尼的观测工作在克拉科夫大学时就有了良好的开端。他曾利用著名的占星家玛尔卿·布利查赠送给学校的“捕星器”和“三弧仪”观测过月食,研究过浩翰无边的星空。
年秋天,
岁的哥白尼来到文艺复兴的策源地意大利,在博洛尼亚大学和帕多瓦大学攻读法律、医学和神学,博洛尼亚大学的天文学家徳·诺瓦拉对哥白尼影响极大,在他那里哥白尼学到了天文观测技术以及希腊的天文学理论。哥白尼在克拉科夫大学学习三年就停了学,而到意大利去学习“教会法”了。这是他舅父务卡施的主意。因为当时盘踞在波兰以北的十字骑士团经常侵犯边境,为非作歹,而和他们作斗争,就必须有人精通“教会法”。哥白尼认为抗击十字骑士团是义不容辞的责任。他说:“没有任何义务比得上对祖国的义务那么庄严,为了祖国而献出生命也在所不惜。”他同意了务卡施的建议。为了取得出国的路费和长期留学的生活费用,他再次接受他舅父的安排,决定一辈子担任教会的职务。他在意大利北部的波伦亚大学学习“教会法”,同时努力钻研天文学。在这里,他结识了当时知名的天文学家多米尼克·玛利亚,同他一起研究月球理论。他开始用实际观测来揭露托勒密学说和客观现象之间的矛盾。他发现托勒密对月球运行的解释,正像雷吉蒙腾所指出的那样,一定会得出一个荒谬的结论:月亮的体积时而膨胀时而收缩,满月是膨胀的结果,新月是收缩的结果。
年
月
日,哥白尼和玛利亚一起进行了一次著名的观测。那天晚上,夜色清朗,繁星闪烁,一弯新月浮游太空。他们站在圣约瑟夫教堂的塔楼上,观测“金牛座”的亮星“毕宿五”,看它怎样被逐渐移近的娥眉月所掩没。当“毕宿五”和月亮相接而还有一些缝隙的时候,“毕宿五”很快就隐没起来了。他们精确地测定了“毕宿五”隐没的时间,计算出确凿不移的数据,证明那一些缝隙都是月亮亏食的部分,“毕宿五”是被月亮本身的阴影所掩没的,月球的体积并没有缩小,哥白尼把托勒密的地心说打开了一个缺口。
年,哥白尼由于经济困难,到罗马去担任数学教师。第二年夏天,哥白尼回国,后因取得教会的资助,秋天又到意大利的帕都亚学医。
年,哥白尼在法腊罗大学取得教会法博士的学位。
年,哥白尼结束了在意大利十年留学的生活,动身回国。他
岁时提出了“日心说”。后来在费拉拉大学获宗教法博士学位。哥白尼作为一名医生,医术高明。哥白尼成年的大部分时间是在费劳恩译格大教堂任职当一名教士。哥白尼并不是一位职业的天文学家,著作《天体运行论》是在业余时间完成的。
年,他最后下决心将他的著作《天体运行论》付印。
年
月
日,垂危的哥白尼在病榻上才收到出版商从纽伦堡寄来的《天体运行论》样书,便去世了,享年七十岁。
“我的任务已经快要结束,因为任务的关系,这个文明可能有被我拨苗助长的情况出现,希望他们自己能解决这些问题吧,本来帮助他们就是为了求解问题,在帮助他们启动信息时代的时候就是我该离开的时候了。”
对于人类社会的发展,在我的任务快要结束的时间,我愿意进一步推动一把。他们所承担的使命并不比我们轻松。而我遇到了牛顿!他的一生为这个星球留下了巨大的贡献。
“我不知道在别人看来,我是什么样的人,但在我自己看来,我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋,却全然没有发现。”
“如果说我比别人(笛卡尔)看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩上。”
以上是他的著名格言,很高兴这个星球能够诞生这样的科学巨匠和思想巨人。
他之所以能推导出万有引力定律,一方面离不开他自己的谦虚,另一方面就像他说的他是站在巨人的肩膀上。这两个巨人分别是开普勒和胡克。
开普勒:哥白尼和开普勒的老师第谷分别提出了两种模型,哥白尼是日心说,第谷认为星辰围绕太阳运动,而太阳又带领星辰围绕地球运动。开普勒对两种模型进行了检验,发现结果都对不上。经过演算,他将行星的轨道假设为椭圆,随即推导出了开普勒行星运动三定律。
胡克:牛顿和胡克都有爵位。两人经常一起探讨科学问题,他们设计了一个假想实验。
假设地球可以穿透,没有阻力,在高塔上平抛一个物体,那么物体最后的轨迹是什么?少年牛顿提出,物体的轨迹应该是一条螺旋线,最终将停留在地心。胡克则认为,平抛物体不损失任何能量,应该呈一条椭圆轨道绕地球一周,回到原处。
两个人各有看法,当然两个人的看法都没有经过缜密的逻辑推导验证,也许这场讨论会淹没在历史长河中,他们两个还不知道他们正在讨论的是一个可以为世界带来巨大飞跃进步的话题。这个时候,我顺利介入,影响了牛顿的思维,让他沿着两个观点研究下去,让问题始终围绕在他脑海里,本来我想选择影响胡克,不过他的条件似乎没有牛顿那么好。而我是顺着牛顿的思路往下影响,准确来说是牵引,人在一个时刻会诞生出许多想法,而我做了牵引,让他沿着问题思考,越思考就越想解决这两个问题。
最后牛顿在保持着怀疑、谦虚、巨大的科学热情的状态下去推导了这两种观点。
首先是利用开普勒行星三大定律。
、椭圆定律:所有行星绕太阳的轨道都是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上。
、面积定律:行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积。
、调和定律:所有行星绕太阳一周的恒星时间的平方与它们轨道长半轴(
)的立方成比例。
把行星轨道近似为圆形,那么从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的。
为运动周期如果行星的质量是,离太阳的距离是
,周期是
,那么由向心力公式可得,行星受到的力的作用大小。
另外,设
为常数,由第三定律可得
=
/
,可得行星受到的力的作用大小。