哥白尼：窥破宇宙真相的谨慎颠覆者

尼古拉·哥白尼（1473～1543），出生于波兰，他天才地揭开了宇宙的奥秘，奠定了近代天文学的基础。他提出的“日心说”沉重打击了教会的宇宙观，其发现是当代全部宇宙知识的基础，他是人类科学发展史上最伟大的革命家之一。

哥白尼的知识面并不局限于天文学一个领域，他还是法学家、受欢迎和医术高明的医生、经济改革家、政治活动家、地图制图家和翻译家。他才华横溢，是一位多才多艺、学识渊博的时代巨匠。虽然在其他领域取得了不小的成就，但都无法与同他发现和证明“日心说”的功绩相媲美。正是“日心说”使他进入为数极少的、不朽的伟人之列，流芳千古，永垂史册。

哥白尼活跃在欧洲文艺复兴时期，40岁时提出日心说，并经过长年的观察和计算完成他的伟大著作《天球运行论》。1533年，60岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演，但直到他临近古稀之年才终于决定将其出版，1543年5月24日去世的那天才收到出版商寄来的一部《天球运行论》。

他在《天球运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的。例如，他算出恒星年时间为365天6小时9分40秒，比现在的精确值约多30秒，误差只有百万分之一；他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的60.30倍，和现在的60.27倍相比，误差只有万分之五。

哥白尼的书对伽利略和开普勒的工作是一个不可缺少的序幕。他俩又成了牛顿的主要前辈，是这两者的发现才使牛顿有能力确定运动定律和万有引力定律。从历史的角度来看，《天球运行论》是当代天文学的起点，也是现代科学的起点。

人类一点点窥测宇宙

漫漫长夜，繁星点点，月圆月缺，潮来潮去。我们的祖先从蒙昧走向文明，从被动地感受自然界风风雨雨，到逐步掌握四时运行规律，宇宙真相在无数智者的观察思考中，逐步清晰起来。

人们开始认识自然的过程，比起人类的发展史来，只能说是短暂一瞬，但其内容是庞杂的，发展是缓慢的，这里只能用最概括的语言，简述哥白尼之前人们对宇宙的认识过程。

尧舜时代，我国的劳动人民就注意到每天黄昏时，在南方天空分别看到鸟、火、虚、昴四宿的出现，以之为根据就可以确定仲春、仲夏、仲秋、仲冬四个季节。到了殷代（前18～前12世纪）已经有了日食的记录和简单的计时制度。因为哥白尼的理论脱胎于西方的天文学，所以对我国的天文学不再多加叙述。

西方天文学最早发达的国家是巴比伦（现今伊拉克一带）。公元前3000年，人们一看到新月在黄昏时出现在西方，就吹响号角，报告另一个月开始。他们注意观测日食月食，想从天象去推测人事的吉凶。他们利用阴晴圆缺的月相，精密测定了一个月的长短。他们注意到太阳、月亮和行星在天空中运行的轨迹都在一个大圆圈的附近，把这一带分为十二个等份，并以其附近的星座去命名。希腊人继承和发展了巴比伦人的天文知识，把这一带叫黄道带，这十二等份叫作黄道十二宫，一年内太阳要经过这十二宫。巴比伦人已经发现太阳、月亮与行星在黄道带内运行的速度不是均匀的，他们将这些天体在各宫内运行的速度列表记录下来，形成了最早的行星理论。

公元前8～前6世纪期间，在巴尔干半岛南部、爱琴海群岛和小亚细亚的地中海沿岸一带，形成了古希腊奴隶制的城邦国家。在公元前5世纪左右，希腊城邦出现了历史上前所未有的经济繁荣，商业、手工业和航海事业都相当发达。在经济发展的同时，古希腊人还创造了高度文明的古代文化，在文学、艺术、哲学、科学等很多领域内都取得了卓越的成就，另外，希腊人首先用数学的理论去考虑天文的问题。

古希腊的唯物主义哲学和辩证法的思想也是在这个时期产生的。最早悟出万事万物背后都有数的法则在起作用的，是生活在2500年前的毕达哥拉斯，他出生在公元前572年。毕达哥拉斯创立了一个集政治、学术、宗教三位于一体的组织——毕达哥拉斯学派，他们认为：万物皆数，数即万物。10是最完美的数，圆是最完美的形，球是最完美的体。根据这种数学信仰，毕达哥拉斯学派提出大地、天体以及整个宇宙都是圆球的假说；同时也相应地提出了天体运动都是匀速圆周运动的假说。

既然天体运动是圆周运动，那么整个宇宙必然有一个中心。在什么是宇宙的中心这一问题上，毕达哥拉斯学派发生了分歧，其中有些人提出了地球环绕中心火球运动的假说，而另外一些人则提出了地球是宇宙的中心的假说。

到古希腊的雅典时期，出现了毕达哥拉斯主义的一个杰出追随者亚里士多德。亚里士多德在研究毕达哥拉斯学派中最初的地心说基础上，综合当时天文学中的一些观测资料，提出了一个较为系统的地心学说，即亚里士多德地心体系。亚里士多德的地心体系认为：大地是一个有限的球体，即地球；天体也是一个有限的球体，即天球。地球处在天球的中心。天球本身又分为月球天层、太阳天层、金星天层、水星天层、火星天层、木星天层、恒星天层、原动力天层等不同的同心天层。天层的七层以内，每一层都居住着一个环绕地球运行的天体。第八层是不动的恒星天层，第九天层是作为天体运动动力的原动力天层。如同毕达哥拉斯学派最初所主张的那样，亚里士多德也认为有被称为“对地天层”的第十天层。亚里士多德的地心体系是毕达哥拉斯学派中的地心体系的继续和发展。所不同的是，亚里士多德认为，天球与地球的组成元素是不同的：地球由水、火、土、气四种元素组成；而天球则由第五种元素，即地球上没有的神圣元素“以太”组成。这样亚里士多德描绘出人类科学史上第一幅比较完整的宇宙图景，即以“水晶球”概念著称的亚里士多德的地心体系。

亚里士多德以后，古希腊数学家欧几里得在《几何原本》中建立起一个系统的演绎几何学体系，为天文观测和计算提供了有力的数学工具。继欧几里得之后古希腊另一个数学家阿波罗尼在研究圆锥曲线的基础上，最先提出了本轮和均轮的学说。本轮和均轮学说是一种用以解释天体运动的以圆周运动为基础的几何结构。此后，阿波罗尼的这套几何结构为古希腊另一个天文学家希帕克所继承和发展。希帕克用一个固定的偏心圆轨道解释太阳的视运动，用另一个移动的偏心圆轨道解释月球的运动，而行星的运动则以各自的本轮—均轮系统来解释。这样，由阿波罗尼最先提出的本轮—均轮体系，就被希帕克较好地用以解释了人类所观察到的天体的视运动现象。到了古希腊后期，地心体系的理论模式和几何结构，实际上已经建立起来。

之后，托勒密对亚里士多德、阿波罗尼和希帕克等人的学说进行了系统的整理、加工和综合，建立起一个可供制定历法作为理论基础的地心学说。

由于托勒密在阿波罗尼和希帕克两人的几何学基础上进行了一系列的数学论证，加之托勒密体系能较好解释天体的视运动现象，并能为历法的制定提供一定的理论基础和数学方法，因此托勒密的地心体系逐渐为以后的天文学家所接受。

亚里士多德—托勒密的地心体系在古希腊时期和古罗马初期，是以本来的科学面目出现的。尽管在亚里士多德那里这种体系已具有一定的神学目的论因素，但它并不具有宗教神学色彩。在推动古代天文学的发展中，亚里士多德—托勒密的地心体系曾起过重要的作用。

亚里士多德—托勒密的地心体系与基督教神学搅在一起，是在基督教广泛流传的中世纪。

公元1世纪基督教产生于巴勒斯坦。在当时的基督徒看来，宇宙是一个密封的大盒子：天层是盒盖，在作为盒盖的天层上居住着天使，悬挂着日月星辰；大地是盒底，圣地耶路撒冷就在盒底的中央。直到中世纪前期，当神学家奥古斯丁和伊里吉纳企图对基督教神学进行理论加工时，虽然他们不知道亚里士多德—托勒密的地心体系，但他们从基督教的传统的天体观出发，仍对当时流传的“大地的另一方有人居住”的思想持激烈的反对态度。在他们看来，若大地的另一面有人居住，这些人势必倒立着生活。

中世纪后期，当古希腊科学逐渐复兴时，亚里士多德—托勒密的地心学说随之复兴。由于基督教无法抵御古希腊科学文化复兴的洪流，因此罗马教皇格列戈里九世在1231年发布诏令，责成神学家改造和吸收古希腊的哲学与科学理论，建立起新的神学理论体系。正是在这一背景下，神学家托马斯·阿奎那适应了基督教的这一需要，并因此成为新的基督教神学——正统经院哲学的主要代表人物。

托马斯·阿奎那宣称，地球是上帝选择的宇宙中心；日、月、行星在不同的天层上环绕这个中心运转，推动日、月、行星运转的是居住在这些不同的天层上的天使；而上帝则居住在最高的原动力天层上统治着整个宇宙。运用亚里士多德—托勒密的地心体系，托马斯·阿奎那还对上帝的存在进行了论证。他证明上帝存在的第一条论证是天球的运动需要有一个原动者，这个原动者就是上帝。托马斯·阿奎那的这一论证被当时的神学家们公认为证明上帝存在的最成功的论证。由于托马斯·阿奎那对托勒密的地心体系进行了上述理论加工和改造，本来是天文学中的一种宇宙理论的亚里士多德—托勒密的地心学说，从此纳入基督教神学的理论体系，并因此成为基督教神学自然观的天体观的理论基石，托马斯·阿奎那的经院哲学体系又被罗马教皇指定为教会官方的正统哲学，这样，托勒密的地心学说一方面得以以宗教为社会载体广为传播；另一方面，地心学说从此成为基督教神圣不可侵犯的宗教信条。所以对基督教来说，对地心学说的任何怀疑都意味着反叛。而对当时还处于孕育中的近代科学来说，对地心说的任何怀疑都意味着革命。正是在这种背景下，产生了近代科学的伟大先驱——波兰杰出天文学家哥白尼。

哥白尼着力天文学

哥白尼生前没有留下多少关于自己的文字，他的学生曾为他撰写过一篇传记，可惜遗失了。第二篇关于哥白尼的传记是在他去世后大约200年追记的。关于哥白尼的生平，有许多已成为永久的秘密，所以我们尽量用事实说话。

在哥白尼的青少年时代，中国发明的造纸术还没有传入欧洲，知识的传播还不普遍；另一方面，商人和农民都要学习一些文化知识，而对学习知识最感兴趣的是市民阶层，贵族在这一时期也抛弃了所谓知识会削弱战斗力的偏见，以丝毫不亚于对弯弓射箭的兴趣同笔墨打起交道来，神职人员失去了对知识的垄断权。不过，国王卡齐米日·维尔基居然是文盲，但他重视科学，创建了波兰第一所大学——克拉科夫大学，这所大学是中欧创建最早的大学之一。

哥白尼出生于一个殷实的商人家庭，全名尼古拉·哥白尼，他父亲同样叫作尼古拉，是一位成功的商人，母亲巴尔巴拉·瓦兹洛德出身名门。哥白尼在家乡托伦度过了幸福的、无忧无虑的童年。1483年，哥白尼的父亲去世，10岁的尼古拉和另外三个孩子：安杰伊、巴尔巴拉和卡塔日娜，全部由舅父路加斯·瓦兹洛德大主教抚养。大主教是一位具有人文主义思想的进步人士，因此哥白尼从小受到了良好的教育。舅父为把他培养成人，先后把他送到自己主持的圣约翰学校和弗洛克拉维克的教会学校学习。

哥白尼从少年时代起就热爱天文学，中学时，在老师的指导下，制造了一具按日影以定时刻的日晷，他对天文学的兴趣更加浓厚了。

1491年，舅舅把19岁的哥白尼和他的哥哥安杰伊送到克拉科夫学院读书，哥白尼开始了持续15年之久的大学时代，大学生活成了哥白尼一生中重要的转折。在克拉科夫学院，哥白尼有机会接触一些最杰出的人文主义者，对哥白尼影响最大的是具有进步思想的数学家和天文学家沃伊切赫·波鲁泽夫斯基教授。沃伊切赫是当时欧洲最著名的天文学家之一，是一位人文主义者，沃伊切赫对哥白尼来说，不仅是学者和人文主义者的典范，还是富有公民道德、爱国主义和其他各种美德的楷模。这位优秀人物影响了哥白尼一生，是他最早在年轻哥白尼的心灵深处播下怀疑的种子，使哥白尼敢于怀疑当时普遍公认的法则，而正是这种怀疑进一步激励哥白尼实现了具有划时代意义的发现。

沃伊切赫基本上是一位托勒密体系的信奉者，但对托勒密的地心体系的某些细节产生过怀疑，并公开提出过某些异议。如他认为水星和月球本轮的中心所形成的均轮应当是椭圆轨道，而不是托勒密所说的正圆轨道。在老师的影响下，哥白尼开始研究托勒密的地心体系，并开始进行简单的天象观测。

在克拉科夫期间，哥白尼刻苦钻研天文学和数学，他曾收集、阅读和研究了许多有关天文学和数学方面的书籍，并在书中空白处做了详细注释，保存下来的书中，还粘贴有他的演算草稿。他在学习期间还利用“三弧仪”和捕星器观测月食和天体运动，他的“日心说”思想就是在这个时期萌生的。

三年后，哥白尼在克拉科夫大学医学院毕业后回到托伦，他的舅父已被罗马教皇任命为波兰瓦尔米亚城邦的大主教。这位大主教想为哥白尼兄弟谋求僧侣职位，但没有成功，于是他决定把哥白尼兄弟送到意大利留学。1496年，23岁的哥白尼和他的哥哥一道，告别祖国，翻越阿尔卑斯山，到达文艺复兴的策源地意大利。

文艺复兴发源于13世纪末期。在意大利商业发达的城市，新兴的资产阶级中的一些先进的知识分子借助研究古希腊、古罗马艺术文化，通过文艺创作，宣传人文精神。其核心是提倡人性，反对神性，主张人生目的是追求现实生活中的幸福，倡导个性解放，反对神学思想，认为人是现实生活的创造者和主人，肯定人的价值和尊严。这场运动很快扩展到西欧各国，于16世纪在欧洲盛行，带来一段科学与艺术革命时期，揭开了近代欧洲历史的序幕，被认为是中古时代和近代的分界。

哥白尼来到意大利的时候，这里正处于文艺复兴运动高涨时期。在当时的意大利，有两所最著名的大学波仑亚大学和帕多瓦大学，这里人文主义思潮激荡，天文学、医学、数学等自然科学的教学非常活跃。

就在1492年，意大利人哥伦布率领的西班牙船队发现了美洲新大陆，使得航海成为推动天文学进一步发展的动力。

哥白尼来到意大利之后，最初进入波仑亚大学学习教会法。当他发现他最喜爱的是天文学和数学时，便同时兼学天文学。哥白尼结识了这所大学的著名天文学教授达·诺法拉。

诺法拉是一位具有鲜明的人文主义思想倾向的天文学家，具有丰富的天文观测经验，曾亲自实测过南欧一些城市的纬度，发现实测值与托勒密的数据有出入。他还观测过黄道倾角，发现实测值与托勒密的数据也不一致。为此，诺法拉对托勒密的地心体系大胆提出怀疑。

具有探索精神的人文主义思想家诺法拉，还是一位坚定的毕达哥拉斯主义的信奉者。他坚信，宇宙体系绝不像托勒密体系那样烦琐，不仅应当而且可以用简单的数学关系表示出来。

诺法拉的思想倾向与科学风格给青年哥白尼以深刻的影响，在诺法拉的影响下，哥白尼比较系统地研究了古希腊自然哲学史、古希腊天文学史，并由此得知，在古希腊自然哲学和古希腊天文学中，还有各种非地心学说以及关于地球运动的各种假说，古希腊时期的天文学家阿利斯塔克明确地提出最初的日心学说。广泛的阅读，给了哥白尼后来建立科学日心说以最初的理论启迪，正是那些理论使他“开始思考地球运动的问题”。

哥白尼还向诺法拉学到了一些天文观测经验。1497年3月9日夜晚，哥白尼曾与诺法拉观察过一次掩星现象。掩星是一种天文现象，指一个天体在另一个天体与观测者之间通过而产生的遮蔽现象。一般而言，掩蔽者较被掩者的视面积要大。若相反者则称为“凌”，如金星凌日，“凌”有以小欺大的意思。哥白尼后来在《天体运行论》中引证的天象观测资料，有不少是在波仑亚大学学习时的观测记录。

几年后，诺法拉病逝。他没能看到哥白尼取得的天文学成就，当然也不知道他的这个波兰学生后来竟然成了近代科学的伟大先驱，但诺法拉对哥白尼的影响无疑是重要的，哥白尼手中后来高擎的科学起义的火炬，正是诺法拉点燃的。

“日心说”的形成

哥白尼留学意大利近十年的岁月中，先后在几所著名大学求学和任教。继波仑亚大学之后，哥白尼进入以医学和法学教学闻名欧洲的帕多瓦大学，在这里哥白尼学习法学和医学，并继续进行天文学研究。1499年，哥白尼一度受聘于罗马大学，主要讲授天文学。此后，哥白尼又进入斐拉拉大学。

1503年5月31日，哥白尼参加了他一生中的最后一次考试。首先宣读了博士论文，然后从自己的导师兼学位授予人安东尼厄斯·莱夫图斯教授手中接过一本书，表示要把所学的知识永远铭记在心。学位授予人将这本书打开，以示考生迄今所学的知识是不够的，应该继续深入学习。紧接着给哥白尼戴上一顶博士四角帽，同时把一枚象征思想和行为纯洁的金戒指戴到哥白尼手上，最后给予他象征和平与和睦的亲吻，哥白尼的这段学习以获得教会法法学博士学位宣告结束。哥白尼重新进入帕多瓦大学专攻医学，这次学医终于使他后来成为一个职业医生。

在帕多瓦大学，哥白尼有更多的时间用于天文学的研究，他亲手记下的一段笔记表明，他当时距离自己的天文发现已经很近了。他在笔记中这样写道：

菲洛拉奥斯承认地球是动的，听人说，赛莫斯的阿里斯塔克也是这样的看法……这是可信的。……但是这种事情，只有敏锐的天才经过长期研究才有可能解决，因此……当时懂得行星理论的哲学家为数很少，多数人都隐藏起来。如果说菲洛拉奥斯或毕达哥拉斯的某一位信徒明白了这一点，那他大概也没有向后人传播这种理论。因为毕达哥拉斯的信徒们遵守了这样一条原则，既不通过书籍传播，也不向所有人说明这一哲学的全部秘密，仅仅透露给知心的朋友和亲人。

在哥白尼生活时期也是一样，对这种观点持小心谨慎态度是必要的，因为这种观点是违背教会权威们所认定的观点的。

在意大利学习期间，哥白尼耳闻目睹了一些公然敢于冒犯教会学说者的命运和下场，这使得哥白尼十分清楚，发表不同理论可能带来的后果。他作为一个热爱生活的人，不想和那些遭难的人同命运。另外他需要收集无可辩驳的证据和论据，任何人都推翻不了。而这需要时间，需要进行许多枯燥的工作。

在“清除天文学的陈旧垃圾”方面，哥白尼的先驱们做了许多工作，但实现科学革命的重担却落到哥白尼的肩上。在大学期间，哥白尼基本掌握了当时人们所揭示出的天文学的所有奥秘。当时他有许多时间从事科学研究，但最终完成这项科学革命却是他回国以后的事情。在意大利学习的时候，他已经为自己的学说勾画了一个总的轮廓，后来为充实这一轮廓，付出了近四十个春秋。

从意大利回来，哥白尼一直住在埃尔门兰德，直至去世，因为他舅父就在这里的费龙堡大教堂担任主教。

费龙堡在埃尔门兰德北部的滨海地区。城内有一个小丘，市民们的住宅聚集在小丘周围，丘上矗立着一座巍峨的教堂，教堂四周筑有高大的城墙，墙上还有箭楼，从这里可以眺望波罗的海的蔚蓝色的海水。僧侣们就住在这座费龙堡大教堂内，而主教官邸则设在费龙堡西南64公里的黑耳斯堡。

哥白尼回国后，没有立即到费龙堡教堂去任职。原因是多方面的：一方面，瓦兹洛德主教已经年迈多病，很需要哥白尼留在身边，协助料理教区事务；另一方面，哥白尼也希望有一段充裕的时间，来整理在意大利学习期间所收集的大量资料，总结研究成果。因此，他就以主教医生的名义，留在黑耳斯堡的主教官邸里。

跟随舅父的六年时间内，哥白尼在参与教区繁忙事务的同时，抓紧一切空暇时间，从事研究工作，此时哥白尼已开始写作《天体运行论》一书初稿。

1512年，瓦兹洛德主教因病去世。哥白尼离开黑耳斯堡的主教官邸，到费龙堡大教堂任职。当时在这里任职的僧侣，生活悠闲，工作轻松，请假方便，所以哥白尼有足够时间来继续他的研究工作。因为要证实他的理论还需要做更多观察，于是他选择了教堂城垣西北角的一座箭楼作为宿舍，在这里建立了一座小小的天文台，利用自制的仪器经常进行天文观察。他在《天体运行论》一书中所引用的27个观察材料，大部分都是在费龙堡时记录下来的。哥白尼所使用的仪器是简陋的，准确度也不够高，但他却从来没有因此而放松进行天文观测的实践活动。

哥白尼知道需要用大量的科学观测，来支持自己的学说，没有科学的数据支持，理论的基础就不稳固，学说难以立足。他知道此前许多人曾经提出与教会宣扬的理论不同的观点，而且接近宇宙的本来面目，但都因为缺乏数据支持，致使设想近乎空想，一次次与真相擦肩而过，把无数绝佳的发明、发现的机会拱手相让。当然，科学的每一步前进，都和观测工具的不断发展密切相关。

哥白尼身居欧洲大陆遥远的东北部，但他在天文学上的造诣，已经使他在这个大陆的心脏地区享有一定威望。1514年，罗马教廷曾经邀请基督教国家的主教和大学教授去罗马讨论历法改革问题，哥白尼接到了邀请信件，但哥白尼拒绝了这次邀请。回忆这件事时，哥白尼说：“不久之前，在利奥十世统治下，有关修订教会历法的问题在拉特兰大教堂的会议上辩论过。当时这个问题没有得到解决，就是因为没有能够把年和月的长度以及太阳和月球的运行十分精确地定下来。从那时起，遵照曾经主管历法事务的有名的桑普罗尼阿主教保罗的指示，我在从事更精确的观察。”

在哥白尼的时代，改革历法已成为一个重大问题，古代沿用下来的儒略历，误差很大，原来规定在3月21日的春分节，已提早十天到来，这个问题引起罗马教廷的重视，但在哥白尼看来，在还没有把年、月的长度以及太阳和月亮的运行规律搞清楚之前，要从根本上解决历法问题是有困难的。

大约在1515年前，哥白尼以书信形式撰写了一篇论文，寄给朋友和熟悉的天文学家。这篇论文开头的一句话是“尼古拉·哥白尼浅说自己提出的关于天体运动的假设”，于是这篇论文的名字被简称为《浅说》。《浅说》几乎传遍整个欧洲，哥白尼在《浅说》中以概括为几点的方式扼要地阐述了日心说的基本思想：

一、不存在一个所有天体及其轨道的中心点。

二、地球中心不是宇宙中心，只是重心和月球轨道的中心。

三、所有天体都围绕作为自己中心点的太阳运转，因此太阳位于宇宙中心附近。

四、地球到太阳的距离同天穹高度之比，就如同地球半径同地球与太阳间距之比一样渺小。地球到太阳的距离同天穹高度之比是微不足道的。这就是说，由地球绕太阳公转所造成的观察角度的变化（表面上看似乎是行星在移动），被称为视差位移，它同观察者与天穹，也就是观察者与各行星的距离相比，简直是太小了，所以这个变化很难被发现。

五、在天空中看到的所有运动，都是由地球自己的运动造成的。因为地球连同环绕它的自然要素（水和空气）一道每24小时围绕对天空来说不变的两极连线旋转一周。

六、使人感到太阳在运动的一切现象，都不是由太阳的运动产生的，而是由地球及其大气层的运动造成的。地球带着它的大气层，像其他行星一样围绕太阳旋转。由此可见，地球同时进行几种运动。

七、人们看到的行星向前和向后的运动，都不是行星自身的运动，而是由地球自身运动使人产生的错觉。地球运动的本身就足以解释人们在天空中观察到的各种各样的天象。

接着，哥白尼描述了太阳和月球的视运动，然后是3颗行星：土星、木星和火星，以及和两颗内行星金星和水星的视运动。《浅说》是用这样两句话作为结尾的：“这样，水星总共按7个圆运转，金星沿5个圆运转，地球沿3个圆，月球围绕地球沿4个圆运转。而火星、土星和木星各沿5个圆运转。于是，总共有34个圆就足以说明整个宇宙的构造和行星所跳的全部舞蹈了。”

书中，哥白尼批判了托勒密的理论，科学地阐明了天体运行的现象，推翻了长期以来居于统治地位的地心说，并从根本上否定了基督教关于上帝创造一切的理论。

不过，哥白尼发出的信件，没有收到他想象中的热烈掌声，寄出的《浅说》没有引起收信人的很大兴趣，没有任何良好的反响。或许是没有人敢违背以教会权威和依《圣经》论述为支柱的公开理论来承认哥白尼的成果。所有人都保持缄默，也可能有人在内心承认哥白尼是有道理的，但嘴上却不说什么。

不清楚地球和太阳的相关理论，不妨碍你在世上过着现实的生活，可是一旦与庞大的旧势力为敌，你的生活将难以顺利进行，这是一定的，哥白尼是一个谨慎的颠覆者，可是他的生活也被卷入了，而且非常狼狈。对哥白尼的喝彩声，还要等很久很久，时间是100年。

晚年的艰难岁月

1516年，教会委任哥白尼去管理远在埃尔门兰德边缘地区的两个属于教会的庄园。因此，哥白尼暂时离开费龙堡，迁到阿勒河上游的阿伦斯登堡去居住。

1522年，原来的主教去世，新主教尚未产生，在这青黄不接的纷乱时期，哥白尼受命担任了六个月的埃尔门兰德教区的总管。在埃尔门兰德，一般人都把哥白尼当作一位医生。因为，在费龙堡任职期间，哥白尼经常利用空暇时间，免费为教区附近的贫苦农民治病。人们都称他为“阿卡拉斯（古代希腊传说中的神医）第二”。到现在还保存着的哥白尼曾经用过的那些标准医书的空白处，人们还可以看到他在当时经常使用药方的手迹。

1531年后，哥白尼逐渐摆脱了从事多年的公共服务工作，有更多时间来从事喜爱的科学活动。但在全欧轰轰烈烈展开的宗教改革运动，使这位温和、善良的老人陷入了艰难之中。

当时意大利以北的一些国家，一个旨在改革宗教的思想运动正在兴起，后来发展到反对教会、教皇及其整个统治系统。

宗教改革运动在波兰遇到了适宜的气候，伴随着宗教改革的还有报复、泄愤以及各怀鬼胎，所以杀戮也随之而来。新教很快传到了埃尔门兰德地区，一些天主教徒纷纷改奉新教。哥白尼对这场具有历史意义的革命运动，态度十分矛盾。他一方面通过好友、虔诚的旧教徒基塞，表达了他反对罗马教廷残酷迫害新教徒的做法，主张旧教徒和新教徒进行说理辩论，不应当把新教徒烧死；另一方面他又主张维持旧教教义中的“有价值部分”。

这时候，哥白尼的学说在欧洲传得越来越远，影响越来越大。新教首领马丁·路德在得知哥白尼学说后，对哥白尼胆敢违抗《圣经》的行为表示公开反对，并指责哥白尼说：“这位新奇的天文学家，企图证明旋转着的是地球，而不是天体、太阳和月亮。现在的事儿就是这样：谁想当聪明人，谁就得想出点特殊的东西来，而且又一定是最好的！这个蠢人想把整个天文学连底都翻过来。然而，正如《圣经》所指出，约书亚喝令其停止不动的是地球而不是太阳。”路德的同伙也帮腔指责说：“天体在空中24小时旋转一周，我们的双眼就是见证。但是某些喜欢猎奇和卖弄聪明的人，却得出了地球运动的结论，只有那些缺乏虔诚的人才会公开地说出这种话来。一切有善良意志的人都应当接受并顺从上帝所启示的真理。”新旧教会的联合攻击，使得人们只敢运用哥白尼学说的数学方法，而不敢公开赞同、宣传“日心说”的宇宙观念。

不久传来一个消息，使哥白尼感到心痛。

1531年2月19日，埃尔布隆格的路德教信徒们在狂欢节化装舞会上嘲笑了教皇、红衣教主、主教、神父及其他一些神职人员，费贝尔主教在狂欢者行列中看到了影射自己的丑角形象，那是一个穿着主教服装的滑稽可笑的人，在大街上边走边散发用来饶恕堕落和凶杀行为的赎罪券。行列中还有一个打扮成费龙堡神父模样的人在装腔作势地宣称，他是一位新的占星学家，他定住了太阳，转动了地球。这番表演在聚拢来的闲客中引起阵阵哄笑。然而，这件小小闹剧只不过是哥白尼年老时将要遇到的一系列痛心事的预告而已。此后的许多年中愚昧人的嘲笑声一直伴随着哥白尼，一些对哥白尼不友好的人，因这位智慧超过他们的人被嘲笑而感到幸灾乐祸。路德教信徒没有能力妨害哥白尼，但天主教的权贵们却能够把哥白尼置于被告席上，并对他进行严厉审判。

令哥白尼最伤感的是反对派横加干涉哥白尼的感情生活。

哥白尼是神父，他一生没有婚姻，但他有刻骨铭心的爱，这爱最终被阴谋者所扼杀。

哥白尼深深喜爱的是他的管家安娜·希林，1525年，美丽的安娜来到哥白尼观测星空的箭楼。哥白尼已是一位老人，安娜也度过了自己的青春年华，但她的美貌依然引人注目。

安娜·希林出生于一个富有家庭，她来为哥白尼当管家并不是出于物质利益的考虑。她崇拜爱慕哥白尼，哥白尼也喜欢安娜的贤淑美丽。据说，在哥白尼的手稿空白处，经常画着代表安娜家族的常青藤叶。

哥白尼同希林家族有着某种远亲关系。在安娜的照顾下，哥白尼的写作进行得很顺利。

然而此时，嫉妒猜忌哥白尼的宗教裁判官霍兹乌施和新主教丹蒂谢克对此很不满。他们根据费龙堡教士的告密，强迫哥白尼和安娜分离。

在哥白尼家已经有五年光阴的安娜，不得不暂时和哥白尼分开，丹蒂谢克主教通过他的仆从对哥白尼进行监视，看两人是否还会面。

哥白尼执行主教的指示，让安娜离开了他，但却一直同安娜保持见面，直至去世。而安娜在哥白尼去世后又在费龙堡住了一段时间才回到家乡格但斯克。

丹蒂谢克不仅亲自提醒哥白尼，还动员哥白尼的朋友——海乌姆诺主教蒂德曼·吉斯和费利克斯·赖希神父对哥白尼做说服工作。费利克斯·赖希对主教做了很巧妙的回答，他表示理解丹蒂谢克要拯救哥白尼灵魂的愿望，赞成主教的立场，但他说，如果直接说给哥白尼的话，那哥白尼有可能会羞愧地自焚。丹蒂谢克写给蒂德曼·吉斯主教的信中说：

……听说杰出的、学识异常渊博的尼古拉·哥白尼博士先生到了阁下那里，我确实像亲兄弟一样地爱他。直到现在，他一直享有很高声誉，驰名遐迩，他的多才多艺令人钦敬，普遍受到赞扬；但在那几乎是无能为力的老年时期，正如人们所说，他同自己的姘妇幽会。阁下如果能用最友善的语言私下提醒他一下，使他停止这种丑事，那可真是阁下的一大善行。如果阁下能使他做到这一点，就算替我做了一件无与伦比的好事，这样我们俩就能重新夺回如此珍贵的兄弟。阁下在同他谈这些事儿的时候千万注意分寸，以便使他更加重视；但同时不使他知道这是我对他的劝告，让他相信这是阁下对他的关心……

心肠很软的吉斯不赞成丹蒂谢克爱管闲事的做法。

哥白尼在执行上司旨意的时候，忍受了巨大的别离之苦，他给上司的答复是恭顺的，然而字里行间却充满了伤感，他在回信中这样写道：

我和大家都尊敬的至圣之父和最仁慈的先生：

我把阁下的告诫看成是父亲般的，甚至超过父亲般的劝导，我在内心深处接受这些告诫。我起码是没有忘记阁下笼统提示的第一个问题，我很想照阁下希望的那样去做，但是想要立即找到有亲缘关系并且正直的女管家是不容易的，所以准备最迟在复活节前解决这个问题。现在为了不使阁下以为我在有意拖延，我把时间限定为一个月，即在圣诞节之前解决。阁下大概也知道，不可能再快了……

同一天，即1538年12月2日，费利克斯·赖希也给丹蒂谢克回了一封信，信中写道：

至于谈到尊敬的尼古拉·哥白尼先生，我赞赏阁下令人钦佩的愿望和那父亲般的提示，我希望这种告诫能够触动他的心扉，这样就无须我再提示了。我担心如果他发觉我知道这件事，他会感到羞愧。阁下谈生意问题的信，我本来是可以读给他听的，如果不是中间穿插了一些话，尤其是我们谈的这件事……

如此尖锐地告诫哥白尼的同时，丹蒂谢克却把自己的女儿嫁人了。

事情并没有就此结束，因为哥白尼让安娜离开了自己的家，但却同她幽会。丹蒂谢克为了抚慰哥白尼，请他讲述一些他舅舅——路加斯·瓦兹洛德的事情。哥白尼在给主教回信时顺便提到了他遵照指示解决安娜问题的情况，他这样写道：

我已经执行了我无权也不能轻视的任务，接受了阁下的告诫。至于阁下想了解的事情，即阁下的前任、我的舅舅路加斯·瓦兹洛德活得很久的问题，是的，他活了64岁又5个月。担任主教23年。在1522年3月的倒数第二天去世。他的家族也由此绝迹，这个家族的族徽至今还能在托伦一些古老的建筑物上和许多工厂里见到。

蒂德曼·吉斯曾竭力劝说丹蒂谢克相信，关于安娜和哥白尼关系的传闻是被夸大了的，不足为信。他说：

遵照阁下的愿望，我同尼古拉·哥白尼博士先生进行了严肃的谈话，并跟他把话说明白了。他对那些不怀好意的人又指责他进行幽会感到相当惊讶。再说他当时是毫不迟疑地执行了阁下的指示。他拒绝有关那个人被解雇后又同她见面的指责……

丹蒂谢克作为哥白尼在教会里的上司，不能容忍老神父的浪漫行为，这恐怕有多种原因。

正当哥白尼感到非常苦闷的时候，出现了一个人，这个人在哥白尼生活的最后年代里成了哥白尼最忠实的学生和朋友，他就是哥白尼一生中唯一的弟子、德意志威丁堡大学的数学教授雷蒂克。

划时代的巨著《天体运行论》

尽管晚年生活十分孤独，哥白尼并没有放弃改造天文学理论的决心，他对《天体运行论》的手稿做了进一步的修改。

当时，《浅说》已经在欧洲的学术界引起重视。1533年，教皇的秘书在梵蒂冈花园里向教皇克利门德七世和红衣主教们讲授哥白尼的新学说。

1536年，红衣主教勋保特地从罗马写信给哥白尼，希望他尽快将其学说的全部内容整理出版。

1539年，年轻的日耳曼学者雷蒂克在得知哥白尼的见解后，专程赶到费龙堡来向哥白尼求教。他在费龙堡住了两年，专心研究哥白尼完成的手稿。雷蒂克将《天体运行论》一书的内容写了一个概要，告诉他在威丁堡大学的老师顺内尔。他征得哥白尼的同意后，把取名《初谈》的概要，在1540年发表出来。文中雷蒂克介绍了《天体运行论》的主要论点，强调了这些论点的新颖性，并介绍了《天体运行论》第一部分前四章的内容。

《初谈》成了科学生活中的一个重要事件，引起天文学家、数学家、哲学家和其他人文主义者的巨大兴趣。这本书很快再版，哥白尼迅速闻名遐迩。由于友人的鼓励，加上雷蒂克一再敦促，哥白尼在经过三十多年的犹豫不决以后，终于决定将《天体运行论》这部藏了49年的、大家长久期待的著作发表出来。雷蒂克返回威丁堡以后不久，哥白尼就托他的好友基塞把他的手稿转交给雷蒂克到纽伦堡去付印。

在下决心发表《天体运行论》之前，哥白尼一度是胆怯的，他说：“我生怕我的学说新颖而不合时宜，会引起别人的轻蔑，因而几乎放弃了我的计划。”

这本书的序言是1542年哥白尼写给教皇保罗三世的一封信：《致最神圣的教皇保罗三世》。信中哥白尼说明了自己理论的实质及产生条件。因为哥白尼预见到自己的理论将引起科学革命，所以他寻求教皇庇护，以免自己的学说被指责为异端邪说。

教皇保罗三世在位的时间是1534年至1549年，他曾是著名的人文主义者以及科学和文化的庇护人。哥白尼希望在序言里把最重要的东西说清楚，他的序言这样写道：

最神圣的父，我知道，某些人听到我在《天体运行论》一书中提出了地球运动的观念之后，就会大嚷大叫，谴责我和这种思想。我对自己的著作还没有偏爱到这种程度，以至于可以不顾别人的看法……

我早已想到，对于那些多个世纪以来，承认地球静居于宇宙中心的人来说，如果我坚持地球在运动的论断，他们也一定会以同样坚持的态度，将我关进疯人院。我踌躇很久，是否应当把我论证地球处于运动之中的著作公之于世，或者效仿毕达哥拉斯以及其他一些人的惯例，把哲理奥秘仅仅口述给至亲好友，而不著于文字。我相信他们这样做的原因，并不是像某些人设想的那样，担心自己的学说流传开后会产生某种嫉妒和敌意。相反，这些满怀献身精神的伟大人物希望他们所取得的成就能够获得应有的认可，而不是招致无知者的嘲笑。而我，害怕自己的论点因为新奇和难于理解而被人蔑视和嘲笑，这几乎迫使我完全放弃已着手进行的工作。

就在我几乎完全放手的时候，我的朋友却使我坚定了下来。……在我把此书埋藏在我的论文之中长达36年后，他依然没有放弃，反复鼓励我，有时甚至夹杂着责难，急切敦促我出版这部著作。另外几名很杰出的学者也建议我这样做。他们启发我，鼓励我，要我放下那些困扰我很久的疑虑，勇敢地将著作拿出来与天文学的研究者和学者们共享。他们诚恳地对我说：或许地动学说在大多数人看来仍然很荒谬，但总有一天，上帝会从迷雾中站出来，证明这部著作的伟大。我显然被这一信念鼓舞，终于决定出版这本书。

是的，尊敬的教皇陛下，我已经获得了莫大的勇气，将自己花费了巨大心血研究出的结果公之于世，并毫不犹豫地用书面形式陈述它。或许，您大概想听我谈谈，我怎么会完全否定那些天文学家的论点，甚至违背常识，而假设地球正处于它预定的轨道上漫步呢？是的，您会感兴趣。

………

传统天文学在关于天体运动研究中存在的紊乱状态让我思考良久。每想到天文学家们不能理解最美好和最灵巧的造物主为我们创造的世界，我就感到懊恼。然而，对于那些跟宇宙相比显得极为渺小的琐事，他们却考察得十分详细。因此，我开始孜孜不倦地重读了我所能得到的一切有关天文学的著作，期望找到一些与天文学教师在学校里教授的那套不相同的关于天体运动的资料。

………

我正是在这些富有真知灼见的资料中受到启发，开始考虑地球是否运动，或者是以什么样的姿态运动。这个想法听上去很荒谬。但我知道，为了能够解释天文现象，很多卓越的科学家已经设想出了各式各样的圆周。因此我想，我或许可以找到有关地球在做某种运动的证据，从而找到比我的先行者更具说服力的解释。

………

为了更直接面对所有人的批判和质疑，我愿意把我的著作呈献给陛下。您对一切文化（当然，更包括天文学）的热爱和您教廷的崇高和英明，使您成为至高无上的权威，您的威望和智慧可以轻而易举辨别诽谤者的中伤，尽管他们伪装得十分出色。

尊敬的教皇陛下，您知道，总会有一些夸夸其谈的学问家，他们对天文学一窍不通，却充当了这门学科的行家。他们从《圣经》中断章取义，曲解科学，以捍卫和粉饰他们阴暗的个人利益。他们对我的学说吹毛求疵，任意曲解。而我仅仅抛给他们一个蔑视的眼神。……现在，我就将我思考和研究的成果呈献给陛下，敬请教皇陛下及所有富有学识的天文学家来鉴定。

为使陛下不至于感到我在夸大本书的用处，我现在就转入正文。

哥白尼在写这封信的时候相信，教皇将用自己的威严和威望保护他免遭错误的攻击，哪怕只因为这部著作是奉献给教皇这样一点也好。然而，这封信仅仅具有一个引子作用，引导人们去了解事物的实质。

1543年，在经过了一番周折后，《天体运行论》终于在纽伦堡印刷完毕，公开发行。印刷好的著作送到哥白尼手边的时候，他已经睡在临终的病床上了。他的好友基塞在给雷蒂克的一封信中谈到哥白尼在临终的状况时说：“多日以前，他已经失掉了记忆和思考能力，在他过世那一天，快要断气那一小时，才看见他的印成的全部作品。”

尼古拉·哥白尼逝世的那一天是1543年7月26日。《天体运行论》这一反对宗教宇宙观的战斗檄文，不久就在天文学和意识形态的领域里激起了巨大的反响。

这本书是一部六卷本的科学巨著。其中第一卷是宇宙概观；第二卷是天体运行的基本规律；第三卷至第六卷则是关于地球、月球、内行星和外行星的运行规律的数学论证。而关于日心体系的基本思想，主要集中在第一卷中。哥白尼对于其不朽的巨著并没有命名，他将手稿交给朋友基塞付印的时候，那上面既没有书名，也没有作者的姓名。后来编辑将这本书命名为《托伦的尼古拉·哥白尼论天体运行轨道（共六册）》，后人简称为《天体运行论》。

哥白尼在《天体运行论》中真实地揭示了地球在宇宙中的地位及其运动规律。要论证太阳是宇宙的中心，关键在于揭示地球在宇宙中的真实地位及其运动规律。这是因为，只有在揭示地球在宇宙中的真实地位和论证地球运动规律的基础上，才能科学地说明太阳和行星的视运动现象，即以地球的运动来证实太阳是宇宙的中心。为此，哥白尼指出，地球绝非宇宙的中心，而只不过是一颗普通的行星。与其他行星一样，地球在自己的轨道上环绕太阳运转。因此，只能把地球看成一颗行星。

哥白尼不仅揭示了地球在宇宙中的真实地位，而且具体地论证了地球本身的运动规律。哥白尼指出，地球本身同时进行着三种运动：第一种运动是地球本身环绕地轴的周日自转运动。由于地球自转是一种从西向东的旋转运动，所以太阳和整个宇宙背景表现为从东向西的旋转运动。第二种运动是地球以太阳为中心的周年公转运动。第三种运动则是地轴本身的回转运动。正是在揭示地球的运动规律的基础上，哥白尼才得以对日心体系进行科学的论证。

哥白尼还真实地揭示了月球的位置，他指出，月球并不是一颗行星，而只不过是地球的一颗卫星。他说：“地球还有一个侍从——月亮。”

在《天体运行论》中，哥白尼科学地揭示各种天体的序列，建立起了一个完整的以太阳为中心的新的宇宙体系。

哥白尼的体系主要是假设地球与行星都在同心圆周上围绕太阳运行。水星在最内的圆周上，土星在最外的圆周上。月亮围绕地球运行，同时被地球带着，围绕太阳运行。恒星则在距离太阳很遥远的空间里。至于恒星的分布，固定在一个球面上呢，抑或散布在无限的空间里，哥白尼还无法回答这个问题。这样简单的行星理论还不能详细说明由观测得来的事实，因为行星的运动遵循的是一些复杂的定律，而不是以均匀速度在圆周轨道上运动。这些定律在哥白尼去世后六十多年才被人发现。

哥白尼的太阳居于宇宙中心的理论（这是有永久价值与发展前途的思想）和哥白尼的体系（为解释行星的运动而做出的巧妙设计）要分别看待。

在研究了天体运行规律之后，哥白尼在第三卷中研究了地球的各种运动。在比较精确的理论中，他认为地球的轨道是一个太阳略为偏离其中心的圆。

在对地球运动的研究之后，下一卷专门论述了月球理论。

《天体运行论》的最后两卷分别论述行星的黄经和黄纬运动。

哥白尼的日心学说的杰出的科学成就和特有的革命锋芒，点燃了近代科学革命的火炬。就这个意义来说，哥白尼的日心说的成就无疑是主要的，它不愧为近代科学史上诞生的第一个具有重大影响的科学体系，但哥白尼的日心学说也有实验基础和数理基础不够完善的历史局限。尽管如此，日心学说在问世之初还是产生了强烈的社会反响，迅速传播。哥白尼在世时以及他去世以后的几十年中，他的学说只赢得了为数不多的拥护者。虽然他的成就和计算结果已经被别人采用，但日心说却没有得到承认。

1854年，在哥白尼诞辰400周年的时候，波兰首次在华沙出版了哥白尼的著作，这是历史上的第四次出版。第二次出版是1566年在瑞士巴塞尔出版的；第三次出版是1617年在荷兰首都阿姆斯特丹出版的。

令人欣慰的是，即使在哥白尼学说处境最糟糕的时候，哥白尼那不平凡的智慧也受到充分肯定。哥白尼一直被看作是杰出的数学家和天文学家。

哥白尼的观点并不完全都是正确的，他的后继者对他的学说做了许多补充和修改。但是，哥白尼理论中最重要的部分，经过反复多次研究和观测，仍被证明是完全正确的。

牛顿（1643～1727），英国物理学家、数学家与天文学家。毕业于剑桥大学，后任该校教授。经典力学基础的牛顿运动定律的建立者以及万有引力定律的发现者，为近代物理学和力学奠定了基础。由于他建立了经典力学的基本体系，人们常把经典力学称为“牛顿力学”。晚年致力于编写以神学为题材的著作。著作有《自然哲学的数学原理》《光学》等。