科学技术史论文哥白尼日心说的确立过程及重大历史意义---------从历史与逻辑的统一，继承与创新的统一姓名：尹笑彬专业：信息管理与信息系统学号：41011017指导老师：文兴吾哥白尼日心说的确立过程及重大历史意义————从历史与逻辑的统一，继承与创新的统一姓名：尹笑彬学号：41011017 专业：信息管理与信息系统【摘要】在人类的发展史上，从“地心说”到“日心说”，并最终确定“日心说”，许多科学家经历了长时间的不懈努力，并为之付出了承重的代价。

开普勒提出了行星的三大定律，伽利略也揭示了地球上物体不受阻挠时以匀速直线运动。

在此基础上，最终将开普勒和伽利略的工作进行综合，从而构建经典力学体系大厦的是英国科学巨匠牛顿，他发现的万有引力定律开辟了天文学的新纪元，日心说在这时才真正确立，并落下了帷幕。

历史表明，无论是开普勒还是牛顿，还是其他的天文学家，他们的成就都是在前人的基础上建立起来的，就像牛顿说过的一句话：“我之所以能看得远，是因为我是站在伟人的肩膀上。

”天文学家们就是在不断的继承与创新中，从而延续到了现在文明。

【关键词】宇宙模型；宗教势力；观测精度；观测数据1日心说的基础：地心说为何要从历史与逻辑的统一，继承与创新的统一来论述哥白尼日心说的创立过程呢？这是因为哥白尼日心说的确立的过程并不是一蹴而就的，而是经历了好几个世纪，经过几代著名的天文学家的探索发现而最终确立的。

而人类是一种对这个世界的永远保持好奇的生物，因此错误被不断被发现，新的正确的知识不断涌现，这就是历史与逻辑的统一。

而无论是地心说还是日心说都是在前人的观测下得到的结论与观点，而有了后人的质疑才有了观念的创新，这就是继承与发展。

通过对史实资料的不断探索发现与分析研究，我终于理清了日心说的确立过程及重大意义。

1.1地心说的由来地心说认为地球处于宇宙中心位置并静止不动，太阳、月亮、行星和其他卫星都围绕地球运转。

地心说的起源很早，最初是由古希腊哲学家亚里士多德提出的。

亚里士多德（前384—前322年），古希腊斯吉塔拉人，世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。

是柏拉图的学生，亚历山大的老师。

公元前335年，他在雅典办了一所叫吕克昂的学校，被称为逍遥学派。

亚里士多德是柏拉图学派中的一名重要的天文学者，另外还有欧伊克瑟斯和赫拉克利德，他们认为天体环绕地球做圆周运动，欧伊克瑟斯用几何学的方法说明这些运动，大致可以代表行星的观测位置。

地心说时代由此到来，那么它是否真的能统领这个世界呢？1.2地心说的发展在柏拉图提出了一种同心球宇宙模型后（在这个模型中，月亮、太阳、水星、金星、火星、木星、土星依次在以地球为中心的固定的球面上做圆周运动）很快就遭到人们的质疑，因为，行星在天空中时而顺行、时而逆行，凭直觉就可以判定，它们的视运动轨迹显然不是一个圆周。

对此，柏拉图认为，行星运动所表现出来的这些现象是表面的、个别的，并不能够证明宇宙遵循“和谐”的这个理性主义的美学原则错了。

为了对付这些异常现象，他发起了一场所谓的“拯救现象”运动，试图继续用同心球模型的框架来解释行星逆行之类的异常现象。

由此欧多克斯的同心球模型应运而生，那么他是否又能说服人呢？欧多克斯的同心球模型：在这个模型中，日月五星的视运动轨迹，每个都是由一系列的同心球按不同的速度、绕不同的轴旋转而成的。

在欧多克斯的同心球模型中，太阳、月亮的运动各由3同心天球构成，五星则分别由4个同心天球构成，加上最外层的恒星天，整个模型共有27个以地球为中心的同心球。

古希腊的天文学家很早就发现了日月五星运动的不均匀性现象，但是，在欧多克斯的同心球模型中还不能反映出来。

为了更精确地模拟天体的运动，后来有人对日月五星分别增加了一层天球，使整个模型中同心球的数目达到34个。

按照欧多克斯的同心球模型，可以比较好地解释日月运行的快慢，以及行星的顺行、逆行等现象，虽然复杂一些，但是不失“和谐”，可以说是一个很“完美”的宇宙模型。

可是，不久人们便发现，行星（特别是金星、火星）的亮度会发生周期性的变化，而对于这个现象，欧多克斯的同心球模型却无法解释，因为按照同心球理论，行星到地球的距离始终是一样的，不应该产生亮度的变化。

1在托勒密之前，古希腊的天文学家们已经构造许多的宇宙模型，但是，这些模型在应用于实际计算时，都很不精确。

对于托勒密来说，仅仅用来解释现象的宇宙模型是不够的，如果它不能够精确地与实际观测相吻合，就说明这样的模型是有问题的。

他希望建立一套崭新的理论，既可以很好地解释现象，又能够应用于精确的计算。

托勒密仔细地研究了前人的成果，特别是阿波隆尼的本轮-均轮模型与希帕恰斯的偏心圆模型，在这两种模型的基础上，托勒密构造了一种新的本轮-均论模型。

利用这个模型所建立的计算方法，与当时的天文观测相当吻合。

2日心说创立的艰难过程及意义为什么说日心说的建立过程是艰难的呢？这是因为托勒密的地心说被宗教所利用来巩固宗教信仰。

《圣经》是基督教的精神支柱，而《圣经》中说是上帝创造了人类，因此人类居住的地球也一定是宇宙的中心，因此哥白尼日心说的观点一提出就会遭到了教会的强烈反对，因此日心说的诞生是自然科学发展史上的重大事件，它掀起了天文学史上的一场革命，揭开了近代科学向宗教神学开战的序幕。

2.1日心说创立的背景尼古拉·哥白尼，1473年出生于波兰。

40岁时，哥白尼提出了日心说，并经过长年的观察和计算完成他的伟大著作《天体运行论》。

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它出版。

1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书。

哥白尼的“日心说”沉重地打击了教会的宇宙观，这是唯物主义和唯心主义斗争的伟大胜利。

哥白尼是欧洲文艺复兴时期的一位巨人。

他用毕生的精力去研究天文学，为后世留下了宝贵的遗产。

哥白尼遗骨于2010年5月22日在波兰弗龙堡大教堂重新下葬。

哥白尼的“日心说”发表之前，“地心说”在中世纪的欧洲一直居于统治地位。

自古以1[1]张密生.科学技术史（第二版）武汉：武汉大学出版社，2009.3 P：48-52来，人类就对宇宙的结构不断地进行着思考，早在古希腊时代就有哲学家提出了地球在运动的主张，只是当时缺乏依据，因此没有得到人们的认可。

在古代欧洲，亚里士多德和托勒密主张“地心说”，认为地球是静止不动的，其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转。

这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂、人间、地狱的说法刚好互相吻合，处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说，把“地心说”和上帝创造世界融为一体，用来愚弄人们，维护自己的统治。

因而“地心学”说被教会奉为和《圣经》一样的经典，长期居于统治地位。

随着事物的不断发展，天文观测的精确度渐渐提高，人们逐渐发现了地心学说的破绽。

到文艺复兴运动时期，人们发现托勒密所提出的均轮和本轮的数目竟多达八十个左右，这显然是不合理、不科学的。

人们期待着能有一种科学的天体系统取代地心说。

在这种历史背景下，哥白尼的地动学说应运而生了。

2.2哥白尼日心说的创立过程1419年哥白尼进入波兰克拉科夫大学学习，在那里他对天文学产生了兴趣并学会用仪器观察天象。

1496年赴意大利留学，先后逗留了九年，在这期间，他受到人文主义运动的影响及希腊古典著作的启发，逐渐形成了太阳中心说的思想。

1506年他回到国内，从此一面完善他的学说，一面进行天文观察，用观察和计算对学说加以核对和修正。

经过30多年的努力，终于写成了6卷本的《天体运行论》一书，总结和阐述了他的学说。

但是他迟迟不愿将他的主要著作《天体运行论》公开出版。

因为他很了解，他的书一经出版，便会引起各方面的攻击。

当哥白尼听从朋友的劝告，将他的手稿送去出版时，他想出一个办法，在书的序中写明将他的著作大胆的献给教皇保罗三世。

他认为在这位比较开明的教皇的庇佑下，《天体运行论》也许可以问世。

除了这篇序之外，《天体运行论》还有另外一篇别人写的前言，说书中的理论不一定代表行星在空间的真正运动，不过是编算星表，预推行星的位置而想出来的一种人为的设计。

这个“迷眼的沙子”起了很大的作用，在半个多世纪里骗过了很多人。

22.3哥白尼日心说的主要内容------《天体运行论》《天球运行论》的第一卷是全书的精髓，先后论述了“宇宙是球形”、“大地也是球形”、“天体的运动是均匀永恒之圆运动或复合运动”。

哥白尼说，“天体的这种旋转运动对于球来说是固有的性质，它反映了球形的特点。

球这种形状的特点是简单、没有起点、也没有终点，旋转时不能将各部分相区别。

而且球体形状也正是旋转作用本身造成的。

”在《天球运行论》中，哥白尼从运动的相对性出发，论证了行星的视运动是地球运动和行星运动复合的结果。

他说：“无论观测对象运动，还是关注者运动，或者两者同时运动但不一致，都会使观测对象的视位置发生变化（等速平行运动是不能互相觉察的）。

要知道，我们在地球上看天窘的旋转；如果假定是地球在运动，也会显得地外物体做方向相反的运动。

”接着，他提出了地球在宇宙中的位置问题，认为地球并不在中心，而是像其他行星一样距太阳有一段距离，在自己的轨道上运行。

他写道“我们把太阳的运动归之为地球运动的效果，把太阳看成是静止的，恒星的东升西落并不受影响。

然而行星的顺行，逆行，和留则不是由于行星本身的行动，却只是地球运动的反映。

于是，我们认为，太阳是宇宙的中心。

”此外，他还谈到月亮的运动，行星在太阳系中的排列等。

并且在测定了行星的公转周期后，重新安排了太阳系各天体2[2](英)希瑟·库珀，奈杰尔·亨贝斯特.长沙：天文学简史.湖南科学技术出版社，2010.4 P：88-163的排列顺序，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谬论，从而实现了天文学中的根本变革。

他正确地论述了地球绕其轴心运转、月亮绕地球运转、地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。

2.4哥白尼日心说创立的重要意义恩格斯在评价哥白尼学说的革命意义时说，哥白尼那本不朽著作的出现是自然科学向宗教权威发出的挑战书，是自然科学界已宣告独立的宣言。

爱因斯坦在纪念哥白尼逝世四周年的大会上指出：“哥白尼对于西方摆脱宗教统治统治和学术枷锁的的精神解放所做的贡献几乎比谁都大。

”为什么伟人们对哥白尼的评价如此之高呢？这是因为哥白尼提出的日心说，推翻了长期以来居于统治地位的地心说，实现了天文学的根本变革。

哥白尼的这些解释使从前看来极不协调的种种天象变得十分简单而又合理，他把太阳系中天体的视运动归结为一个统一的原因，即地球的自转和太阳的公转。

太阳中心说的发表是近代科学史上一个划时代的大事，他颠倒了1000多年来占统治地位的宇宙观，给我们描绘了一副关于太阳系的科学图景，为近代天文学奠定了基础。