天文學家哥白尼第一頁，共二十八頁，2022年，8月28日NicolausCopernicus尼古拉·哥白尼（拉丁語：NicolausCopernicus，1473年2月19日－1543年5月24日），文藝復興時期波蘭數(shù)學家、天文學家。1473年出生于波蘭，通曉多國語言，了解經(jīng)典文學，能夠勝任翻譯，做過執(zhí)政官、外交官，也是一名經(jīng)濟學家。40歲時提出了日心說，并經(jīng)過長年的觀察和計算完成他的偉大著作《天球運行論》。他的“日心說”更改了天主教會的錯誤的宇宙觀。1543年5月24日哥白尼在弗龍堡辭世.2010年5月22日遺骨在波蘭弗龍堡大教堂重新下葬。第二頁，共二十八頁，2022年，8月28日檔案姓名：尼古拉·哥白尼拉丁文名：NicolausCopernicus國籍：波蘭出生地：波蘭出生日期：1473年逝世日期：1543年5月24日職業(yè)：醫(yī)生，教士，業(yè)余天文學家作品：《天球運行論》第三頁，共二十八頁，2022年，8月28日簡介1473年2月19日出生于波蘭（KingdomofPoland）畔的托倫市（cityofToruń）的一個富裕家庭。18歲時就讀于波蘭舊都的克拉科夫大學（KrakówUniversity），學習醫(yī)學期間對天文學產(chǎn)生了興趣。1496年，23歲到意大利，在博洛尼亞大學和帕多瓦大學（BolognaUniversity,UniversityofPadua）攻讀法律、醫(yī)學和神學，博洛尼亞大學的天文學家徳·諾瓦拉（deNovara，1454-1540）對哥白尼影響極大，在他那里哥白尼學到了天文觀測技術(shù)以及希臘的天文學理論。他40歲時提出了“日心說”。后來在費拉拉大學（UniversityofFerrara）獲宗教法博士學位。哥白尼作為一名醫(yī)生，由于醫(yī)術(shù)高明而被人們譽名為“神醫(yī)”。成年后的大部分時間是在費勞恩譯格大教堂任職當一名教士。哥白尼并不是一位職業(yè)天文學家，他的成名巨著是在業(yè)余時間完成的。第四頁，共二十八頁，2022年，8月28日在意大利期間，哥白尼就熟悉了希臘哲學家阿里斯塔克斯（前三世紀）的學說，確信地球和其他行星都圍繞太陽運轉(zhuǎn)這個日心說是正確的。他大約在40歲時開始在朋友中散發(fā)一份簡短的手稿，初步闡述了他自己有關(guān)日心說的看法。哥白尼經(jīng)過長年的觀察和計算終于完成了他的偉大著作《天體運行論》。他在《天球運行論》（Derevolutionibusorbiumcoelestium）中觀測計算所得數(shù)值的精確度是驚人的。例如，他得到恒星年的時間為365天6小時9分40秒，比現(xiàn)在的精確值約多30秒，誤差只有百萬分之一；他得到的月亮到地球的平均距離是地球半徑的60.30倍，和現(xiàn)在的60.27倍相比，誤差只有萬分之五。1533年，60歲的哥白尼在羅馬做了一系列的講演，提出了他的學說的要點，并未遭到教皇的反對。但是他卻害怕教會會反對，甚至在他的書完稿后，還是科學發(fā)現(xiàn)相關(guān)圖片(6張)遲遲不敢發(fā)表。直到在他臨近古稀之年才終于決定將它出版。1543年5月24日，垂危的哥白尼在病榻上才收到出版商從紐倫堡寄來的《天體運行論》樣書，他只摸了摸書的封面，便與世長辭了!第五頁，共二十八頁，2022年，8月28日在書中他正確地論述了地球繞其軸心運轉(zhuǎn)；月亮繞地球運轉(zhuǎn)；地球和其他所有行星都繞太陽運轉(zhuǎn)的事實。但是他也和前人一樣嚴重低估了太陽系的規(guī)模。他認為星體運行的軌道是一系列的同心圓，這當然是錯誤的。根據(jù)后來的開普勒的行星運動定律，行星運行軌道是橢圓。他的學說里的數(shù)學運算很復雜也很不準確。但是他的書立即引起了極大的關(guān)注，驅(qū)使一些其他天文學家對行星運動作更為準確的觀察，其中最著名的是丹麥偉大的天文學家第谷·布拉赫，開普勒就是根據(jù)第谷積累的觀察資料，最終推導出了星體運行的正確規(guī)律。第六頁，共二十八頁，2022年，8月28日雖然阿里斯塔克斯比哥白尼提出日心學說早1700多年，但是事實上哥白尼得到了這一盛譽。阿里斯塔克斯只是憑借靈感做了一個猜想，并沒有加以詳細的討論，因而他的學說在科學上毫無用處。哥白尼逐個解決了猜想中的數(shù)學問題后，就把它變成了有用的科學學說──一種可以用來做預測的學說，通過對天體觀察結(jié)果的檢驗并與地球是宇宙中心的舊學說的比較，你就會發(fā)現(xiàn)它的重大意義。第七頁，共二十八頁，2022年，8月28日哥白尼的學說是人類對宇宙認識的革命，它使人們的整個世界觀都發(fā)生了重大變化。但是在估價哥白尼的影響時，還應該注意到，天文學的應用范圍不如物理學、化學和生物學那樣廣泛。從理論上來講，人們即使對哥白尼學說的知識和應用一竅不通，也會造出電視機、汽車和現(xiàn)代化學廠之類的東西。但是不應用法拉第、麥克斯韋、拉瓦錫和牛頓的學說則是不可想象的。僅僅考慮哥白尼學說對技術(shù)的影響就會完全忽略它的真正意義。哥白尼的書對伽利略和開普勒的工作是一個不可缺少的序幕。他倆又成了牛頓的主要前輩。是這兩者的發(fā)現(xiàn)才使牛頓有能力確定運動定律和萬有引力定律。從歷史的角度來看，《天體運行論》是當代天文學的起點──當然也是現(xiàn)代科學的起點。第八頁，共二十八頁，2022年，8月28日宗教信仰寫出了《天體運行論》的哥白尼，他自始至終都是一個虔誠的天主教徒。他用科學的觀察否定了天主教會毫無《圣經(jīng)》的根據(jù)卻又影響深廣的舊有知識。他對宗教的虔誠達到什么程度呢？讓我們從他那部杰作《天體之運行：導言》里找出他作的答復吧。他在《導言》里是這樣寫的：“如果真有一種科學能夠使人心靈高貴，脫離時間的污穢，這種科學一定是天文學。因為人類果真見到上帝管理下的宇宙所有的莊嚴秩序時，必然會感到一種動力促使人趨向于規(guī)范的生活，去實行各種道德，可以從萬物中看出來造物主確實是真美善之源?！痹诟绨啄釀e的著作里同樣充滿了上帝的名字以及上帝的智慧與慈愛。他一生維護著天主教的信仰，但他反對從天主教分離出來的新教。哥白尼死于1543年，享年七十歲。死前他為自己預作墓志銘，其銘文是：“你不必賞我像賞給圣保羅的恩寵，但求你賞賜我像你給圣伯多祿的寬赦和右盜的仁慈?！币恢币苑椿浇讨Q的思想家羅素也這么評價哥白尼，說：“哥白尼是一位波蘭教士，抱著真純無暇的正統(tǒng)信仰……他的正統(tǒng)信仰很真誠，他不認為他的學說與《圣經(jīng)》相抵觸?！保ā段鞣秸軐W史》）第九頁，共二十八頁，2022年，8月28日地心說與日心說古希臘的大天文學家托勒密，在公元二世紀時，總結(jié)了前人在400年間觀測的成果，寫成《天文集》（即《至大論》）一書，提出“地球是宇宙中心”的學說。這個學說一直為人們所接受，流傳了1400多年。中文名字：克羅狄斯·托勒密古希臘語名字：Κλα?διο?Πτολεμα?ο?；拉丁語名字：ClaudiusPtolemaeus英語名字：Ptolemy國藉：古希臘出生地：埃及托勒馬達伊出生日期：公元90年逝世日期：公元168年職業(yè)：天文學家、地理家和光學家主要成就：“地心說”的集大成者代表作品：《天文學大成》、《地理學》、《天文集》和《光學》第十頁，共二十八頁，2022年，8月28日托勒密認為，地球靜止不動地坐鎮(zhèn)宇宙的中心，所有的天體，包括太陽在內(nèi)，都圍繞地球運轉(zhuǎn)。但是，人們在觀測中，發(fā)現(xiàn)天體的運行有一種忽前忽后、時快時慢的現(xiàn)象。為了解釋忽前忽后的現(xiàn)象，托勒密說，環(huán)繞地球作均衡運動的，并不是天體本身，而是天體運動的圓輪中心。他把環(huán)繞地球的圓輪叫做“均輪”，較小的圓輪叫做“本輪”。為了解釋時快時慢的現(xiàn)象，他又在主要的“本輪”之外，增加一些輔助的“本輪”，還采用了“虛輪”的說法，這樣就可以使“本輪”中心的不均衡的運動，從“虛輪”的中心看來仿佛是“均衡”的。托勒密就這樣對古代的觀測資料作出了牽強附會的解釋。從地球上觀察火星的逆行現(xiàn)象第十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日但是在以后的許多世紀里，大量的觀測資料累積起來了，只用托勒密的“本輪”不足以解釋天體的運行，這就需要增添數(shù)量越來越多的“本輪”。后代的學者致力于這種“修補”工作，使托勒密的體系變得越來越復雜，每個行星需要不止一個本輪，總數(shù)達80個以上的“輪上輪”，并且還要引入“偏心點”和“偏心等距點”等復雜概念。這就使它缺少簡潔性，而簡潔性正是科學家們所追求的。對天文學的研究也就一直停留在這個水平上。第十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日天主教會引用了地心說觀點中世紀的天主教采用了古希臘天文學家托勒密的地心說觀點，并把這一理論錯誤的上升到教義的高度。從此，如果有人反對地心說，就等同于反對基督信仰。后來這也給教會帶來不小的麻煩。由于天主教會的影響力導致了地心說長久以來的宇宙觀錯誤。第十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日哥白尼的日心說哥白尼天才的發(fā)現(xiàn)改變了世人錯誤的宇宙觀。但哥白尼本人并未受到宗教的迫害，這是我們常常見到錯誤的一些言論。第十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日丹麥第谷和德國學生開普勒的修正第谷用肉眼對天體進行了大量的觀察。但第谷是用當時最先進的儀器觀測，第谷肉眼的觀測已經(jīng)非常準確。其實當時望遠鏡才剛剛發(fā)明出來，同一時期的伽利略就是用望遠鏡觀測的。第谷不久就去世了，留下了大量的天文記錄。第十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日開普勒的修正開普勒得到老師第谷的資料。原來第谷視力好，數(shù)學差。開普勒視力差，數(shù)學好。他發(fā)現(xiàn)觀測值與哥白尼的理論推算，有一個8'的微小差異。但是開普勒相信老師的記錄無誤，他花了16年的時間終于得出了正確的解釋。第十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日1、開普勒第一定律（軌道定律）

所有行星繞太陽的運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。2、開普勒第二定律（面積定律）

對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。3、開普勒第三定律（周期定律）

所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等．k

的大小與行星無關(guān)，只與太陽質(zhì)量有關(guān)。短軸長軸開普勒行星運動三定律第十七頁，共二十八頁，2022年，8月28日

托勒密地心說

地球是世界的中心,并且靜止不動,一切行星圍繞地球做圓周運動日心說發(fā)現(xiàn)的過程第十八頁，共二十八頁，2022年，8月28日

日心說

太陽是世界的中心,并且靜止不動,一切行星都圍繞太陽做圓周運。哥白尼第十九頁，共二十八頁，2022年，8月28日第谷的天文學觀測哥白尼的宇宙體系動搖了關(guān)天主教宇宙體系的根基，但它并沒有在天文測算的精確度上有多大的提高。近代早期最重要的觀測工作是由丹麥的第谷.布拉赫（1546-1601）進行的。仙后座的新星爆發(fā)第二十頁，共二十八頁，2022年，8月28日第谷（丹麥）開普勒（德國）四年多的刻苦計算↓二十年的精心觀測↓8分的誤差→←

否定19種假設(shè)↓行星軌道為橢圓若是勻速圓周運動……怎么回事呢……潛心研究第二十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日開普勒開普勒第一定律

所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上第二十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日

仔細觀察地球繞太陽轉(zhuǎn)動模型圖，你得了到什么？快慢：近日點運行快遠日點運行慢第二十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日開普勒開普勒第二定律

對于每一個行星而言，太陽和行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積第二十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日開普勒開普勒第三定律所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值（k）都相等第二十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日天文學家哈雷曾經(jīng)在1682年跟蹤過一顆彗星，并預言這顆彗星將每隔一定時間就會出現(xiàn)。哈雷的預言得到證實，該彗星被命名為哈雷彗星。這也就證明天體軌道不是圓而是橢圓。1986年回歸時的哈雷彗星第二十六頁