哥白尼革命_自然科学总论

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第一章　古代的两球宇宙

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哥白尼与现代精神

哥白尼革命是一场观念上的革命，是人的宇宙概念以及人与宇宙之关系的概念的一次转型。在文艺复兴思想史上的这一幕，被一再地宣称为西方人思想发展的划时代转向。然而这场革

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原始宇宙论中的天

本书中的大部分内容将论述天文观察和理论对于古代和现代宇宙论思想的影响，也就是，对人类一系列关于宇宙结构的概念的影响。今天，我们把天文学对宇宙论的影响视为理所当然

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太阳的视运动

在公元前两千年末之前（或许还要早一些），苏美尔人和埃及人就已经开始对太阳的运动作系统化的观察。出于这个目的，它们发明了原始的日晷，它包括一个丈量过的杆子作为指针

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恒星

恒星的运动比起太阳运动要简单和有规律得多。然而，它们的规律性不是很容易被认识到的，因为对夜空系统的观测要求有能力挑选出特定的恒星以便它无论在天上的什么地方出现都

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太阳作为一个运动的恒星

由于星辰时复一时夜复一夜地与天极保持着不变的相对位置，它们可以被永久地定位在一张天图即星图上。图8给出的是一种形式的星图，其他种类的星图可以在任何天文图册或天文

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科学宇宙论的诞生——两球宇宙

以上三节描述的观测是古代天文学家用于分析宇宙结构的重要资料。但是，就它们自身而言，这些观测并没有提供直接的结构化的信息。它们并没有告诉天体的构成或它们之间的距离

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两球宇宙中的太阳

对于两球宇宙中太阳运动的完整讨论，要求这种宇宙论已经精致到可以说明太阳在中心地球和外层转动的恒星天球之间的位置。这种精致化也是更广泛的行星问题的一部分，将在下一

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概念图式的功能

与本章前面部分描述的观察不同，两球宇宙是人类想象的产物。它是一个概念图式，是一个理论，由观察得来但同时又超越了观察。由于它还不能解释所有天体的运动（特别是行星在

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两球宇宙论的古代竞争者

两球宇宙概念不是古代希腊提出的唯一的宇宙论。但它是被最多的人特别是天文学家最认真看待的理论，并且它是后来的西方文明从希腊人那里首先继承下来的东西。不过，古代提出

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第二章　行星问题

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行星的视运动

如果太阳和恒星是肉眼可见的仅有的天体，那么现代人也许仍然会接受两球宇宙这套基本原则。当然，他的确一直接受它们，直到哥白尼死后半个多世纪望远镜被发明出来。但是，天

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行星的位置

上一章阐述的两球宇宙并没有提供有关七颗行星的位置和运动的明确信息。甚至连太阳的位置都没有讨论。太阳要出现“在”春分点（或恒星天球上任何其他的点）上，只需处在从观

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同心球理论

哲学家柏拉图所探讨的问题支配了后来大部分的希腊思想，他可能也是第一个阐明行星问题的人。据说在公元前4世纪早期，柏拉图就曾问道：“通过假设什么样的均匀而有秩序的运

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本轮和均轮

在解释行星运动的细节方面取代同心球模型的那种设计的起源虽不清楚，但它的特点很早就被两位希腊天文学家兼数学家阿波罗尼和希帕克斯研究并发展起来。他们的工作跨越了公元

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托勒密天文学

前一部分的讨论展示了本轮-均轮系统作为整理和预测行星运动的一种方法有着怎样的威力和多能性。但这仅仅是第一步。一旦这个系统能够说明行星运动最明显的不规则性——逆行

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剖析科学信念

前两节简述的本轮-均轮方法因为设计精巧，适应性强，结构复杂，功能强大，在科学史上直至近代之前一直无出其右。在它最发达的形态中，组合圆体系是一项令人惊叹的成就。但

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第三章　亚里士多德思想中的两球宇宙

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亚里士多德的宇宙

在古代的世界观中，天文学和非天文学概念被编织在一个单一而连贯的概念织品中，为了审视它，我们必须颠倒年代的顺序，暂时回到公元前4世纪中期。那个时候，对于行星问题的

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亚里士多德的运动定律

亚里士多德对地上运动的解释为天文学和非天文学思想结成一体提供了第一个例子。我们已经注意到，亚里士多德相信，在缺乏最终来自诸天的外在推动时，每一种地上元素都将在天

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亚里士多德的充实性（plenum）

天文学和非天文学知识内在的相互作用为天文学家安上了眼罩，亚里士多德关于充满的宇宙或充实性（plenum）的概念对此提供了第二个例证。这个例子比前面的更为典型，因

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天的威严

天文学理论与天文学之外的纠缠并不限于其他的科学。正像我们以前对天象观察的动机的讨论所一再暗示的，古代的天文学传统的存在，部分得益于一个普遍存在的原始感觉，即上天

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透视亚里士多德世界观

亚里士多德的世界观是天文学实践的前哥白尼传统最为重要的资源和支撑。但是亚里士多德的时代与我们今天不同，因此在处理亚里士多德的著作，特别是那些与物理学和天文学有关

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第四章　重铸传统：从亚里士多德到哥白尼时代

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直到13世纪的欧洲科学与学术

亚里士多德是古代最后一位伟大的宇宙论者，而生活在亚里士多德之后差不多五个世纪的托勒密则是古代最后一位伟大的天文学家。直到哥白尼于1543年去世之前，这两个人的著

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天文学与教会

在整个中世纪和文艺复兴的大部分时期，天主教会都是统治全欧洲的思想权威。中世纪的欧洲学者都是神职人员，而汇集和研究古代学术的大学都是教会学校。从4世纪到17世纪，

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亚里士多德的经院批评者

中世纪学术的影响并不都像大综合使神学成为球形宇宙的保护伞那样保守。亚里士多德和他的注释者们是经院研究一成不变的起点，但他们也只是起点而已。对亚里士多德文本的高强

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哥白尼时代的天文学

在讨论中世纪后期对亚里士多德和托勒密传统的修正时，我们几乎未谈及发展了的行星天文学。事实上，在整个中世纪的欧洲它几乎没有发展，这一方面是因为数学文本的内在困难，

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第五章　哥白尼的革新

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哥白尼与革命

1543年哥白尼《天球运行论》一书的出版，揭开了天文学和宇宙论思想上一场剧变的序幕，我们称之为哥白尼革命。至此我们只介绍了这场革命的背景，为革命的发生搭好了舞台

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《哥白尼革命》简介