哥白尼參考系
Ⅰ 「地心說」與「日心說」僅僅是參照系的選擇不同嗎
其實復嚴格說來並不是參照系的不制同，而是宇宙中心的不同。地心說認為地球是中心，而日心說是以太陽為中心。
當然隨著他們的中心不同，那些支持的論據也就不同了。比如說地心說天圓地方，而日心說卻認為天是一個球體。這就不同了。
Ⅱ 何為參考系，請舉例說明
由於一切物體都在運動，在研究一個物體的運動時，首先要確定物體的運動是相對哪一個物體來說的，被選來作為參考標準的物體或物體系，叫做參考物或參考系（或參照物、參照系）。如果物體相對於參照系的位置在變化，則表明物體相對於該參照系在運動；如果物體相對於參照系的位置不變，則表明物體相對於該參照系是靜止的。同一物體相對於不同的參照系，運動狀態可以不同。在運動學中，參照系的選擇可以是任意的。研究和描述物體運動，只有在選定參照系後才能進行。如何選擇參照系，必須從具體情況來考慮。例如，一個星際火箭在剛發射時，主要研究它相對於地面的運動，所以把地球選作參照物。但是，當火箭進入繞太陽運行的軌道時，為研究方便，便將太陽選作參照系。為研究物體在地面上的運動，選地球作參照系最方便，例如，觀察坐在飛機里的乘客，若以飛機為參照系來看，乘客是靜止的；如以地面為參照系來看，乘客是在運動。因此，選擇參照系是研究問題的關鍵之一。 從運動學角度看，參考系可以任意選取。對一個具體的運動學問題，我們一般從方便出發選取參考系以簡化物體運動的研究。古代研究天體的運動時，很自然以地球為參考系。托勒密的「地心說」用本輪、均輪解釋行星的運動。哥白尼用「日心說」解釋行星的運動時，也要用本輪和均輪。從運動學角度看，「地心說」和「日心說」都可以同樣好地描述行星的運動。但從研究行星運動的動力學原因的角度看，「日心說」開通了走向真理的道路。開普勒在「地心說」的基礎上，把行星的圓周運動改變為橢圓運動從而扔掉了本輪、均輪的說法，開普勒並在觀測的基礎上建立了行星運動三定律，作出了重要的貢獻。牛頓進一步揭露了開普勒三定律的奧秘，建立了萬有引力定律、概括出「萬有引力」概念。我們應該注意，從運動學看所有的參考系都是平權的，選用參考系時只考慮分析解決問題是否簡便。從動力學看參考系區分為慣性參考系和非慣性參考系兩類，牛頓定律等動力學規律只對慣性參考系成立，對不同的非慣性參考系要應用牛頓定律需引入相應的慣性力修正。
Ⅲ 哥白尼的資料
尼古拉·哥白尼
公元1473～公元1543
偉大的天文學家尼古拉·哥白尼（ Copernicus，波蘭名為Mikolaj Kopernik）出生於波蘭維斯杜拉河畔的托蘭市的一個富裕家庭。年輕時就讀於克萊考大學，學習期間對天文學產生了興趣。二十多歲時他去義大利留學，在博洛尼亞大學和帕迪爾大學攻讀法律和醫學，後來在費拉拉大學獲宗教法博士學位。哥白尼作為一名醫生，由於醫術高明而被人們譽為「神醫」。哥白尼成年的大部分時間是在費勞恩譯格大教堂任職當一名教士。哥白尼並不是一位職業天文學家，他的成名巨著是在業余時間完成的。
他在《天體運行論》中觀測計算所得數值的精確度是驚人的。例如，他得到恆星年的時間為365天6小時9分40秒，比現在的精確值約多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，和現在的60.27倍相比，誤差只有萬分之五。
在義大利期間，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這個日心說是正確的。他大約在40歲時開始在朋友中散發一份簡短的手稿，初步闡述了他自己有關日心說的看法。哥白尼經過長年的觀察和計算終於完成了他的偉大著作《天體運行論》。
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，並未遭到教皇的反對。但是他卻害怕教會會反對，甚至在他的書完稿後，還是遲遲不敢發表。直到在他臨近古稀之年才終於決定將它出版。1543年5月24日去逝的那一天才收到出版商寄來的一部他寫的書。
在書中他正確地論述了地球繞其軸心運轉；月亮繞地球運轉；地球和其他所有行星都繞太陽運轉的事實。但是他也和前人一樣嚴重低估了太陽系的規模。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。他的學說里的數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注，驅使一些其他天文學家對行星運動作更為准確的觀察，其中最著名的是丹麥偉大的天文學家泰壽·勃萊荷，開普勒就是根據泰壽積累的觀察資料，最終推導出了星體運行的正確規律。
這是一個前所未聞的開創新紀元的學說，對於千百年來學界奉為定論的托勒米地球中心說無疑是當頭一棒。
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，並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學問題後，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，通過對天體觀察結果的檢驗並與地球是宇宙中心的舊學說的比較，你就會發現它的重大意義。
顯然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生了重大變化。但是在估價哥白尼的影響時，我們還應該注意到，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像的。
僅僅考慮哥白尼學說對技術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。是這兩者的發現才使牛頓有能力確定運動定律和萬有引力定律。
哥白尼的科學成就，是他所處的時代的產物，又轉過來推動了時代的發展。
十五、六世紀的歐洲，正是從封建社會向資本主義社會轉變的關鍵時期，在這一二百年間，社會發生了巨大的變化。14世紀以前的歐洲，到處是四分五裂的小城邦。後來，隨著城市工商業的興起，特別是采礦和冶金業的發展，涌現了許多新興的大城市，小城邦有了聯合起來組成國家的趨勢。到 15世紀末葉，在許多國家裡都出現了基本上是中央集權的君主政體。當時的波蘭不僅有像克拉科夫、波茲南這樣的大城市，也有許多手工業興盛的城市。1526年歸並於波蘭的華沙已成為一個重要的商業、政治、文化和地理的中心，在16世紀末成了波蘭國家的首都。
與這種政治經濟變革相適應，文化、科學上也開始有所反映。當時，歐洲是「政教合一」，羅馬教廷控制了許多國家，聖經被宣布為至高無上的真理，凡是違背聖經的學說，都被斥為「異端邪說」，凡是反對神權統治的人，都被處以火刑。新興的資產階級為自己的生存和發展，掀起了一場反對封建制度和教會迷信思想的斗爭，出現了人文主義的思潮。他們使用的戰鬥武器，就是未被神學染污的古希臘的哲學、科學和文藝。這就是震撼歐洲的文藝復興運動。文藝復興首先發生於義大利，很快就擴大到波蘭及歐洲其他國家。
與此同時，商業的活躍也促進了對外貿易的發展。在「黃金」這個符咒的驅使下，許多歐洲冒險者遠航非洲、印度及整個遠東地區。遠洋航行需要豐富的天文和地理知識，從實際中積累起來的觀測資料，使人們感到當時流行的「地靜天動」的宇宙學說值得懷疑，這就要求人們進一步去探索宇宙的秘密，從而推進了天文學和地理學的發展。1492年，義大利著名的航海家哥倫布首次叫械矯樂蓿?1519～1522年，麥哲倫和他的同伴繞地球一周，證明地球是圓形的，使人們開始真正認識地球。
在教會嚴密控制下的中世紀，也發生過轟轟烈烈的宗教革命。因為天主教的很多教義不符合聖經的教誨，而加入了太多教皇的個人意志以及各類神學家的自身成果，所以很多信徒開始質疑天主教的教義和組織，發起回歸聖經的行動來。
捷克的愛國主義者、布拉格大學校長揚·胡斯（1369～1415年）在君士坦丁堡的宗教會議上公開譴責德意志封建主與天主教會對捷克的壓迫和剝削。他雖然被反動教會處以火刑，但他的革命活動在社會上引起了強烈的反應。捷克農民在胡斯黨人的旗幟下舉行起義，這次運動也波及波蘭。1517年，在德國，馬丁·路德 （1483～1546年）反對教會販賣贖罪符，與羅馬教皇公開決裂。1521年，路德又在沃爾姆國會上揭露羅馬教廷的罪惡，並提出建立基督教新教的主張。新教的教義得到許多國家的支持，波蘭也深受影響。
就在這樣一個大變革大動盪的年代裡，1473年2月19日哥白尼在維斯瓦河畔的托倫城誕生了。他的父親是個當議員的富商，他有一個哥哥和兩個姐姐。哥白尼10歲的時候，他的父親死了，他被送到舅舅務卡施大主教家中撫養。務卡施是一個人文主義者，他和當時波蘭進步的知識界來往極為密切，並與義大利卓越的革命家、人文主義者菲利普·布奧納克西是摯友。在哥白尼念中學的時候，務卡施就帶著他參加人文主義者的聚會。1491年，按照舅父的安排，哥白尼到克拉科夫大學去學習天文和數學。
當時，波蘭已經產生了一些有名的天文學家，如馬爾卿·克洛爾，他於1450年寫成《亞爾峰斯星象表訂正》一書，並在許多國家講學。又如著名的天文學家沃伊切赫，曾編制天文歷表，他就在克拉科夫大學講課，是哥白尼求學時的數學和天文教授。哥白尼的「太陽中心學說」就是在克拉科夫大學求學時孕育起來的。
盡管《聖經》沒有涉及諸如「地球是宇宙的中心」以及「天圓地方」等各類天文知識。但是在中世紀，天文學也有著延伸於古希臘的，經過經院神學家們構架好的官方論點。為了鞏固封建統治，天主教會的宗教裁判所燒掉了許多珍貴的科學著作，有時一天竟燒掉20大車。1327年，義大利天文學家采科·達斯科里被活活燒死，他的「罪名」就是違背聖經的教義，論證地球呈球狀，在另一個半球上也有人類存在。
偉大學說
在那個「科學成了神學的婢女」的年代，許多學說都被歪曲和閹割了，被用來為封建統治服務。在中世紀的歐洲，很少有人了解古代科學典籍的真實內容。這時，科學工作者的一個重要課顆，就是發掘古代的文化遺產。
古希臘的大天文學家托勒密，在公元二世紀時，總結了前人在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。
托勒密認為，地球靜止不動地坐鎮宇宙的中心，所有的天體，包括太陽在內，都圍繞地球運轉。但是，人們在觀測中，發現天體的運行有一種忽前忽後、時快時慢的現象。為了解釋忽前忽後的現象，托勒密說，環繞地球作均衡運動的，並不是天體本身，而是天體運動的圓輪中心。他把環繞地球的圓輪叫做「均輪」，較小的圓輪叫做「本輪」。為了解釋時快時慢的現象，他又在主要的「本輪」之外，增加一些輔助的「本輪」，還採用了「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」的中心看來彷彿是「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。
但是在以後的許多世紀里，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，這就需要增添數量越來越多的「本輪」。後代的學者致力於這種「修補」工作，使托勒密的體系變得越來越復雜，而對天文學的研究也就一直停留在這個水平上。
「地球是宇宙的中心」的說法，正好是「神學家的天空」的基礎。中世紀的神學家吹捧托勒密的結論，卻隱瞞了托勒密的方法論：托勒密建立了天才的數學理論，企圖憑人類的智慧，用觀測、演算和推理的方法，去發現天體運行的原因和規律，這正是托勒密學說中富有生命力的部分。因此，盡管托勒密的「地球中心學說」和神學家的宇宙觀不謀而合，但是兩者是有本質區別的，一個是科學上的錯誤結論，一個是愚弄人類、妄圖使封建統治萬古不變的彌天大謊。哥白尼對此作出正確的評價，他說：「應該把自己的箭射向托勒密的同一個方向，只是弓和箭的質料要和他完全兩樣。」
哥白尼曾十分勤奮地鑽研過托勒密的著作。他看出了托勒密的錯誤結論和科學方法之間的矛盾。哥白尼正是發現了托勒密的錯誤的根源，才找到了真理。
哥白尼認識到，天文學的發展道路，不應該繼續「修補」托勒密的舊學說，而是要發現宇宙結構的新學說。他打過一個比方：那些站在托勒密立場上的學者，從事個別的、孤立的觀測，拼湊些大小重疊的「本輪」來解釋宇宙的現象，就好像有人東找西尋地撿來四肢和頭顱，把它們描繪下來，結果並不像人，卻像個怪物。
哥白尼早在克拉科夫大學讀書時，就開始考慮地球的運轉的問題。他在後來寫成《天體運行》的序言里說過，前人有權虛構圓輪來解釋星空的現象，他也有權嘗試發現一種比圓輪更為妥當的方法，來解釋天體的運行。
哥白尼觀測天體的目的和過去的學者相反。他不是強迫宇宙現象服從「地球中心」學說。哥白尼有一句名言：「現象引導天文學家。」他正是要讓宇宙現象來解答他所提出的問題，要讓觀測到的現象證實一個新創立的學說——「太陽中心」學說。他這種目標明確的觀測，終於促成了天文學的徹底變革。
哥白尼的觀測工作在克拉科夫大學時就有了良好的開端。他曾利用著名的占星家瑪爾卿·布利查（約1433～1493年）贈送給學校的「捕星器」和「三弧儀」觀測過月食，研究過浩翰無邊的星空。
哥白尼在克拉科夫大學學習三年就停了學，而到義大利去學習「教會法」了。這是他舅父務卡施的主意。因為當時盤據在波蘭以北的十字騎士團經常侵犯邊境，為非作歹，而和他們作斗爭，就必須有人精通「教會法」。哥白尼認為抗擊十字騎士團是義不容辭的責任。他說：「沒有任何義務比得上對祖國的義務那麼庄嚴，為了祖國而獻出生命也在所不惜。」所以他同意了務卡施的建議。為了取得出國的路費和長期留學的生活費用，他再次接受他舅父的安排，決定一輩子擔任教會的職務。1496年秋天，哥白尼披上僧袍，動身到義大利去了。
他在義大利北部的波倫亞大學學習「教會法」，同時努力鑽研天文學。在這里，他結識了當時知名的天文學家多米尼克·瑪利亞，同他一起研究月球理論。他開始用實際觀測來揭露托勒密學說和客觀現象之間的矛盾。他發現托勒密對月球運行的解釋，正像雷吉蒙騰所指出的那樣，一定會得出一個荒謬的結論：月亮的體積時而膨脹時而收縮，滿月是膨脹的結果，新月是收縮的結果。1497年3月9日，哥白尼和瑪利亞一起進行了一次著名的觀測。那天晚上，夜色清朗，繁星閃爍，一彎新月浮游太空。他們站在聖約瑟夫教堂的塔樓上，觀測「金牛座」的亮星「畢宿五」，看它怎樣被逐漸移近的娥眉月所掩沒。當「畢宿五」和月亮相接而還有一些縫隙的時候，「畢宿五」很快就隱沒起來了。他們精確地測定了「畢宿五」隱沒的時間，計算出確鑿不移的數據，證明那一些縫隙都是月亮虧食的部分，「畢宿五」是被月亮本身的陰影所掩沒的，月球的體積並沒有縮小。就這樣，哥白尼把托勒密的地心說打開了一個缺口。
1500年，哥白尼由於經濟困難，到羅馬去擔任數學教師。第二年夏天，哥白尼回國，後因取得教會的資助，秋天又到義大利的帕都亞學醫。1503年，哥白尼在法臘羅大學取得教會法博士的學位。
這時，哥白尼還努力研讀古代的典籍，目的是為「太陽中心學說」尋求參考資料。他幾乎讀遍了能夠弄到手的各種文獻。後來他寫道：「我愈是在自己的工作中尋求幫助，就愈是把時間花在那些創立這門學科的人身上。我願意把我的發現和他們的發現結成一個整體。」他在鑽研古代典籍的時候，曾抄下這樣一些大膽的見解：
「天空、太陽、月亮、星星以及天上所有的東西都站著不動，除了地球以外，宇宙間沒有什麼東西在動。地球以巨大的速度繞軸旋轉，這就引起一種感覺，彷彿地球靜止不動，而天空卻在轉動。」
「大部分學者都認為地球靜止不動，但是費羅窩斯和畢達哥拉斯卻叫它圍繞一堆火旋轉。」
「在行星的中心站著巨大而威嚴的太陽，它不但是時間的主宰，不但是地球的主宰，而且是群星和天空的主宰。」
這些古代學者的卓越見解，在當時被認為是「離經叛道」的，但是對哥白尼來說，卻好比是夜航中的燈塔，照亮了他前進的方向。
1506年，哥白尼結束了在義大利十年留學的生活，動身回國。
《運行》的誕生
哥白尼在一個秋雨綿綿的日子離開義大利。當時天空出現了彗星斷天的異象，廣大地區瘟疫流行。正在這時，羅馬教皇亞歷山大又誤喝了謀害別人的毒酒而喪命。義大利教會就趁機提出種種「警告」，招搖撞騙，愚弄人民。當哥白尼回到波蘭時，天空出現另一個罕見的星象，教會也在大肆活動，鬧得首都克拉科夫烏煙瘴氣。
原來，教會宣告天空將連續出現四次土星和木星「會合」的異象，說這是上天對世人的一個嚴重警告。世上將出現一個冒牌的先知，洪水和瘟疫將接連而來，並將引起社會騷亂和國家崩潰。這種種謠言鬧得人心不安，有錢的人拚命尋歡作樂，希望擺脫對於未來的恐懼；窮苦的老百姓為了向教會購買「贖罪符」，更是弄得傾家盪產，難以活命。天空一向是教會敲詐勒索的搖錢樹，他們把「天堂中的位置」裝在自己的錢包里，大量兜售「贖罪符」，搜括民財。當時波蘭赫赫有名的宗教裁判官鐵哲爾就說過，向他孝敬錢財的人可以消災免禍，連死去的人也可以贖洗罪孽。他的口頭禪是：「銀錢投入聖櫃，靈魂升入天堂！」
這時，哥白尼和他的朋友們也在克拉科夫研究兩星「會合」的問題。哥白尼發現教會的說法包含數據的錯誤，顯然是妖言惑眾。於是，他和朋友們決定各自在不同的地區進行觀測，以便一起來揭發教會的邪招。
當第四次「會合」發生的時候，哥白尼正在赫爾斯堡他舅父務卡施的主教官邸，主持與十字騎士團的斗爭，雖然政務繁忙，哥白尼仍然堅持觀測星象。
觀測的結果證實了哥白尼的預見。「會合」的日期，和教會所說的不符，而和哥白尼的推算卻是相符的——它提前了一個多月。哥白尼的朋友們也觀測到同一個星象。
在赫爾斯堡，由於朋友們不斷催促，哥白尼把他的「太陽中心學說」寫出了一個提綱，取了一個樸素的名字，叫《試論天體運行的假設》，抄送給他的幾個心腹朋友。它宣布：「所有的天體都圍繞著太陽運轉，太陽附近就是宇宙中心的所在。地球也和別的行星一樣繞著圓周運轉。它一晝夜繞地軸自轉一周，一年繞太陽公轉一周……。」
哥白尼所宣布的是一個巨大的學說體系的輪廓，它在參加聚會的朋友中間引起了許多爭論。哥白尼對許多疑問都作了解答。在結束辯論的時候，他引用了古羅馬大詩人西塞羅的話：「沒有什麼東西趕得上宇宙的完整，趕得上德行的純潔。」他用這句話表明了一具信念，那就是：宇宙是完整的、對稱的、和諧的，是具有可以理解的規律和秩序的。
《試論天體運行的假設》是哥白尼學說的第一塊基石，但要在這塊基石上建立起宏偉的理論大廈，還需要做許多准備工作。
1512年，務卡施病死，哥白尼離開了赫爾斯堡，遷居到教區大教堂所在寺的弗隆堡。弗隆堡瀕臨波羅的海，是個小小的漁港。哥白尼在弗隆堡定居以後，就買下城堡的一座箭樓。這座箭樓本來是作戰用的，三角形的樓頂向前傾側，幾乎伸到圍牆的外邊。樓頂的最上層有三個窗口，那裡是哥白尼的工作室。下面兩層是卧房，各有一個射擊用的槍眼。從最上層的窗口可以向四面八方觀測天象。遇到樓頂妨礙觀測的時候，外邊的露台就成了他的觀測台。他在這里一直住到去世。
這時，哥白尼已將他未來的著作取名為 《運行》。在他看來，運動才是生命的真諦——運動存在於萬物之中，上達天空，下至深海。沒有什麼東西是靜止的，一切東西都在生長、變化、消失，千秋萬代繼續不停。《運行》這一著作，就是要揭示大自然這一最本質的秘密。哥白尼的這一觀點，肯定了客觀世界的存在和它的規律性，閃耀著樸素的唯物主義哲學的光輝。
哥白尼對地球的形狀，曾多次作過間接的觀測。早在1500年11月6日，他就在羅馬近郊的一個高崗上觀測月食，研究地球投射在月球表面的弧狀陰影，從而證實了亞里士多德關於地球呈球狀的論斷。在定居弗隆堡時，他曾多次站在波羅的海岸邊觀察帆船。有一次，哥白尼請求一艘帆船在桅頂綁上一個閃光的物體，他站在岸邊看著這艘帆船慢慢駛運。他描寫這次觀察的情況說：「隨著帆船的遠去，那個閃光的物體逐漸降落，最後完全隱沒，好像太陽下山一樣。」這次觀察使他得出一個結論：「就連海面也是圓形的。」
在陰濕多霧的波羅的海的岸邊，逢到嚴寒的冬夜，天空沒有雲影，星星在藍天閃爍著耀眼的寒光，哥白尼總是利用這種難得的機會，穿上皮襖，束緊風帽，把儀器搬到箭樓的露台上，進行通宵達旦的觀測。他所用的儀器都是自己動手做的，一共有三種。測量行星距離的「三弧儀」，是用樅樹桿削成的，用墨水劃上刻度，照準器也是雕出來的。測量月球和行星位置的「捕星器」，是用六根樹條繞成圓圈做成的。測定太陽中天時高度的「象限儀」，是一塊很大的正方形木板，右上角裝著帶刻度的木環，擱架上有個「水準儀」，其實只是一個盛了水的玻璃管。觀測日食本來要在水裡觀測倒影，為了減少提水上箭樓的麻煩，他打破常規，改用一塊帶孔眼的護窗板把日影映到牆上。哥白尼就是利用這些簡陋的設備，在弗隆堡前後進行了有紀錄可查的50多次觀測，其中包括日食、月食、火星、金星、木星和土星的方位等等。這些觀測在望遠鏡發明以前能做得那麼精確，是很不容易的，難怪後來許多傑出的天文學家都非常欽佩。
1516年秋天，盤據在波蘭以北的十字騎士團，屢次進犯邊境。教會借重哥白尼的聲望和才學，派他擔任俄爾斯丁教產總管，去對付大軍壓境的強敵。
就在那烽火連天的歲月里，哥白尼開始撰寫他的不朽著作——《運行》。他在俄爾斯丁城堡的哨塔上布置了一個簡單的觀測台，並隨身帶去一些必要的資料。當時整部著作的內容已有個輪廓了，全書計劃寫成八卷（出版時是六卷）。第一卷已經動筆了，但是進展很慢，這是因為大敵當前，哥白尼必須全力以赴地對付敵人的挑釁和騷擾。
1519年秋天，哥白尼辭去教產總管的職務，又回到弗隆堡，用他的全部精力來撰寫 《運行》。但是，戰爭的風暴很快席捲到這里，弗隆堡陷入十字騎士團的重圍之中。敵人燒殺虜掠，斷絕糧草，企圖迫使守軍投降。這時，教堂的神父都逃跑了，有的甚至叛國投敵。但哥白尼仍舊留在城中，同居民一起支援守軍作戰。他們還修築運河，興修水利，哥白尼設計修建的水閘和水磨，在當時對支持戰爭和繁榮經濟是具有重大意義的。
第二年秋天，哥白尼再度擔任俄爾斯丁教產總管。這時十字騎士團已經侵佔了附近的許多城堡，直逼俄爾斯丁。哥白尼把由他保管的錢財全部拿出來支援作戰，並親自部署防務，登城督戰。十字騎士團用燃燒彈攻城，哥白尼叫人用浸濕的皮子去捂滅敵人的燃燒彈。經過五天五夜的激烈戰斗，城市依然屹立著。十字騎士團大公霍亨侖惱羞成怒，特地派人到弗隆堡去，把他的藏書、手稿和儀器一把火燒光。但哥白尼始終堅守城堡，霍亨侖無可奈何，只好撤軍，同意休戰。戰後，波蘭國王齊格蒙特論功行賞，委派哥白尼為俄爾斯丁的行政長官。
1525年秋天，哥白尼寫作《運行》的工作，才在弗隆堡全力展開。這時，哥白尼的箭樓上來了一個女管家，名叫安娜。安娜出身名門，性情嫻淑，衷心愛慕哥白尼，毅然拋棄世俗的成見，和被教會剝奪了結婚權利的哥白尼同居。哥白尼在安娜的幫助和照顧下，書桌上的手稿迅速地一疊疊地增加起來了。
《運行》的第一卷，鳥瞰式地介紹了宇宙的結構。在論證的開始，哥白尼列舉了許多觀測資料來證明地球是圓形的。接著他指出了地球呈圓狀的理由。他說：「所有的物體都傾向於將自己凝聚成為這種球狀，正如同一滴水或一滴其他的流體一樣，總是極力將自己形成一個獨立的整體。」「物體呈球狀的原因在於它的重量，即在於物體的微粒或者說原子的一種自然傾向，要把自己凝聚成一個整體，並收縮成球狀。」他對這個問題的解答，給一百多年以後牛頓發現萬有引力開辟了道路。
關於原子他還寫了這樣一段：「所謂原子，是最細微的、不能再分割的微粒，它們重疊地或是成倍地相聚在一起，但由於它們看不見，並不立即形成看得見的物體；可是它們的數量可以增加到這種程度，足夠累積到可以看見的大小。」這一段話是針對唯心主義者的論調而說的，他們借口「原子無法看見」而抹煞原子的存在。在唯心主義者的唆使下，這一段話在《運行》出版時被刪去了；在以後300年間的三中版本里都不見一個字。
《運行》的第二卷介紹了有關的數學原理，其中平面三角和球面三角的演算方法都是哥白尼首創的。這里陳述了三角形的規則，即從三角形的已知某些邊和角去推算其他邊和角的規則。這包括了三邊是直線的平面三角形和三邊是球面上圓弧作成的球面三角形。
第三卷是恆星表。第四卷介紹地球的繞軸運行和周年運行。
第五卷論述了地球的衛星——月球。哥白尼非常重視研究月球，特別是月食。他認為在月食的時候，人們可以從月球、地球和太陽的相對位置，得到關於宇宙的真實結構的暗示。「因為，當宇宙別的部份都是澄明的和充滿日光的時候，所謂黑夜就不是什麼別的東西，而只是地球本身的陰影。這個陰影形成一個圓椎形，尾端尖削。月亮一接觸到這個陰影，就會失去光澤，而當它出現在陰影正中央時，它的位置正好和太陽相對。」
他的最後一卷准備寫關於行星運行的理論。
《運行》的不朽的貢獻，在於它根據相對運動的原理，解釋了行星運行的視運動。在哥白尼以前，這一原理從來沒有被人這樣詳盡地闡述過，也沒有人從這一原理得出過這樣重要的結論。
哥白尼對這個問題是這樣說：「所有被我們觀測的物體的位置變動，不是由於被觀測的物體的運動所引起，就是由於觀測者的運動，或由於物體和人的不一致的變動所引起的。」既然地球是我們在它的移動中進行觀測的基地，那麼我們觀測到的天空中的運動，例如太陽的運動，就可能是一種表面的運動，是一種由於地球本身的運動所引起的幻覺，而其他天體的運動，就可能是那個天體以及地球的不一致的運動所引起的結果。因此，如果承認『地球從西向東地自轉』，那麼顯然會覺得好像是太陽、月亮、和星辰在升起和降落。」
「事情正是像維吉里烏斯所闡明的，」哥白尼寫道，「他讓伊尼斯說：
『我們駛出港埠，而陸地和城市卻在後退』。因為船隻駛過風平浪靜的海面時，所有外界的東西，在船上的人看來，正好象它們在按照船隻的運動移動著，只是方向相反——他們覺得，他們自己和身邊的東西都留在原處。這同一情況毫無疑問可能出現在地球運動的現象中，並引起整個宇宙都在旋轉的印象。」
哥白尼還論證說：「地球雖是一個巨大的球體，但比起宇宙來卻微不足道。」他注意到地平線把天球剖分為均勻的兩半，曾利用這一現象來證實宇宙是無限的這個論斷。「根據這一論斷，可見宇宙跟地球相比是無法測度的，它是一個無邊無際的龐然大物。」哥白尼還認為太陽是行星中相對不動的中心。
哥白尼的功績在於：他用科學的太陽中心說，推翻了在天文學上統治了幾千年的地球中心說。這是天文學上一次重大的革命，引起了人類宇宙觀的革新。
艱難的出版
哥白尼在1506～1515年間已經寫成「太陽中心學說」的提綱——《試論天體運行的假設》，可是《運行》一書卻直到1543年他臨終時才出版。他在
《運行》一書的「序言」里提到這種情況時說：「在漫長的歲月里，我曾經遲疑不決。」
哥白尼對於這本著作的出版，為什麼要「遲疑不決」呢？原因就在於他害怕教會對這一新興科學理論的迫害。
Ⅳ 什麼是參考系
參照系是指研究物體運動時所選定的參照物體或彼此不作相對運動的物體系。
參考系與參考體相固連的整個延伸空間。參考體是用來確定物體的位置和描述它的機械運動而選作標準的另一個物體。
為了用數值表達一個物體的位置，可在參考體上設置坐標系，稱為參考坐標系。參考系和參考坐標系都可以任意選擇。
(4)哥白尼參考系擴展閱讀：
人類從經驗中發現，總可以找到這樣的參考系：其時間均勻流逝的，空間是均勻和各向同性的。
在這樣的參考系內，描述運動的方程有著最簡單的形式。這樣的參考系就是慣性系。所有的慣性參照系都是等效的。
人們無法用力學實驗來確定他所在的慣性參照系是否在做勻速直線運動。
Ⅳ 哥白尼資料
哥白尼 (1473-1543) 偉大的波蘭天文學家，日心說的創立者，近代天文學的奠基人。
前期經歷：
1473年2月19日生於波蘭維斯瓦河畔的托倫城。10歲喪父，由舅父瓦琴洛德撫養。18歲時進克拉科夫大學，在校受到人文主義者、數學教授布魯楚斯基的熏陶，抱定獻身天文學研究的志願。三年後轉回故鄉。當時已任埃爾梅蘭城大主教的瓦琴洛德，派他去義大利學教會法規。1497～1500年間他在波洛尼亞大學讀書，除教會法規外，還同時研究多種學科，尤其是數學和天文學。對他最有影響的老師是文藝復興運動的領導人之一、天文學教授諾法臘。1497年3月9日，他在波洛尼亞作了他遺留下的第一個天文觀測記錄：月球遮掩金牛座□（畢宿五）的時刻。
哥白尼在義大利的時候,因他舅父的推薦,於1497年被選為弗龍堡大教堂僧正。1501年他從義大利回國，正式宣誓加入神父團體，但隨即又請假再次去義大利。先在帕多瓦大學，同時研究法律與醫學。1503年，在費拉拉大學獲得教會法博士學。1506年，哥白尼從義大利回到波蘭。1512年他舅父死後，他就定居在弗龍堡。作為僧正的哥白尼，職務是輕松的。他把大部分精力都用在天文學的研究上。
哥白尼從護衛大教堂的城牆上選一座箭樓做宿舍，並選擇頂上一層有門通向城上的平台作為天文台。這地方後來被稱為「哥白尼塔」，自十七世紀以來被人們作為天文學的聖地保存下來。
日心地動說的創立和《天體運行論》的出版
哥白尼的主要貢獻是創立了科學的日心地動說，寫出「自然科學的獨立宣言」——《天體運行論》。
當時的歐洲正處在黑暗的中世紀的末期。亞里士多德－托勒密的地球中心說早已被基督教會改造成為基督教義的支柱。然而,由於觀測技術的進步,在托勒密的地心體系裡必須用八十個左右的均輪和本輪才能獲得同觀測比較相合的結果，而且這類小輪的數目還有繼續增加的趨勢。當時一些具有進步思想的哲學家和天文學家都對這個復雜的體系感到不滿。哥白尼接受了這種進步思想。他在義大利時研究過大量的古希臘哲學和天文學著作。他贊成畢達哥拉斯學派的治學精神，主張以簡單的幾何圖形或數學關系來表達宇宙的規律。他了解到古希臘人阿利斯塔克等曾有過地球繞太陽轉動的學說，受到很大啟發。哥白尼分析了托勒密體系中的行星運動，發現每個行星都有三種共同的周期運動,即:一日一周、一年一周和相當於歲差（見歲差和章動）的周期運動。他認為，如果把這三種運動都歸到被托勒密視為靜止不動的地球上，就可消除他的體系裡不必要的復雜性。因此，哥白尼建立起一個新的宇宙體系，即太陽居於宇宙的中心靜止不動，而包括地球在內的行星都繞太陽轉動的日心體系。離太陽最近的是水星，其次是金星、地球、火星、木星和土星。只有月球繞地球轉動。恆星則在離太陽很遠的一個天球面上靜止不動。哥白尼把統率整個宇宙的支配力量賦予太陽，而各個天體則都有其自然的運動。他系統而明晰地批判了地球中心說，並且從物理學的角度對日心地動說可能遭到的責難提出了答復。
哥白尼用了「將近四個九年的時間」去測算、校核、修訂他的學說。他曾寫過一篇《要釋》，簡要地介紹他的學說。這篇短文曾在他的友人中間手抄流傳。但是，他遲遲不願將他的主要著作——《天體運行論》公開出版。因為，他很了解，他的書一經刊布，便會引起各方面的攻擊。批判可能從兩種人那裡來：一種人是頑固的哲學家，他們堅持亞里士多德、托勒密的說法，把地球當作宇宙的固定的中心；另一種人是教士，他們會說日心說是離經叛道的異端邪說，因為《聖經》上明白指出地是靜止不動的。當哥白尼終於聽從朋友們的勸告，將他的手稿送去出版時，他想出一個辦法，在書的序中寫明將他的著作大膽地獻給教皇保羅三世。他認為，在這位比較開明的教皇的庇護下，《天體運行論》也許可以問世。
除了這篇序之外，《天體運行論》還有另外一篇別人寫的前言。哥白尼當時已重病在身，輾轉委託教士奧塞安德爾去辦理排印工作。這位教士為使這書能安全發行，假造了一篇無署名的前言，說書中的理論不一定代錶行星在空間的真正運動，不過是為編算星表、預推行星的位置而想出來的一種人為的設計。這篇前言里說了許多稱贊哥白尼的話，細心的讀者很容易發現這是別人寫的。然而，這個「迷眼的沙子」起了很大的作用，在半個多世紀的時間里，騙過了許多人。1542年秋，哥白尼因中風已陷入半身不遂的狀況，到1543年初已臨近死亡。延至5月24日,當一本印好的《天體運行論》送到他的病榻的時候，已是他彌留的時刻了。《天體運行論》出版後很少引起人們的注意。一般人不能了解，而許多天文工作者則正如奧塞安德爾所說的那樣，只把這本書當作編算行星星表的一種方法。《天體運行論》在出版後七十年間，雖然遭到馬丁·路德的斥責，但未引起羅馬教廷的注意。後因布魯諾和伽利略公開宣傳日心地動說，危及教會的思想統治，羅馬教廷才開始對這些科學家加以迫害，並於公元1616年把《天體運行論》列為禁書。然而經過開普勒、伽利略、牛頓等人的工作，哥白尼的學說不斷獲得勝利和發展；恆星光行差、視差的發現，使地球繞太陽轉動的學說得到了令人信服的證明。
哥白尼的學說不僅改變了那個時代人類對宇宙的認識，而且根本動搖了歐洲中世紀宗教神學的理論基礎。「從此自然科學便開始從神學中解放出來」，「科學的發展從此便大踏步前進」
Ⅵ 參考繫到底是什麼概念
參照系，又稱參考系，物理學名詞，指研究物體運動時所選定的參照物體或彼此不作相對運動的物體系。根據牛頓力學定律在參考系中是否成立這一點，可把參考系分為慣性系和非慣性系兩類。
目 錄
1基本概念
2選取原則
3四個性質
4重要性
5研究
6慣性
7非慣性
8相對速度
1基本概念
研究物體的運動時，選來作為參考的另外的物體，叫做參考系。
2選取原則
參考系的選擇是任意的，但應以觀察方便和使運動的描述盡可能簡單為原則，研究地面上物體的運動常選擇地面為參考系。
一般題目未註明。參照系就是地面
3四個性質
標准性：用來做參考系的物體都是假定不動的，被研究的物體是運動還是靜止，都是相對於參考系而言的。
任意性：參考系的選取具有任意性，但應以觀察方便和運動的描述盡可能簡單為原則。
統一性：比較不同的運動時，應該選擇同一參考系。
差異性：同一運動選擇不同的參考系，觀察結果一般不同。例如，坐在行駛的車中的乘客，以地面為參考系，乘客是運動的，但如果以車為參考系，則乘客是靜止的。
4重要性
如果物體相對於參照系的位置在變化，則表明物體相對於該參照系在運動；如果物體相對於參照系的位置不變，則表明物體相對於該參照系是靜止的。同一物體相對於不同的參照系，運動狀態可以不同。在運動學中，參照系的選擇可以是任意的。研究和描述物體運動，只有在選定參照系後才能進行。如何選擇參照系，必須從具體情況來考慮。例如，一個星際火箭在剛發射時，主要研究它相對於地面的運動，所以把地球選作參照物。但是，當火箭進入繞太陽運行的軌道時，為研究方便，便將太陽選作參照系。為研究物體在地面上的運動，選地球作參照系最方便，例如，觀察坐在飛機里的乘客，若以飛機為參照系來看，乘客是靜止的；如以地面為參照系來看，乘客是在運動。因此，選擇參照系是研究問題的關鍵之一。
5研究
從運動學角度看，參考系可以任意選取。對一個具體的運動學問題，我們一般從方便出發選取參考系以簡化物體運動的研究。古代研究天體的運動時，很自然以地球為參考系。托勒密的「地心說」用本輪、均輪解釋行星的運動。哥白尼用「日心說」解釋行星的運動時，也要用本輪和均輪。從運動學角度看，「地心說」和「日心說」都可以同樣好地描述行星的運動。但從研究行星運動的動力學原因的角度看，「日心說」開通了走向真理的道路。開普勒在「地心說」的基礎上，把行星的圓周運動改變為橢圓運動從而扔掉了本輪、均輪的說法，開普勒並在觀測的基礎上建立了行星運動三定律，作出了重要的貢獻。牛頓進一步揭示了開普勒三定律的奧秘，建立了萬有引力定律、概括出「萬有引力」概念。我們應該注意，從運動學看所有的參考系都是平權的，選用參考系時只考慮分析解決問題是否簡便。從動力學看參考系區分為慣性參考系和非慣性參考系兩類，牛頓定律等動力學規律只對慣性參考系成立，對不同的非慣性參考系要應用牛頓定律需引入相應的慣性力修正。
質點的機械運動表現為質點的位置隨時間變化。質點的位置是相對於一定的參考系說的，參考系是指選來作為研究物體運動依據的一個三維的、不變形的物體（剛體）或一組物體為參考體，在參考體上選取不共面的三條相交線作為標架，再加上與參考體固連的時鍾。即參考系包括參考體、標架和時鍾，習慣上我們把參考體簡稱為參考系。為了定量地描述物體的運動，我們在參考繫上還要建立坐標系，直角坐標和極坐標是最常用的兩種坐標形式。
牛頓把作勻速直線運動的參考系叫做慣性參考系。1905年，愛因斯坦在他的論文中提出，所有的慣性參考系都是等價的，也就是說，一切物理定律在慣性參考系中都同樣適用，具有相同的形式。愛因斯坦的觀點是正確的，因為人們不能在任何一個慣性參考系內部(也就是說，不參照這個參考系外部的物體)用任何物理定律去發現這個參考系與靜止的參考系有什麼差別。正是在這種認識的基礎上，愛因斯坦建立了狹義相對論。
那麼，如果我們處在一個非慣性參考系中，又如何呢?非慣性參考系的運動具有一定的加速度，可是，這種加速度可以被看作是一種重力(又可稱為萬有引力)。例如，我們在電梯中，當電梯加速下降或者減速上升時，我們會感到身體有些輕飄飄的，重量似乎減小了。我們在電梯中不看外面的參照物，並不知道電梯在加速還是減速，只感到重力在變化。
6慣性
人類從經驗中發現，總可以找到這樣的參考系：其時間是均勻流逝的，空間是均勻和各向同性的；在這樣的參考系內，描述運動的方程有著最簡單的形式。這樣的參考系就是慣性系。所有的慣性參照系都是等效的。人們無法用力學實驗來確定他所在的慣性參照系是否在作勻速直線運動。
7非慣性
凡是對慣性參照系作加速運動的參照系都是非慣性參考系。
8相對速度
參照物的不同，速度是不一樣的。以地面為參照物所測量的速度，稱為絕對速度；以非地面參照系為參照物（例如空氣）所測量的速度，稱為相對速度。如甲、乙兩列車以相同的速度同向行駛，則甲車相對於乙車的速度和乙車相對於甲車的速度都等於零；若反向行駛，則相對速度都等於二倍車速。
在同一慣性參考系中，假設有某一粒子速度為u1，另一粒子速度為u2。則相對速度為u2-u1。相對速度不隨慣性參考系的選取而改變，即在伽利略變換中，相對速度是一個不變的矢量，所以相對速度也有方向，方向為絕對值大的方向。
以上答案來自http://ke..com/link?url=Vs1Qi0--
Ⅶ 哥白尼簡介
尼古拉•哥白尼1473年出生於波蘭。40歲時，哥白尼提出了日心說，並經過長年的觀察和計算完成他的偉大著作《天體運行論》。1533年，60歲的哥白尼在羅馬做了一系列的講演，但直到他臨近古稀之年才終於決定將它出版。1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄來的一部他寫的書。哥白尼的「日心說」沉重地打擊了教會的宇宙觀，這是唯物主義和唯心主義斗爭的偉大勝利。哥白尼是歐洲文藝復興時期的一位巨人。他用畢生的精力去研究天文學，為後世留下了寶貴的遺產。哥白尼遺骨於2010年5月22日在波蘭弗龍堡大教堂重新下葬。
中文名： 尼古拉•哥白尼
外文名： Mikolaj Kopernik
國籍： 波蘭
出生地： 波蘭維斯杜拉河畔的托倫市
出生日期： 1473年2月19日
逝世日期： 1543年5月24日
職業： 天文學家，現代天文學創始人
畢業院校： 費拉拉大學
信仰： 基督教
主要成就： 創立日心說，天文學成為一門科學
代表作品： 《天體運行論》
現代天文學創始人，日心說的創立者 波蘭著名的天文學家
尼古拉•哥白尼1473年2月19日出生於波蘭（Kingdom of Poland）維斯杜拉河畔的托倫市（city of Toruń）的一個富裕家庭。18歲時就讀於波蘭舊都的克萊考大學（Kraków University），學習醫學期間對天文學產生了興趣。1496年，23歲的哥白尼來到文藝復興的策源地義大利，在博洛尼亞大學和帕多瓦大學（ Bologna University, University of Paa, ）攻讀法律、醫學和神學，博洛尼亞大學的天文學家徳•諾瓦拉（de Novara，1454 -1540）對哥白尼影響極大，在他那裡哥白尼學到了天文觀測技術以及希臘的天文學理論。後來在費拉拉大學（University of Ferrara）獲宗教法博士學位。哥白尼作為一名醫生，由於醫術高明而被人們譽名為「神醫」。哥白尼成年的大部分時間是在費勞恩譯格大教堂任職當一名教士。哥白尼並不是一位職業天文學家，他的成名巨著是在業余時間完成的。
在義大利期間，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這個日心說是正確的。他大約在40歲時開始在朋友中散發一份簡短的手稿，初步闡述了他自己有關日心說的看法。哥白尼經過長年的觀察和計算終於完成了他的偉大著作《天體運行論》。他在《天體運行論》（De revolutionibus orbium coelestium）中觀測計算所得數值的精確度是驚人的。例如，他得到恆星年的時間為365天6小時9分40秒，比現在的精確值約多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，並未遭到教皇的反對。但是他卻害怕教會會反對，甚至在他的書完稿後，還是
科學發現相關圖片(6張)
遲遲不敢發表。直到在他臨近古稀之年才終於決定將它出版。1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄來的一部他寫的書。
在書中他正確地論述了地球繞其軸心運轉；月亮繞地球運轉；地球和其他所有行星都繞太陽運轉的事實。但是他也和前人一樣嚴重低估了太陽系的規模。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。他的學說里的數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注，驅使一些其他天文學家對行星運動作更為准確的觀察，其中最著名的是丹麥偉大的天文學家第谷•布拉赫，開普勒就是根據第谷積累的觀察資料，最終推導出了星體運行的正確規律。
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，並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學問題後，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，通過對天體觀察結果的檢驗並與地球是宇宙中心的舊學說的比較，你就會發現它的重大意義。
顯然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生了重大變化。但是在估價哥白尼的影響時，我們還應該注意到，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像的。
僅僅考慮哥白尼學說對技術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。是這兩者的發現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——當然也是現代科學的起點。
趣聞軼事
故事一
沃德卡是哥白尼少年時期最敬重的一位老師。一天，哥白尼去沃德卡家作客， 老師不在。他順手從書架上抽出一本書， 打開一看，老師在折了角的地方寫了一條批註: 「聖誕節晚上, 火星和土星排成一種特殊的角度，預示著匈牙利的皇上卡爾溫有很大的災難。」
正在這時，沃德卡推門走進來。他見哥白尼在家裡看書，高興地說：「孩子，又看什麼書了？」
哥白尼畢恭畢敬地把書遞過去，老師邊接書邊關切地問：「能看懂嗎？」
哥白尼認真地回答說：「老師，我看不懂。火星也好，土星也好，都是天上的星星，他們與卡爾溫毫無關系，怎麼能預示他的禍福呢？」
「怎麼不能呢？」沃德卡反問道，「命星決定一切！」
哥白尼當仁不讓，大聲反駁說：「如果是這樣，
寫真照片(20張)
那人還有沒有意志？如果有，人的意志和天上的星星又有什麼關系？」
對於哥白尼尖刻的反駁，沃德卡並沒有生氣，他明白，信不信天命是關繫到天文學命運的重大問題。對這個問題，他對傳統的偏見有過懷疑，但又說不出道理。他躊躇再三，深情地對哥白尼說：「孩子，天命決定一切，這是幾千年以來的一條老規矩，我不過是拾前人的牙慧罷了。至於你提的問題，確實很有意思。但我沒有能力回答你，你如有毅力的話，以後研究吧！」
老師的希望，不久就變成了現實。幾十年後，哥白尼創立了「太陽中心說」的偉大理論，宣告了「天命論」的徹底滅亡。
故事二
哥白尼從小受到良好的學校教育，喜歡觀察天象。他常常獨自仰望繁星密布的夜空。在他十多歲那年，父親不幸病逝。於是，他住到了叔叔家中。有一次，哥哥不解地問哥白尼：「你整夜守在窗邊，望著天空發呆，難道這表示你對天主的孝敬？」哥白尼回答說：「不。我要一輩子研究天時氣象，叫人們望著天空不害怕。我要讓星空跟人交朋友，讓它給海船校正航線，給水手指引航程。」
日心說發展及其意義
哥白尼的「日心說」發表之前，「地心說」在中世紀的歐洲一直居於統治地位。自古以
哥白尼宇宙體系示意圖
來，人類就對宇宙的結構不斷地進行著思考，早在古希臘時代就有哲學家提出了地球在運動的主張，只是當時缺乏依據，因此沒有得到人們的認可。 在古代歐洲，亞里士多德和托勒密主張「地心說」，認為地球是靜止不動的，其他的星體都圍著地球這一宇宙中心旋轉。這個學說的提出與基督教《聖經》中關於天堂、人間、地獄的說法剛好互相吻合，處於統治地位的教廷便竭力支持地心學說，把「地心說」和上帝創造世界融為一體，用來愚弄人們，維護自己的統治。因而「地心學」說被教會奉為和《聖經》一樣的經典，長期居於統治地位。 隨著事物的不斷發展，天文觀測的精確度漸漸提高，人們逐漸發現了地心學說的破綻。到文藝復興運動時期，人們發現托勒密所提出的均輪和本輪的數目竟多達八十個左右，這顯然是不合理、不科學的。人們期待著能有一種科學的天體系統取代地心說。在這種歷史背景下，哥白尼的地動學說應運而生了。 約在1515年前，哥白尼為闡述自己關於天體運動學說的基本思想撰寫了篇題為《淺說》的論文，他認為天體運動必須滿足以下七點： 不存在一個所有天體軌道或天體的共同的中心；地球只是引力中心和月球軌道的中心，並不是宇宙的中心；所有天體都繞太陽運轉，宇宙的中心在太陽附近；地球到太陽的距離同天穹高度之比是微不足道的；在天空中看到的任何運動，都是地球運動引起的；在空中看到的太陽運動的一切現象，都不是它本身運動產生的，而是地球運動引起的，地球同時進行著幾種運動；人們看到的行星向前和向後運動，是由於地球運動引起的。地球的運動足以解釋人們在空中見到的各種現象了。 此外，哥白尼還描述了太陽、月球、三顆外行星(土星、木星和火星)和兩顆內行星(金星、水星)的視運動。書中，哥白尼批判了托勒密的理論。科學地闡明了天體運行的現象，推翻了長期以來居於統治地位的地心說，並從根本上否定了基督教關於上帝創造一切的謬論，從而實現了天文學中的根本變革。 他正確地論述了地球繞其軸心運轉、月亮繞地球運轉、地球和其他所有行星都繞太陽運轉的事實。但是他也和前人一樣嚴重低估了太陽系的規模。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。他的學說里的數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注，驅使一些其他天文學家對行星運動作更為准確的觀察，其中最著名的是丹麥偉大的天文學家泰壽•勃萊荷，開普勒就是根據泰壽積累的觀察資料，最終推導出了星體運行的正確規律。 這是一個前所未聞的開創新紀元的學說，對於千百年來學界奉為定論的托勒密地球中心說無疑是當頭一棒。 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，並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學問題後，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，通過對天體觀察結果的檢驗並與地球是宇宙中心的舊學說的比較，你就會發現它的重大意義。 顯然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生了重大變化。但是在估價哥白尼的影響時，我們還應該注意到，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像的。 僅僅考慮哥白尼學說對技術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。是這兩者的發現才使牛頓有能力確定運動定律和萬有引力定律。 哥白尼的日心宇宙體系既然是時代的產物，它就不能不受到時代的限制。反對神學的不徹底性，同時表現在哥白尼的某些觀點上，他的體系是存在缺陷的。哥白尼所指的宇宙是局限在一個小的范圍內的，具體來說，他的宇宙結構就是今天我們所熟知的太陽系，即以太陽為中心的天體系統。宇宙既然有它的中心，就必須有它的邊界，哥白尼雖然否定了托勒密的「九重天」，但他卻保留了一層恆星天，盡管他迴避了宇宙是否有限這個問題，但實際上他是相信恆星天球是宇宙的「外殼」，他仍然相信天體只能按照所謂完美的圓形軌道運動，所以哥白尼的宇宙體系，仍然包含著不動的中心天體。但是作為近代自然科學的奠基人，哥白尼的歷史功績是偉大的。確認地球不是宇宙的中心，而是行星之一，從而掀起了一場天文學上根本性的革命，是人類探求客觀真理道路上的里程碑。 哥白尼的偉大成就，不僅鋪平了通向近代天文學的道路，而且開創了整個自然界科學向前邁進的新時代。從哥白尼時代起，脫離教會束縛的自然科學和哲學開始獲得飛躍的發展。
天體運行論
《天體運行論》的第一卷是全書的精髓，先後論述了「宇宙是球形」、「大地也是球形」、「天體的運動是均勻永恆之圓運動或復合運動」。哥白尼說，「天體的這種旋轉運動對於球來說是固有的性質，它反映了球形的特點。球這種形狀的特點是簡單、沒有起點、也沒有終點，旋轉時不能將各部分相區別。而且球體形狀也正是旋轉作用本身造成的。」
恩格斯評價哥白尼的《天體運行論》
自然科學藉以宣布其獨立並且好像是重演路德焚燒教諭的革命行為，便是
哥白尼
哥白尼那本不朽著作的出版，他用這本書（雖然是膽怯地而且可說是只在臨終時）來向自然事物方面的教會權威挑戰，從此自然科學便開始從神學中解放出來。
W.海森伯評價哥白尼的《天體運行論》
今天，我們甚至可以以更極端的形式說，「靜止」一詞是由地球靜止著這個陳述來定義的，並且我們把相對於地球是不動的每一物體描述為靜止的。如果對「靜止」一詞作如此理解——而這是普遍接受的意義——那麼，托勒密是對的，哥白尼卻錯了。
聶文濤評價哥白尼的《天體運行論》
這是對天體進行的一次完全的數學研究，或者稱為純粹的邏輯運算。哥白尼在《天體運行論》開篇就說：「不懂幾何者禁止入內。」人類每一次最具有革命意義的進步，都是依靠科學家深邃的思考和邏輯運算，而所謂的觀察則大多數只是對邏輯的檢驗。所以，調查統計的說服力是非常有限的。人類應該恢復對智力的信心而不僅僅是眼睛。
歷史背景
哥白尼的科學成就，是他所處的時代的產物，又轉過來推動了時代的發展。
十五、六世紀的歐洲，正是從封建社會向資本主義社會轉變的關鍵時期，在這一二百年間，
紀念（鈔票塑像郵票等）形象(14張)
社會發生了巨大的變化。14世紀以前的歐洲，到處是四分五裂的小城邦。後來，隨著城市工商業的興起，特別是采礦和冶金業的發展，涌現了許多新興的大城市，小城邦有了聯合起來組成國家的趨勢。到 15世紀末葉，在許多國家裡都出現了基本上是中央集權的君主政體。當時的波蘭不僅有像克拉科夫、波茲南這樣的大城市，也有許多手工業興盛的城市。1526年歸並於波蘭的華沙已成為一個重要的商業、政治、文化和地理的中心，在16世紀末成了波蘭國家的首都。
與這種政治經濟變革相適應，文化、科學上也開始有所反映。當時，歐洲是「政教合一」，羅馬教廷控制了許多國家，聖經被宣布為至高無上的真理，凡是違背聖經的學說，都被斥為「異端邪說」，凡是反對神權統治的人，都被處以火刑。新興的資產階級為自己的生存和發展，掀起了一場反對封建制度和教會迷信思想的斗爭，出現了人文主義的思潮。他們使用的戰鬥武器，就是未被神學染污的古希臘的哲學、科學和文藝。這就是震撼歐洲的文藝復興運動。文藝復興首先發生於義大利，很快就擴大到波蘭及歐洲其他國家。
與此同時，商業的活躍也促進了對外貿易的發展。在「黃金」這個符咒的驅使下，許多歐洲冒險者遠航非洲、印度及整個遠東地區。遠洋航行需要豐富的天文和地理知識，從實際中積累起來的觀測資料，使人們感到當時流行的「地靜天動」的宇宙學說值得懷疑，這就要求人們進一步去探索宇宙的秘密，從而推進了天文學和地理學的發展。1492年，義大利著名的航海家哥倫布發現新大陸，麥哲倫和他的同伴繞地球一周，證明地球是圓形的，使人們開始真正認識地球。
在教會嚴密控制下的中世紀，也發生過轟轟烈烈的宗教革命。因為天主教的很多教義不符合聖經的教誨，而加入了太多教皇的個人意志以及各類神學家的自身成果，所以很多信徒開始質疑天主教的教義和組織，發起回歸聖經的行動來。
捷克的愛國主義者、布拉格大學校長揚•胡斯（1369～1415年）在君士坦丁堡的宗教會議上公開譴責德意志封建主與天主教會對捷克的壓迫和剝削。他雖然被反動教會處以火刑，但他的革命活動在社會上引起了強烈的反應。捷克農民在胡斯黨人的旗幟下舉行起義，這次運動也波及波蘭。1517年，在德國，馬丁•路德 （1483～1546年）反對教會販賣贖罪符，與羅馬教皇公開決裂。1521年，路德又在沃爾姆國會上揭露羅馬教廷的罪惡，並提出建立基督教新教的主張。新教的教義得到許多國家的支持，波蘭也深受影響。
就在這樣一個大變革大動盪的年代裡，1473年2月19日哥白尼在維斯瓦
Ⅷ 哥白尼的簡單資料
哥白尼生平
哥白尼於1473年2月19日出生在波蘭西部維斯杜拉河畔托倫城的一個商人家庭。家裡兄妹四個，哥白尼是最小的。在他10歲時，父親去世了，舅父盧卡斯承擔起了撫育他的重任。
1491年至1495年，哥白尼進入克拉科夫大學學習。克拉科夫是當時波蘭的首都，也是東歐最大的貿易和文化中心，有許多國家的留學生在這里學習。由於它地處東西歐交通要沖，所以比較早地受到義大利文藝復興的影響。因此在這座古老的大學里，新興的資產階級人文主義思想和腐朽的封建教會的經院哲學之間展開了激烈的斗爭。哥白尼在先進的人文主義思想的熏陶下，在心靈里埋下了向經院哲學挑戰的種子。在這里，他遇到了對他的一生產生深遠影響的數學家和天文學家布魯楚斯基（Brudzewski）教授。是這位教授的啟蒙教育促使哥白尼決定將自己的一生奉獻給天文科學。
1496年哥白尼前往義大利求學，先後進入博洛尼亞大學、帕多瓦大學和費拉拉大學學習和研究法律、天文學、數學、神學和醫學，他同時還學會了希臘文。1503年，哥白尼獲得了教會法規博士學位。
1497年，哥白尼就任瓦爾半米亞牧師的僧正。1510年後，他先後從事過管理、外交等工作。他是一個傑出的經濟學家，寫過《貨幣的一般理論》一書。他是近代第一個提出劣幣淘汰良幣理論的經濟學家。哥白尼醫術高明，他利用業余時間行醫，免費為窮苦人治病，是一位頗有名望的醫生，被人們譽為「神醫」。哥白尼還是一位出色的數學家，他的巨著《天體運行論》附錄里，發表過他的球面三角論文。
哥白尼也是一位偉大的愛國主義者，當條頓騎士團瘋狂侵略波蘭時，他挺身而出，起來保衛自己的祖國。1519年，條頓騎士團來犯，埃爾門蘭德地區的僧侶全給嚇跑了，而他卻勇敢的組織和領導了奧爾茲丁城的人民奮勇反擊侵略者，經過五天五夜的激戰，終於打退了敵人的進攻。
盡管哥白尼總是事務繁忙，但他始終保持冷靜的頭腦，把主要精力放在從事天文學的研究上。1515年，哥白尼開始寫作《天體運行論》一書。1525年，哥白尼原來的女管家安娜衷心愛上了這位偉大的科學家，她不顧別人的流言蜚語，來到了被教會剝奪了結婚權利的哥白尼身邊。由於她的精心照顧和幫助，才使得《天體運行論》一書的寫作得以順利進行。
1543年5月24日，偉大的波蘭科學家哥白尼病逝。