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欢迎收听
科学
有
故事
比科学故事更重要的
是科学精神
好我接着为您讲
仰望星空天文学实话中的
哥白尼
单挑托伦密
上一期我们讲到哥白尼问他的老师诺瓦拉
说你是不是也怀疑托罗密模型的正确性呢
诺瓦拉是这么回答哥白尼的
他说
怎么说呢
我只是觉得这个理论不太完美
有很多生硬的地方
但你要我说他错了这也很难说
毕竟理论还是基本准确的测扯了天相的
今晚不就是最好的例子吗
格白尼就是说
呃虽然是这样
但我还是有一些困惑不得不说出来
老师你知道我对托罗米模型最大的不满是什么吗
哦
是什么
你说说看
其实这也不仅仅是我一个人的不满
有不少人也跟我一样
托勒密没有把地球放在宇宙的原心位置
我对此相当的不满
宇宙可是上帝创造的
它应当是完美无缺的
上帝是万能的
我真的无法理解为什么上帝要让地球的位置偏离原心呢
虽然托了密的这个创举
让计算值与观测值拟合度大大提高
但是
这样一搞
从我们所处的地球看过去
所有的天体
都不是做着完美的云速圆宙运动了
我认为在这个宇宙中
匀速圆桌运动
一定是至高无上的和谐运动
上帝创造出来的宇宙
也应该是
至高无上的和谐
才说得通啊我提醒各位听众一句
哥白尼这段话
其实说的是托勒密的那个对点理论
大家还记得托了密在研究他的宇宙模型的时候呢
他最终把
地球放在了一个偏新的位置
使得这个计算的精度
就大大提高了
因此托勒密的那个模型里头
有一个对点理论
我在以后的书上会把托勒密的这个对点理论的图给画出来
方便大家理解
诺瓦拉听完戈白尼的话以后呢
就点头表示赞同
他说
是的
你说的很有道理
托了密的对点理论纯粹是为了修正计算结果与观测值的拟合度而强行施加给地球的
但从理论上来讲
我也认为
是讲不通的
歌白英就说
说到观测值的问题
这个对点理论还有一个很大的毛病呢
诺瓦拉说
我知道你说的是什么
月亮的市面级大小问题
对吧
哥白尼一听呢马上就点头表示同意
对的
我说的就是这个月亮的市面机大小问题
按照托勒密的模型
月亮每个月离我们是忽远忽近
市面级的变化应当比现在观测到的应该大得多才对
没错
所以说这个对点理论怎么看都不顺眼
诺瓦拉耶点头表示同意
这天晚上
这师生俩
就这么热烈地讨论
一直讨论到天亮
才意犹未镜地会去睡觉
这一个晚上的出席长谈
就让这个年轻的哥白尼暗暗下了一个很大的决心
他心中暗想
我一定要修正天文算法
使得预测天象的准确度
大大的提高
但是他对谁也没有说自己的这个决心
包括他的老师诺瓦拉
不过
此时的哥白尼是只有决心
却没有思路
说实话
要挑一个理论的毛病呢总是很简单的
但是要提出具体的修正方法
却哪有这么容易呢
这个世界上的很多事情
都是这样子的当批评家总归是容易的
破坏
总归要比建设要容得多
这个哥白尼就带着对天文学的极大热情
从博伦尼亚大学毕业后
又去到
威尼斯的这个帕多瓦大学进修
主修的虽然士医学
但实际上他学习的最多的
还是天文学知识
哥白尼回到波兰什刚好三十岁者
正是经历最旺盛
思维
最活跃的时候
他成了波兰佛隆堡大教堂的一名神父
正式开始了对天文学孜孜不倦的刻古专研
那么这个佛龙堡大教堂呢
现在已前已经成了天文学史上的
圣地
在波兰是相当的出名
在佛隆堡大教堂的门前
树立了一个哥白尼
高大为岸的铜像
我们前面就已经讲过
对于托勒密的这套古典的天文学理论
不满的天文学家其实已经很多了
要突破这套旧理论
建立一套新理论其实关键点并不在于一颗聪明的脑袋
真正的关键
在于勇气
和胆量
就说呢
大家请想一想
托勒密的宇宙模型之所以会搞出那么多的轮子栏
它的根本原因是什么呢
其实是在于天上的新型的运动轨迹太复杂
除了一天有二十四小时循环一次的东升西落
还有一年循环一次的周年运动
而五大行星呢
又时而顺行
逆行还有停滞不动这三种奇怪的现象
如果坚持要让地球不动的话
那么这些新星的运动
必然会被设计成
轮子套轮子的超复杂模型
为什么这些古代的高级知识分子都非得坚持地球不动呢
就比如说
日月新城每天的东升西落
与其让所有的天体
每天绕着地球转一圈
不如让地球自己每天转一圈
这样不是简洁得多吗
这就好像你站在楼顶上
看到世界围着你转
你却偏偏不相信只不过是自己的脑袋转了一圈
这么简单的一个道理
古代的那些大知识分子
难道会想不到吗
不是的
我多次强调过
从智商的角度上来说呢
古人其实并不比我们傻
仅仅是从数学模型的角度上来说呢
他们其实都想得到
但问题在于
如果大地是转动的话
为什么我们站在地面上的人
感受不到呢
还是那个老问题
数字扔起的一块石头
为什么不管扔多高
落回来时总是在原地呢
如果大地在转动
落下来就应该偏离原地才对吗
天上的云
也不应该一会儿静止
一会儿往这边飘一会儿往那边飘
而应该集体朝一个方向远去
才对嘛
诸如此类的问题
古人想到很多很多
日常生活中所遇到的现象
全都不支持
大地转动
这件对古人来说
觉得是非常可怕的事情
那我们再来说说所有的天体一年一次的周年运动
人类是怎么发现
年这个周期的
模糊的感官是一年四纪的循环变化精确一点来说呢
就是太阳在天空中的高度变化
或者说是地面物体的影子的长度一年一循环的规律变化
因此
年这个周期的关键
在于太阳
那么
与前面同样的道理
与其让太阳和所有的恒星一年绕地球转一圈
不如让太阳和恒星不动
而让地球一年绕太阳转一圈
来得简洁得多
古代那些知识分子
难道会想不到
那么聪明的托勒密
也会想不到
不是的
不是他们想不到
而使他们
不敢想
为什么呢
因为
圣经
因为圣经的
绝对*威
我们来看一下
在圣经的约稣雅迹
第十章的第十二阶中
有这么一段记载
当
耶荷华
将
亚默利人交付以色列人的日子
约书雅就祷告耶荷华
在以色猎人眼前说
日头
你要停在畸变
月亮
你要只在
亚雅轮骨
这一段金文的意思呢就清清楚楚地记载了
上帝的化身耶荷华
命令太阳和月亮暂停一下
换句话说
太阳和月亮原本是绕着地球转动的
所以才需要被上帝命令暂停一下
如果地球是绕着太阳转
那么上帝
就是得命令地球暂停一下才对了对吧
那时候的人们对圣经的信仰和崇拜是至高无上的
既然圣经都说了是太阳在动
谁还敢不幸呢
在中世纪的欧洲
宗教裁判所可是比任何法院的*威都要大得多
它可以轻易地剥夺一个人的生命
在那种社会环境中
任何与圣经相违背的思想
都是大逆不道的
别说是写出来了
连想都不能去想的
圣经是中世纪时代对天文学发展的最大阻碍
那么我们国家也曾经经历过两个凡噬的年代
凡是***做出的决我们都坚决维护
凡是毛主席的指示
我们都矢之不渝地遵循
这是两个凡事的内容
我估计很多年轻人可能都不相信
中国曾经经历过这样子的一个最高指示的年代
那个年代
我们国家呢就在这种思想的控制下
连相信
相对论都是大逆不到的
因为相对论中的一些推论是和毛主席的部分宇录相反的
思想和言论一旦有了禁区
科学的进步
就会受到阻碍
这在历史上无数次地被证明
科学精神中就有一个很重要的原则
就是承认自己有可能犯错
没有绝对的正确
而哲学与科学最大的不同呢
就是
哲学家们会动不动地就声称自己看破了宇宙的玄机
或者说
他们发现了沙莎啥的终极奥意
喜欢哲学的人听到我这样子调侃
我估计心里可能会不舒服
又该留言骂我了
但实际上这个调侃呢
我是在最近很热门的一本书
就是以色列人赫拉写的
人类简史这本书中看来的
如果你有兴趣的话呢你去找肯定能找到刚才那一句调侃
阻碍天文文学家们做出正确模型的原因
除了我刚才说的圣经之外
其实还有一个很重要的原因
那就是当时的人们无法观测到恒星的周年视差现象
那么什么是恒星的周年视差现象
我解释一下
最好是画一幅图
但是
在这里呢我就用语言解释一下
地球如果不是宇宙的中心而是绕着太阳转的话
那么冬天和夏天观测到恒星在天空中的位置
应当
会有一个视差
这就叫做周年视差
哥白尼是一个神父
要让它突破圣经的规则你可以想象这需要多大的勇气
哥白尼自己思想斗争的十多年
直到四十一岁时
它才下定绝经
要冲破思想的牢笼
哥白尼在十多年的观测计算验证的过程中
他发现
想要简化计算
提高预测的精度就必须让地球
自转起来
并且
绕着太阳一年转一圈
才是最佳的办法
于是在四十一岁那一年
它小心翼翼地写了一篇题为
关于天体运行假说的要式文章
正是以假说的方式
提出了它的观点
这个钥匙就是重要的药解释的是那个钥匙
在这片文章中
哥白尼就提出了它的核心观点
它说
地球不是宇宙的中心
只是月球
轨道的中心
太阳位于宇宙中心附近
行星和地球
都在绕着太阳转动
恒星
都在遥远的
始终静止不动的恒行天上
恒星天离我们的距离
比日地距离要大得多得多
地球
则是自转不息
从而造成了所有天体的
东升西落
地球只是一颗普通的行星
它和其他行星
都在绕着太阳公转
我们所看到的行星在天穹上的顺行和逆行
是地球和各颗行星都在绕太阳公转
引起的
合成效应
这篇文章
就慢慢地在圈子里面传了开来
哥白尼也因此变得越来越有名气
不过它也遭到了许多保守人士
尤其是宗教人士的
强烈谴责
好在我们的哥白尼呢
还是比较滑头的
它一再声称说
我这只是一个假说嘛
既然是假说你们就别太当真
啊你就让我假说着玩玩吧
不过我相信
在哥白尼的内心深处呢
它一定是坚信这就是宇宙的真相
不是什么假说
在这之后的三十多年中
也就是说从它四十几岁一直到七十几岁
这三十年当中
它一直都在撰写那本天文学史上的破天之作
天体
运行论
这本书那是相当相当的出名啊
它是划破黑夜的闪电
为人类拉开了偷窥宇宙秘密的
大木一角
那么我想给大家简单介绍一下天体运行论在这本书中主要讲了一些什么
这本书呢一共分为六卷
第一卷是
全书的总论
它阐述了日清体系的基本观点
在该卷的第十章中
它绘出了一幅宇宙总结构的示意图
这幅图
也在天文学史上是大大的出名
这幅图像清楚地表明了哥白尼日新学说的基本图像
第二卷应用球面三角
解释了天体在天球上的试运动
第三卷
则讲了太阳式运动的计算方法
第四卷
讲
月球试运动的计算方法
那么第五卷和第六卷就讲
行星试运动的计算方法
这也是最复杂的两卷
天体运行论
这本书是一部厚厚的大部头著作
它不仅仅是阐述了一些思想
画了几个模型而已
而是有严格的数学论证和定量计算方法的
如果没有这些严格的数学论证和定量计算方法
我们也不可能把它称之为伟大
它与那些哲学著作的最根本区别
也就是说
如果你学通了天体运行论
你就可以计算天上的心星在未来任意一个时刻的位置
精确的预报
日识
月食
精度要远远高于托勒密的方法
这绝对是一本堪称为
交涛巨著的伟大制作
耗去了哥白尼毕生的心血
它正式出版的时候哥白尼已经七十多岁了
躺在病床上是奄奄一息
但终于还是在B眼前看到了自己的巨著
正式出版
只是当时的编辑T哥白尼写了一篇序言
这篇序言大意识说呢
我让地球动起来并且不在宇宙的中心
只是为了便于数学计算的一种假设
并不是真的
天文学实际上是很荒诞的
为了计算
什么样的胡说八道都出来了
大家千万不要傻到认为这是真实的宇宙
那么这个编辑的序言呢是用哥巴尼自己的口吻
写出来的这么就好像是哥白尼自跟写的一样
编辑写这一篇序言呢他的本意是为了通过教会的审查
如果不这么说肯定会被教会以违背圣经为由禁止出版的
戈白尼自己也看到了这篇序言
但是并录膏肓的他也就只能默认了
长期以来
学界曾一度以为那篇序言就是格白尼自己写的
直到十九世纪中业
戈白尼的手稿
在布拉格的一家图书馆中被发现
才还了格白尼一个公道
天体运行论一出版以后呢就引起了极大的反响和争议
反对者马上就抛出了两大质疑
第一个还是那个老问题
也就是地球自传怎么不把我们甩出去呢
哥白尼在世的时候这个问题早就不知道被问了多少次了
对此
哥白尼采取的办法是
避而不答
有点掩耳盗铃的态度说实话
哥白尼自己也有点想不通这个
但他又觉得是应该有合理解释的
只不过呢是自己还不够聪明而罢了
这个问题呢一直要到戈白尼死后九十多年
才由一位奇才
替哥白尼辩护成功
这是后话
我们后面会详细地说到
第二个问题
就是那个恒星的中年视差问题
哥白尼在书中说
恒星周年视差观测不到
不是因为没有
而是恒星离我们实在是太遥远了
我们的观测精度太低
觉察不到
而已
那么哥白尼的这个解释其实是对的
但反对者又嘲笑哥白尼的这个解释
说这不过是哥白尼的顿词嘛
这个问题还要等三百多年
才能被一群天文学家同时搞定
这也是后话了
那么你要听我慢慢到来
除了反对者
哥白尼呢也很快就迎来了一批的粉丝
包括那个著名的布鲁诺
他被活活烧死在罗马鲜花广场
这个大家都知道小学科本中我们都学过
烧死他的原因之一就是他捍卫哥白尼的日清说
当然
其实这不是烧死布鲁诺的主要原因
虽然大多数人都误以为之是主要原因
但我们这本书就不展开讨论这个话题了
不过在戈白尼的粉丝当中呢
也有很多是专业级的粉丝
他们自己本身也是天文学家
他们很快就发现
天体运行论虽然很伟大
但呢
也不是完美的
有一些地方
还是让人抓狂得很
比如说
自从哥白尼把太阳放到了宇宙的中心后
整个天文计算
相对于托勒密的方法来说
虽然是变了简单了很多
但是
新的模型
依然无法避免
本轮
这个极为讨厌的完意尔
这是为什么呢
因为天体的运动轨迹实测下来是不均匀的
但是哥白尼却固执地认为宇宙天体的运动必须是最完美的
匀速圆周运动
而且太阳
也必须位于
圆心的位置
不能有丝毫的偏差
为了调和天体诗运动和哥白尼恪守的和谐准则
它不得不继续采用本轮套本轮的方法
而且哥白尼还进一步考虑到了税差的问题
使得本轮的数量又得增加几个
最终
在哥白尼的系统中
所有的轮子也就是本轮和均轮加起来
一共是
三十四个
比托勒密减少了五十个轮子
简洁呢确实是解决了许多
并且计算值
与观测值的拟合度
也大大的高于旧理论
但是呢
这三十四个轮子还是不少
要计算起来
依然是
相当的麻烦
随着哥白尼的天体运行论
在天文学圈子中的传播
它的追随者也越来越多
但意识到哥白尼体系中依然存在着不完美不简洁的专业级粉丝
也是不在少数
哥白尼死后六十多年
一位几乎不用望远镜
也基本不抬头看新型的天文学家数学家
仅仅用它的纸和笔
就解决了哥白尼体系中的缺陷
修正了哥白尼的理论体系使得人类在了解宇宙的真相上
大大迈进了一部
后人呢
就把这个人称之为
天空
立法者
这个人真是太牛逼了
这个人的名字我相信大家已经猜出来了
他就是
开普勒
好
科学有故事
下一期
为您讲
开普勒三定律
科学声音
本期节目的视频版本
可以在
微信小程序
科学声音中
观看
跟各位收听我节目的听众朋友们说一下
在喜马拉雅上还有另外一个号
叫做科学声音
也请你能够搜索关注一下
这是卓老板吴京平还有我们一起维护的一个号
那么在这个号里头呢
除了由我们所有人开设的专辑以外呢
还有一个专辑是你在我们各自的号里头找不到的
叫做
科学声音官方说
那么在官方说这个节目里头呢
会有很多的
花絮
以后呢也会更新的越来越多
我们会在官方说这个
专辑里头呢
经常的互相讨论一些各自节目中的一些话题
如果你喜欢我们三个人的节目的话呢
你关注一下官方说这个专辑
也会有意想不到的收获
我就发现我们科学声音组织的这三个人呢
有一些共同的特点
我们的业余生活看起来呢似乎都有一些单调
除了正常的工作以外呢我们三个人基本上都放在了看书
写作
还有做节目上面
我们基本上都不太喜欢唱歌喝酒打游戏
等等这些娱乐活动
但是我们却都有一个共同的特点
就是喜欢
乐器
吴京平呢他是喜欢吹口琴
而且他的口琴呢吹得相当好
他的老师是中国著名的口音大师
黄玉谦殷先生
我呢喜欢弹古典吉他
也曾经跟着中国第一位职业古典吉他演奏家朱明报老师
学过一年的古典吉他
而卓老板呢
则喜欢弹店贝斯
我和吴京平在大学时代的时候呢还一起组建过一个乐队
当然是偏重于古典方向的一个乐队
而周老板呢也有一个乐队
他在乐队里头呢是担任
贝士手
我们都是古典音乐的发烧友
我和卓老板都不约而同地选用了古典吉他曲
来作为我们节目的背景音乐
而吴京平呢用的也是古典的曲子
平时在跟朋友们的聊天中呢经常会有人说
你们的这个生活实在是太单调了
好像
晚上从来也不出来应酬也不出来玩
一天到晚就是看书啊这些东西有啥意思
活着好像
人生很单调
那么我呢就经常回答他们
说我们生活的这个也是你们所不能体会的
我们唐阳在这个知识的海洋中自然有我们的乐趣
说老实化随着年龄的这个增长
我越来越地感觉到
如果人活着一辈子
你都不去领略一下
人类文明曾经创造过的那些
科学
文学
艺术中的伟大的成就
不去领略一番的话
实在是太遗憾了
因为了解得越多
你越会发现
人类文明所创造出来的那些有价值的成就
实在是太多太多了
一个人穷其一生
也都不可能
去领略囧牛之一毛
而且我们都觉得
一旦一个人知道的越多
就会想要知道更多的东西
一旦出亏了一门学科的门禁
你就会想要了解这门学科更多的东西
一旦从某一门学科的初级知识中
获得了一些乐趣
你就会想要更加充分地获得更大的乐趣
所以呢这就促使我们
换者去看更多的书
了解更多的知识
从而也就会获得更多的快乐
我在二十多岁的时候
也从打
星际争霸中获得了极大的快乐
但是我回想起来
那时候的快乐和现在的快乐相比
还是极为浅薄的
可以说打游戏
给我带来的快乐
现在回想起来
绝对不如
了解知识给我带来的快乐更大
所以这七八年来我基本上就再也没有打过电子游戏了
但是每个人呢都有每个人自己的活法
我在这里绝对没有推销自己这种活法的意思
我只是随便闲聊一下
每个人都有选择自己生活方式的充分权利
好了
这一期的闲聊就到这里
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我们下期再见