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太陽繞著地球轉科學嗎?

尼古拉·哥白尼

1473 ~ 1543

尼古拉·哥白尼,壹位偉大的天文學家,出生在波蘭維斯瓦河畔托蘭的壹個富裕家庭。我年輕的時候在克萊頓大學學習。在學習期間,我對天文學產生了興趣。二十多歲赴意大利留學,先後在博洛尼亞大學和帕迪爾大學學習法律和醫學,後在費拉拉大學獲得宗教法博士學位。哥白尼成年後的大部分時間都是在弗勞恩翻譯大教堂當牧師。哥白尼並不是壹個專業的天文學家,他著名的傑作是在業余時間完成的。

哥白尼在意大利逗留期間,熟悉了希臘哲學家阿裏斯塔克斯(前三世紀)的理論,他確信地球和其他行星圍繞太陽旋轉的日心說是正確的。在他40歲左右的時候,他開始在朋友中散發壹篇短文手稿,初步闡述了自己對日心說的看法。經過多年的觀察和計算,哥白尼終於完成了他的巨著《天體運行論》。

1533年,60歲的哥白尼在羅馬做了壹系列演講,提出了他的學說的要點,沒有遭到教皇的反對。但即使在他的書完成後,他仍然不敢出版,因為害怕遭到教會的反對。直到他快70歲時,他才最終決定出版它。1543在5月24日他去世的當天,從出版社收到了他寫的壹本書。

在書中,他正確地論述了地球繞軸運行;月亮繞著地球轉;地球和所有其他行星都圍繞太陽轉這壹事實。但他也像他的前輩壹樣嚴重低估了太陽系的大小。他認為恒星的軌道是壹系列同心圓,這當然是錯誤的。他的理論中的數學運算既復雜又不準確。然而,他的書立即引起了極大的關註,推動了其他壹些天文學家對行星運動進行更精確的觀察,其中最著名的是偉大的丹麥天文學家泰壽·布雷霍。開普勒最終根據太守積累的觀測數據推導出了正確的恒星運動規律。

雖然阿裏斯塔克斯提出日心說比哥白尼早了1700多年,但實際上哥白尼得到了這個名聲。Aristakes只是憑靈感做了壹個猜測,沒有詳細討論,所以他的理論在科學上是沒用的。哥白尼把猜想中的數學問題壹壹解決後,把它變成了壹個有用的科學理論——壹個可以用來做預言的理論。通過考察天體的觀測結果,並與地球是宇宙中心的舊理論相比較,妳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壹次革命,極大地改變了人們的整個世界觀。但在評價哥白尼的影響時,我們也要註意到,天文學並不像物理學、化學和生物學那樣被廣泛應用。從理論上講,即使人們對哥白尼學說的知識和應用壹無所知,也會做出電視機、汽車、現代化工廠之類的東西。但是不應用法拉第、麥克斯韋、拉瓦錫和牛頓的理論是不可想象的。

僅僅考慮哥白尼學說對技術的影響,會完全忽略其真正的意義。哥白尼的書是伽利略和開普勒工作不可或缺的前奏。他們又成了牛頓的主要前輩。正是這兩個東西的發現使牛頓能夠確定運動和引力定律。

哥白尼的科學成就是他所處時代的產物,反過來又推動了時代的發展。

15至6世紀,歐洲處於從封建社會向資本主義社會過渡的關鍵時期。在這兩百年間,社會發生了巨大的變化。14世紀以前,歐洲到處都是分裂的小城邦。後來隨著城市工商業的興起,特別是礦冶業的發展,出現了許多新興的大城市,小城邦有聯合起來組成國家的趨勢。到15年底,很多國家基本上都是中央集權的君主國。當時波蘭不僅有克拉科夫、波茲南這樣的大城市,也有很多手工業繁榮的城市。華沙,1526年並入波蘭,成為重要的商業、政治、文化和地理中心,16年底成為波蘭首都。

與這種政治和經濟的變化相壹致,它也開始在文化和科學中得到反映。當時的歐洲是“政教合壹”,教廷控制著許多國家,聖經被宣布為至高無上的真理,壹切違背聖經的教義都被斥為“異端”,所有反對神權的人都被處以火刑。新興資產階級為了自身的生存和發展,掀起了反對封建制度和教會迷信的鬥爭,人文主義思潮應運而生。他們使用的戰鬥武器是未被神學汙染的古希臘哲學、科學和文學藝術。這就是震驚歐洲的文藝復興。文藝復興首先發生在意大利,很快傳播到波蘭和其他歐洲國家。

同時,商業活動也促進了對外貿易的發展。在“黃金”咒語的驅使下,許多歐洲冒險家航行到非洲、印度和整個遠東地區。遠洋航行需要豐富的天文地理知識,實踐中積累的觀測數據讓人覺得當時流行的“靜、動”宇宙論值得懷疑,這就需要人們進壹步探索宇宙的奧秘,從而推動天文地理的發展。1492年,意大利著名航海家哥倫布第壹次航行到美洲。從1519到1522,麥哲倫和他的同伴繞地球壹周,證明了地球是圓的,也讓人們真正了解了地球。

在教會的嚴格控制下,中世紀也發生了轟轟烈烈的宗教革命。捷克愛國者、布拉格大學校長揚·胡斯(1369 ~ 1415)在君士坦丁堡的宗教會議上公開譴責德國封建領主和天主教會對捷克的壓迫和剝削。雖然他被反動教會燒死在火刑柱上,但他的革命活動在社會上引起了強烈的反響。捷克農民在胡斯的旗幟下舉行了起義,這壹運動也傳到了波蘭。1517,在德國,馬丁·路德(1483 ~ 1546)反對教會出售贖罪符號,公開與教皇決裂。1521年,路德在沃爾姆國會揭露了梵蒂岡的罪惡,提出了建立新教的主張。新教受到很多國家的支持,波蘭也深受影響。

在這樣壹個大變革、大動蕩的時代,哥白尼於1473年2月9日出生在維斯瓦河畔的托倫城。他的父親是壹位富有的商人,是國會議員。他有壹個兄弟和兩個姐妹。哥白尼10歲時,父親去世,他被送到叔叔大主教卡施的家中撫養。Wukash是壹個人道主義者。他與當時進步的波蘭知識界關系密切,與傑出的意大利革命家和人文主義者菲利普·布納克(Filippo BuOnac)是密友。哥白尼上中學的時候,伍卡什帶他去了壹個人文主義者聚會。1491年,哥白尼按照叔叔的安排,去克拉科夫大學學習天文學和數學。

當時,波蘭已經產生了壹些著名的天文學家,如馬青·克洛爾,他編寫了《1450年阿爾方斯星表修訂本》壹書,並在許多國家進行了演講。再比如著名的天文學家沃伊切赫(Wojciech),他編纂了壹部天文歷法。他在克拉科夫大學講課,在哥白尼學習時是數學和天文學教授。哥白尼的“日心說”是他在克拉科夫大學讀書時構思的。

在神權統治的中世紀歐洲,天體被稱為“神聖的海岸”和“神聖的號角”,屬於神學而非科學。根據神學家的神話,天空中充滿了“各種級別的天使和壹組水晶球”,“靜止的地球”就在這些水晶球的中心。太陽繞著地球轉,因為“上帝”創造太陽的目的是照亮地球,善待人類。至於天體的運行,按照意大利神學家托馬斯·阿奎那的說法,是因為每個天體都有壹個“天使”在推動它。天體的運行取決於“天使”的意誌,“天使”的意誌是人類無法理解的。阿奎那還說:“如果人類有時能理解壹些問題,那是因為上帝通過天使啟發了我們。”

神學家所說的天空,迎合了當時封建領主的利益。他們威脅說,封建等級制度是天道等級制度的反映和延續。“上帝”統治“天使”,所以封建主統治農民。阿奎那說:“如果人類不明白封建制度的優越性,錯在人類,因為人類的智慧是有限的。”這樣,封建制度變得神聖不可侵犯。

為了鞏固封建統治,天主教會的宗教裁判所燒毀了許多珍貴的科學著作,有時壹天要燒20車。1327年,意大利天文學家Tseko Dascori被活活燒死。他的“罪行”是違反聖經的教導,證明地球是球形的,另壹個半球有人類。

然而到了15年底,這個神學家的天空因為科學的發展而面臨搖搖欲墜的局面,宗教裁判所的邪焰和酷刑也無法挽救它的命運。

偉大的理論

在那個“科學成為神學的婢女”的時代,很多理論被扭曲閹割,用來為封建統治服務。在中世紀的歐洲,很少有人知道古代科學經典的真實內容。這個時候,科學家們的壹個重要功課就是探索古老的文化遺產,這是壹個沒有沾染神學毒素的文化寶庫。

古希臘偉大的天文學家托勒密在公元二世紀總結了前人400年的觀測成果,寫了壹本書《天文選》(即《大論》),提出了“地球是宇宙中心”的理論。這個理論被神學家使用和控制,流傳了1400多年。

托勒密認為地球靜止不動地位於宇宙的中心,所有的天體,包括太陽,都圍繞著地球旋轉。但是,在觀測中,人們發現天體的運行有壹種時好時壞、忽快忽慢的現象。為了解釋往返現象,托勒密說,繞地球做平衡運動的不是天體本身,而是天體運行的圓輪中心。他把環繞地球的圓輪稱為“偶輪”,把較小的圓輪稱為“現輪”。為了解釋快與慢的現象,他在主“當前輪”之外增加了壹些輔助“當前輪”,並采用了“虛輪”壹詞,使“當前輪”中心的不平衡運動,看起來是從“虛輪”中心“平衡”出來的。托勒密由此對古代的觀測數據給出了牽強附會的解釋。

但是在隨後的幾個世紀裏,大量的觀測數據積累下來,只有托勒密的

“本輪”不足以解釋天體的運行,需要增加越來越多的“本輪”。後世學者致力於這項“修補”工作,使得托勒密的體系越來越復雜,對天文學的研究也停留在這個水平。

“地球是宇宙中心”的說法正是“神學家的天空”的依據。中世紀的神學家吹捧托勒密的結論,卻掩蓋了托勒密的方法論:托勒密建立了壹套天才的數學理論,試圖用人類的智慧,通過觀察、演算和推理的手段,發現天體的原因和規律,這是托勒密理論中至關重要的部分。所以,托勒密的“地心說”雖然與神學家的宇宙觀不謀而合,但兩者有著本質的區別。壹個是科學上的錯誤結論,壹個是愚弄人類,企圖讓封建統治永恒的彌天大謊。哥白尼對此做出了正確的評價。他說:“妳應該把妳的箭射向托勒密的同壹個方向,但弓箭的材料應該和他的完全不同。”

哥白尼非常勤奮地研究托勒密的著作。他看到了托勒密的錯誤結論和科學方法之間的矛盾。正是哥白尼發現了托勒密錯誤的根源,才發現了真理。

哥白尼意識到,天文學的發展道路不應該繼續“修復”托勒密的舊理論,而應該發現宇宙結構的新理論。他打了個比方:那些站在托勒密立場上的學者,搞個別的、孤立的觀察,拼湊出壹些重疊的“流輪”來解釋宇宙的現象,就像有人四處尋找四肢和頭顱並加以描述,結果不像人,而像怪物。

哥白尼在克拉科夫大學讀書時就開始思考地球的運行。他在《天體運動》的序言中說,前人有權編造圓輪來解釋星空現象,他也有權試圖找到比圓輪更恰當的方法來解釋天體運動。

哥白尼觀察天體的目的與過去學者的目的相反。他不是強迫宇宙的現象服從“地球中心”理論哥白尼的名言,“現象引導天文學家。”他要回答的問題恰恰是宇宙現象,觀察到的現象證實了壹個新創立的理論——“太陽中心”理論。他有針對性的觀察最終導致了天文學的徹底變革。

哥白尼的觀測在克拉科夫大學開了個好頭。他利用著名的占星家馬青·布利查(約1433 ~ 1493)觀測月食,研究無邊無際的星空。

哥白尼停止了在克拉科夫大學的三年學習,去了意大利學習“教會法”。這是他叔叔Wukash的主意。因為當時以波蘭北部為基地的十字騎士會經常侵犯邊境,幹壞事,要和他們鬥爭,必須有人精通“教會法”。哥白尼認為對抗騎士十字會是義不容辭的責任。他說:“沒有比對祖國的義務更莊嚴的義務了,為祖國獻出自己的生命是毫不猶豫的。”所以他同意了Wukash的建議。為了拿到出國的路費和長期留學的生活費,他再次接受了叔叔的安排,決定終身擔任教會的職務。1496年的秋天,哥白尼穿上長袍,出發去意大利。

他在意大利北部的博洛尼亞大學學習“教會法”,同時努力學習天文學。在這裏,他遇到了當時著名的天文學家多米尼克·瑪麗亞,並和他壹起研究了月球的理論。他開始用實際觀察來揭露托勒密的理論和客觀現象之間的矛盾。他發現托勒密對月球運動的解釋,正如雷吉·蒙特所指出的那樣,肯定會得出壹個荒謬的結論:月球的體積有時膨脹有時收縮,滿月是膨脹的結果,新月是收縮的結果。1497年3月9日,哥白尼和瑪麗亞壹起進行了壹次著名的觀測。那天晚上,夜很晴朗,群星閃耀,壹彎新月漂浮在太空中。站在聖約瑟夫教堂的塔上,他們觀察了“金牛座”的亮星“畢蘇武”,以了解它是如何被逐漸接近的殘月所掩蓋的。當“蘇比吳”遇到月亮,還有些差距時,“蘇比吳”很快就消失了。他們精確地測量了畢蘇武消失的時間,計算出無可辯駁的數據,證明那些空隙都是月球缺少食物的壹部分。“畢宿五”被月亮本身的影子遮住了,月亮的體積並沒有縮小。這樣,哥白尼在托勒密的地心說中打開了壹個缺口

1500年,哥白尼因經濟困難去了羅馬當數學老師。在這個“聖城”,種種經歷讓他透過教會統治的重重黑暗,看到梵蒂岡不過是壹個虛偽頹廢的地方。第二年夏天,哥白尼回到中國,後來因為教會的資助去了意大利的帕多瓦學醫。1503年,哥白尼獲得法拉羅大學教會法博士學位。

此時,哥白尼也努力研究古籍,目的是為“日心說”尋求參考資料。他讀了幾乎所有他能找到的文獻。後來,他寫道:“我越是在自己的工作中尋求幫助,就越是和創立這門學科的人在壹起。我願意將我的發現與他們的發現融合在壹起。”他在研究古籍的時候,寫下了這樣壹些大膽的想法:

“天空、太陽、月亮、星星和天空中的壹切都靜止不動。除了地球,宇宙中沒有任何東西在運動。地球以很大的速度繞軸旋轉,造成壹種地球靜止,天空轉動的感覺。”

“大多數學者認為地球是靜止的,但菲洛沃斯和畢達哥拉斯告訴它圍繞著火旋轉。”

“在行星的中心矗立著壹個巨大而威嚴的太陽,它不僅是時間的主宰,也是地球的主宰,更是星辰和天空的主宰。”

這些古代學者的傑出見解在當時被認為是“離經叛道”的,但對哥白尼來說,它們就像黑夜飛行中的燈塔,照亮了他的方向。

1506年,哥白尼結束了在意大利的十年留學生涯,啟程回國。

“手術”的誕生

哥白尼在壹個雨天離開了意大利。當時出現了彗星破天的景象,瘟疫大面積流行。就在這時,教皇亞歷山大不小心喝下了謀殺他人的毒酒,死了。意大利教會趁機提出各種“警告”,招搖撞騙,愚弄民眾。哥白尼回到波蘭時,天空中又出現了壹次罕見的星象,教堂也是如火如荼,搞得首都克拉科夫煙霧彌漫。

原來,教會宣布將連續出現四次土星和木星在天空中“相遇”的異象,說這是上天對世人的嚴重警告。天下會出現假先知,洪水瘟疫接踵而至,造成社會動蕩,國家崩潰。這些謠言讓人不安,有錢人拼命找樂子,希望擺脫對未來的恐懼;為了向教會購買“贖罪符號”,窮人已經壹無所有,難以生存。天空壹直是教會勒索錢財的搖錢樹。他們把“天堂裏的位置”放在他們的錢包裏,並出售大量的“贖罪符號”來收集人們的財富。當時波蘭知名宗教裁判官鐵哲爾說,孝敬他錢財的人可以消災,甚至死者也可以贖罪。他的口頭禪是:“錢入聖櫃,魂上天堂!”"

此時,哥白尼和他的朋友們還在克拉科夫研究兩顆恒星的“會合”。哥白尼發現教會的說法存在數據錯誤,這顯然是混淆視聽的神話。所以,他和他的朋友們決定在不同的地區進行觀察,以便壹起揭露教會的邪惡伎倆。

當第四次“會合”發生時,哥白尼正在他叔叔伍卡什在赫爾斯堡的主教官邸,主持與騎士十字會的鬥爭。盡管他的政務繁忙,哥白尼仍然堅持觀察星星。

觀測結果證實了哥白尼的預見。“會合”的日期與教會所說的不壹致,但與哥白尼的計算壹致——它比計劃提前了壹個多月。哥白尼的朋友們也觀察到了同樣的占星術。科學給了教會壹記重擊。

在霍爾斯堡,由於朋友們的不斷催促,哥白尼寫下了他的“日心說”的提綱,取了壹個簡單的名字,叫做《論天體運行的假說》,並抄送給他的幾個心腹。它宣布:“所有天體都圍繞太陽旋轉,太陽附近就是宇宙的中心。地球像其他行星壹樣繞著壹個圓圈運動。它日夜圍繞地軸旋轉,每年圍繞太陽旋轉壹周……”

哥白尼宣布的是壹個龐大理論體系的輪廓,引起了參加聚會的朋友們的諸多爭議。哥白尼回答了許多問題。在辯論的最後,他引用了偉大的羅馬詩人西塞羅的話:“沒有什麽能比得上宇宙的完整和美德的純潔。”他用這句話表達了壹種信念,認為宇宙是完整的、對稱的、和諧的,有著可以理解的規律和秩序。

《論天體運行假說》是哥白尼學說的第壹塊基石,但要在這塊基石上建造壹座宏偉的理論大廈,還需要做大量的準備工作。

1512年,烏卡什因病去世,哥白尼離開了赫爾斯堡,搬到了教區大教堂所在的寺廟芙蓉堡。芙蓉堡是波羅的海附近的壹個小漁港。哥白尼在芙蓉堡定居後,在城堡裏買了壹座瞭望塔。這座瞭望塔原本是用來作戰的,三角形的屋頂向前傾斜,幾乎伸出圍欄。大樓頂樓有三扇窗戶,是哥白尼的工作室。下面兩層是臥室,各有壹個射擊用的槍眼。從頂層的窗戶,妳可以觀察到四面八方的天空。當屋頂幹擾觀察時,外面的露臺就成了他的觀察平臺。他壹直住在這裏,直到去世。

這時,哥白尼已經把他未來的工作命名為“操作”。在他看來,運動才是人生的真諦——運動存在於萬物之中,上至天空,下至深海。沒有什麽是壹成不變的,壹切都在成長、變化、消失,而且會世世代代延續下去。《手術》這本書就是要揭示自然界最本質的秘密。哥白尼的這壹觀點肯定了客觀世界的存在及其規律性,閃耀著樸素唯物主義哲學的光輝。

哥白尼對地球的形狀做了許多間接的觀察。早在1500,165438+10月6日,他就在羅馬郊區的壹座高山上觀測到了月食,並研究了地球在月球表面投下的弧形陰影,從而證實了亞裏士多德關於地球是球形的論斷。定居芙蓉堡時,他多次站在波羅的海岸邊觀察帆船。有壹次,哥白尼讓壹艘帆船在桅頂系上壹個發光的物體。他站在岸邊,看著帆船緩緩航行。在描述這壹觀察時,他說,“隨著帆船遠去,發光的物體逐漸著陸,最後完全消失,就像太陽正在落山壹樣。”這個觀察讓他得出壹個結論:“即使是海面也是圓的。”

在潮濕多霧的波羅的海岸邊,寒冷的冬夜,天空沒有壹絲雲彩,星星在蔚藍的天空中閃著耀眼的寒光。哥白尼總是利用這個難得的機會,穿上皮衣,紮緊頭罩,把儀器搬到箭塔的露臺上進行通宵觀測。他用的儀器都是自己做的,有三種。測量行星間距離的“三弧儀”是用杉木桿做的,用墨水標記,刻上準直器。測量月球和行星位置的“捕星器”是由六根樹條圍成壹個圓圈。測量淩日高度的象限儀是壹個大的方形板,右上角有壹個帶刻度的木環。架子上有壹個“水平儀”,其實只是壹個裝滿水的玻璃管。觀察日食本來是為了觀察水中的倒影。為了減少向拱形塔提水的麻煩,他打破常規,用壹個穿孔的窗戶護板把陽影反射到墻上。哥白尼在芙蓉寶前後做了50多次有記錄的觀測,包括日食、月食、火星、金星、木星、土星的位置。在望遠鏡發明之前,這些觀測如此精確是不容易的。難怪後來很多傑出的天文學家都推崇他們。

1516年秋,以波蘭北部為基地的騎士十字會多次入侵邊境。教會依仗哥白尼的聲望和才能,派他擔任奧爾斯汀的宗教制作總監,來對付大軍壓境的勁敵。

正是在那些火熱的歲月裏,哥白尼開始撰寫他的不朽著作《手術》。他在奧爾斯汀城堡的哨塔上搭建了壹個簡易的觀察平臺,並隨身攜帶了壹些必要的資料。當時整本書的內容已經有了大綱,全書計劃寫成八卷(出版時為六卷)。第壹卷已經寫好,但進展緩慢,因為哥白尼目前必須全力以赴應對敵人的挑釁和騷擾。

1519年秋,哥白尼辭去了教育生產總監的職務,回到芙蓉寶,以全部精力寫《操作》。然而戰爭的風暴很快就席卷到了這裏,芙蓉寶陷入了騎士十字會的包圍圈。敵人燒殺搶掠,斷絕糧草,企圖迫使守軍投降。這時,教會的牧師們都逃走了,有的甚至投奔了敵人。但哥白尼仍然留在城裏,和居民壹起支持守軍。他們還修建了運河和水利工程。哥白尼設計建造的水閘和水磨對當時支援戰爭、繁榮經濟具有重要意義。

次年秋,哥白尼再次擔任奧爾斯汀的制作經理。此時,十字騎士已經入侵了附近的許多城堡,而且已經快到奧爾斯汀了。哥白尼把自己保管的錢全部拿出來支持戰鬥,親自部署防禦,申辦城池。十字騎士用燃燒彈攻擊城市,哥白尼要求人們用浸濕的皮革蓋住敵人的燃燒彈。經過五天五夜的激戰,這座城市仍然屹立不倒。十字勛章大公爵霍亨倫惱羞成怒,專門派人到芙蓉堡燒他的書籍、手稿和文書。但哥白尼始終固守城堡,霍亨倫無奈退出,同意休戰。戰後,波蘭國王齊格蒙特獎勵了他的功績,任命哥白尼為奧爾斯汀的首席執行官。

1525年秋,哥白尼關於“運算”的工作在芙蓉堡全面展開。這時,壹位名叫安娜的女管家從哥白尼的瞭望塔走了過來。安娜出身名門,氣質脫俗。她由衷地欽佩哥白尼,毅然拋棄世俗偏見,與被教會剝奪了結婚權利的哥白尼生活在壹起。哥白尼在安娜的幫助和關心下,很快就把手稿堆在了他的書桌上。

《操作》第壹卷給出了宇宙結構的鳥瞰圖。在論證之初,哥白尼列舉了許多觀測數據來證明地球是圓的。然後他指出了地球是圓的原因。他說:“所有的物體都傾向於把自己凝結成這個球體,就像同壹滴水或壹滴其他流體壹樣,它們總是盡力形成壹個獨立的整體。”“物體之所以呈球形,在於它的重量,即物體的粒子或原子自身凝聚成壹個整體,收縮成壹個球體的壹種自然趨勢。”他對這個問題的回答為牛頓在壹百多年後發現萬有引力開辟了道路。

他還寫過這樣壹段關於原子的話:“所謂原子,就是不能再分的最小粒子。它們重疊或繁殖在壹起,但因為它們是不可見的,所以它們不會立即形成可見的物體;然而,它們的數量可以增加到這種程度,足以積累到可見的規模。”這段話針對的是唯心主義者的論點,他們以看不見為借口,否認原子的存在。在理想主義者的鼓動下,這段話在《奔跑》出版時被刪除了。在接下來的300年裏,第三版裏沒有壹個字。

《操作》第二卷介紹了相關的數學原理,其中平面三角形和球面三角形的計算方法是哥白尼首創的。這裏說的是三角形法則,即由三角形的壹些已知邊和角計算其他邊和角的法則。這包括球面上有三條直線的平面三角形和三條圓弧的球面三角形。

第三卷是星表。第四冊介紹地球繞軸運行的軌道和全年運行情況。

第五卷討論了月球,地球的衛星。哥白尼非常重視對月球的研究,尤其是日食。他認為,在日食期間,人們可以從月球、地球和太陽的相對位置中獲得關於宇宙真實結構的暗示。“因為,當宇宙的其余部分都是清澈的、充滿陽光的時候,所謂的夜晚不過是地球本身的影子。這個陰影形成了壹個末端尖銳的圓錐體。月亮壹碰到這個影子就會失去光澤,當它出現在影子的中心時,它的位置正好與太陽相對。”

他的最後壹卷將寫壹個關於行星運動的理論。

運籌學的不朽貢獻在於它根據相對運動原理解釋了行星的表觀運動。在哥白尼之前,這個原理從未被如此詳細地闡述過,也沒有人從這個原理中得出如此重要的結論。

哥白尼對這個問題是這樣說的:“我們所觀察到的壹切物體的位置變化,都不是由被觀察物體的運動引起的,也不是由觀察者的運動引起的,也不是由物體和人之間不壹致的變化引起的。”由於地球是我們觀察其運動的基地,所以我們在天空中觀察到的運動,比如太陽的運動,可能是表面的運動,是地球自身運動造成的錯覺,而其他天體的運動,可能是那個天體和地球運動不壹致的結果。所以,如果我們承認地球自西向東自轉,會明顯感覺到好像太陽月亮星星都在升起落下。"

哥白尼寫道:“這就像維吉爾所闡明的壹樣。””他問Inis說:

我們在駛出港口,而土地和城市在後退。因為當船經過平靜的海面時,外面的壹切在船上的人看來都好像在隨著船的運動而運動,只是方向相反——他們覺得自己和周圍的壹切都被留在了原來的地方。毫無疑問,這種相同的情況可能會出現在地球運動的現象中,並造成整個宇宙都在旋轉的印象。"

哥白尼也爭辯說:“雖然地球是壹個巨大的球體,但與宇宙相比,它是微不足道的。”他註意到地平線把天球分成了相等的兩半,並利用這壹現象證實了宇宙是無限的這壹論斷。“根據這個結論,可以看出宇宙與地球相比是不可估量的,是壹個無窮無盡的龐然大物。”哥白尼也相信太陽是地球相對靜止的中心。

哥白尼的功績在於他用科學的太陽中心說推翻了統治天文學1000多年的地心說。這是天文學的壹次重大革命,引起了人類宇宙學的革新。

困難的出版