哥白尼的地動說開啟現代科學的大門 講者：光電所 蔡五湖 天體循環論 哥白尼的地動說開啟現代科學的大門 講者：光電所 蔡五湖

改變歷史的書 By Dr. Robert Downs 馬基維利及其『君王論』 ( 1469-1527) 潘恩及其『常識』 (1737-1809) 亞當史密斯及其『國富論』 (1723-1790) 馬爾薩斯及其『人口論』 (1766-1834) 梭羅及其『不服從論』 (1817-1862) 史佗夫人及其『黑奴籲天祿』(1812-1896) 馬克思及其『資本論』(1818-1883) 馬漢及其『海權論』(1840-1914) 麥金德及其『地緣政治學』(1861-1947) 希特勒及其『我的奮鬥』(1889-1945) 哥白尼及其『天體循環論』(1473-1543) 哈維及其『血液循環論』(1578-1657) 牛頓及其『數學原理』(1642-1727) 達爾文及其『物種原始論』(1809-1882) 佛洛伊德及其『夢之解析』(1856-1939) 愛因斯坦及其『相對論』(1879-1955)

『天體』循環論 Milky Way 銀河星象

400 billion stars 300 billion other solar systems

暗夜的星空的舞台 A rare and spectacular head-on collision between two galaxies appears in this NASA Hubble Space Telescope true-color image of theCartwheel Galaxy, located 500 million light-years away in the constellation Sculptor.

Head-on Collision Between Two Galaxies

星系(球)的興衰與滅亡 This image sheds new light on the poorly understood ejection of stellar matter which accompanies the slow death of Sun-like stars.

Genesis 創世紀 EXPLODING STAR SEEN IN THREE DIMENSIONS This is a unique three-dimensional image of the star Eta Carinae ,with its twin lobes and equatorial disk of expanding dust and gas.

Our solar system

行星的位置的變化非常重要 古代曆法建立在精確的天文觀測上

無限想像的星空

天文與神話傳說

希臘埃及天空的故事 穹蒼 天圓地方

古天體模型 恆星 Star、行星 Planet 行星在古中國依其特徵稱晨星（金、水星）、熒惑（火星）、歲星（木星）、鎮星（土星）。

Pythagoras 畢達葛拉斯 500 B.C.

Aristotle 亞里斯多德 400 B.C.

Claudius Ptolemy 托勒密 150 A.D. 地球是唯一不動的星球位於宇宙的中心，所有的行星與恆星環繞著地球運轉。

托勒密的行星模型 第一，這系統是基於大自然的表象，與一般觀察者所見相符。 第二，托勒密理論滿足人類的自我，樂於相信地球位於宇宙中心，整個宇宙是為人類所造。 此行星模型在後來的一千四百年內不曾被懷疑過。

文藝復興的社會背景 文藝復興起自西元1450年 哥白尼 1473-1543 23歲

The middle century 君權神授開始受到質疑

騎士君主威權沒落─城市與商人崛起

Black Plague 黑死病(1350-1450) 宗教與教會亦開始受到質疑 Peter Bruegel (the elder) "Triumph of Death" (Black Plague)  (Flemish artist, 1562, oil on panel, in Museo del Prado, Madrid. 

Renaissance Reformation 文藝復興運動 1450 - The Dawn of a New Age Learning and the Arts began to flourish during the Renaissance.   About 1450, European scholars became more interested in studying the world around them. Their art became more true to life. They began to explore new lands. The new age in Europe was eventually called "the Renaissance."

The Revolution of Painting 13th Century Paintings Renaissance Paintings

文藝復興的內涵與精神 自由精神萌芽 理智覺醒-啟蒙運動 人文主義的再生

文藝復興起於Firenze (Florence) 對後世的影響非常深遠

Columbus 哥倫布 1451~1506 發現新大陸

Vasco da Gama 達佳瑪 (1469-1526) 首航印度

Maggelan 麥哲倫 (1480-1521) 環球航行探險

Martin Luther馬丁路德 (1483 – 1546) 宗教改革 自從西元1517年馬丁路德在威登山教堂張貼九十五條反對大赦的論題後，可說是新教運動已經開始了。 【這是我的立場；我只能這樣做。上帝助我。阿門！】 【 Here I Stand , I Cannot Change , So May God Help Me ... 】﹍ 馬丁路德，1521.4.18 Worms議會的演講

Michelangelo米開郎基羅 (1475~1564) 新藝術世界

Da Vinci 達文西 (1452-1519) 集繪畫、雕刻、工程、建築、醫學、生物、哲學於一身

Copernicus 哥白尼 1473-1543 哥白尼給了這個世界一個全新的宇宙系統。

哥白尼求學階段 西元1491年哥白尼在歐洲首席學府波蘭的克拉科Krakow大學學習數學與天文學。

哥白尼求學階段 五年後前往義大利菠羅納Bologna大學繼續學習教會法與研究天文學，並且在西元1503年獲得教會法的博士學位。

哥白尼的神職生涯 (1506 ~ 1543) Frauenburg (Frombork) 哥白尼的神職生涯 (1506 ~ 1543) Frauenburg (Frombork) 西元1506年哥白尼被提名為弗勞恩堡主教教堂教團修士，哥白尼終其一生共37年都是貢獻給教堂。 Copernicus' Tower

Baltic Sea 波羅的海的日子 哥白尼在其37年的教會生涯中，天文學研究仍然是他最喜歡的活動。 由於波羅的海和河流帶來了霧和雲不適合星象觀測，再加上手上僅有日規與簡陋的觀星儀器，哥白尼只好將其主要的研究工作放在行星軌道的計算上。

哥白尼地動說行星模型 哥白尼的長期觀測與計算結果顯示地球每天以固定軸自轉一圈，並且繞太陽公轉每圈歷時一年，所有行星繞太陽旋轉而地球只是眾行星之一。這樣的理論在16世紀真是太令人難以置信，以至於讓哥白尼不敢出書發表，直到他能確認所有數據都是無法被駁倒為止。30年後哥白尼才將此理論公諸於世，而出版的書是在哥白尼死前數小時才送達他的手上。

哥白尼在兩位朋友協助下方才順利出書 德國魏登堡大學數學教授 喬治 雷迪科斯George J. Rheticus 2. 路德教會的牧師 歐鄉德Andreas Osiander Andreas Osiander

喬治 雷迪科斯 George J. Rheticus 1514 ~ 1576 在西元1539年，雷迪科斯到弗勞恩堡拜訪哥白尼，原先他只預定停留一、二星期，但在哥白尼熱情招待下，實際上足足住了超過兩年。首先用三個月的時間研究哥白尼的筆記後，雷迪科斯寫了一篇關於哥白尼地動說理論的簡短報告，隨後在1540年摘錄於雷迪科斯出版的小冊中。

哥白尼的堅持與執著 就在這個時候，哥白尼反而極力反對答應將全部的理論出書。一方面，哥白尼是一位完美主義者，所有的觀察必須一再的核對，由十九世紀中期所尋獲的原稿可以看到多達六次重複核對的紀錄。另一方面，哥白尼也是一位虔誠的教徒與教會工作者，他知道當時天主教會在馬丁路德的宗教革命之後，對於違反正統教義的革命性思想非常排斥。他不想成為一位異教徒或是一位殉教者。

因緣際會 後來，經過雷迪科斯和其他人的共同努力，終於說服了哥白尼答應授權雷迪科斯將原稿出版。 由於雷迪科斯不久轉至萊比錫大學擔任教職，出版的工作隨後由當地的路德教會的牧師歐鄉德Andreas Osiander負責。 Andreas Osiander

歐鄉德的顧慮 1498 ~ 1552 歐鄉德擔心哥白尼急進的見解會遭教會反對，因而不印作者姓名而以無名氏方式出書。他更進一步將原稿序文拿掉，而以他寫的前言取代。在前言中歐鄉德描述這本書只是為了方便天文學家觀察星體所做的假設，地球運動未必然是事實。也就是說，這本書不必太認真看待。 歐鄉德出於一片好意不希望本書引起敵意的批評。但他可能不知道，哥白尼的天體循環論的書也因此被保留下來，直到西元1616年（出書53年後）才被列入天主教的禁書書目中。

哥白尼地動說所引起的恐慌 最早，托勒密便指出，地球必需維持靜止不動，否則地面上的物體會懸浮於空中，空中的小鳥和浮雲會快速朝後方逸去，並且拋向天空的物體也會往西方飛離。其中最令人不安的論點是，若地球以如此飛快的速度運動，地球將瞬間被撕裂成無數碎片散入太空中。

當時人們對哥白尼理論的反應 哥白尼的天體循環論歷經數世紀才逐漸被接受。傳言當初哥白尼的書印行時，便有當地的大學生攻擊印書工廠，並要求燒毀該書和原稿。在耳賓地方的戲團也推出新戲，描述天文學家如何將靈魂賣給撒旦。

地動說受到激烈反對 新理論太過於顛覆中世紀正宗教義認為的人所處的地球是宇宙的中心，如創世紀所述是上帝所賜予的。當時路德的忠實門徒梅蘭契頓 Melanchthon 便曾鄙視哥白尼道「他(哥白尼)停止了太陽，並且讓地球運動。」 “He stopped the sun and set the earth in motion.” Philipp Melanchthon (1497-1560)

教會反對最激烈 天主教教會在西元1616年更將哥白尼的書列入禁書的書目中，同時並譴責其他論及地動說之著作，直到1835年哥白尼的書才得以解禁。影響所及，也讓許多科學家和天文家因相信哥白尼的學說而遭當時教會的迫害。

其他受迫害者 伽利略因此而受到終身軟禁，並被教會要求公開拋棄哥白尼的學說，在其有生之年不得再提及此系統。 而另一位天文學者 喬丹諾 布魯諾 喬丹諾  布魯諾 Giordano Bruno更因此而獲罪，在西元1600年被教會處以極刑燒死。 喬丹諾 布魯諾

後世對哥白尼的評價 大哲學家笛卡兒（Descartes, Rene du Perron, 1596-1650）曾說哥白尼的地動說不但撼動了人們原有的認知，亦同時激起人類自由的思想。 不過、在哥白尼的天體循環論解禁後，美國的哈佛和耶魯大學仍將托勒密和哥白尼的理論並列為教材持續一段時間。 Descartes, Rene du Perron 1596-1650

哥白尼理論對後世的影響 伽利略的運動學

刻卜勒的三大行星運動定律 刻卜勒的三大行星運動定律

牛頓的經典物理學 牛頓的經典物理學 The Mathematical Principles of Natural Philosophy (1687) Isaac Newton (1642-1727)

達爾文的進化論 達爾文的進化論 Charles Darwin

東西方文明比較 歐洲文藝復興時期正值東方中國的明朝，哥白尼之前，明朝的各項文明遠比西方各國進步。如當時三保太監鄭和（1371 ~1435）下西洋，曾航海至南洋、印度、波斯、遠至非洲東岸等處宣揚國威。

前哥白尼時代的東方天文觀測 越洋航行必須藉助天象觀測判定航向，可見明朝前葉時期的天文觀測非常精確，除了用於海上船隻導航外，還能追蹤節氣的變化有助於農耕。過去掌管天文觀測的官是朝廷相當重要的職位，古代大天文學家以元朝郭守敬（1231~1316）為代表 郭守敬（1231~1316）

前哥白尼時代的東方天文觀測 郭守敬主張以實測為依據，特別創製和改良了十三種天文儀器﹝西元1276年﹞，機巧精密，遠勝前人，比丹麥人第谷﹝Tycho Brahe﹞（刻卜勒的老師）所發明同樣的儀器早三百年。同時他還在全國各地組織了龐大的天文測量網，設立27個觀測站進行規模巨大的大地測量工作。西元1280年曆法編成，採用了365.2425日為一回歸年，測定了地球繞日一周的時間，與實際只差26秒。

後哥白尼時代的東方科學 隨後的天文學家徐光啟(1562 ~1633)，在哥白尼之後，卻以介紹翻譯西方天文與數學書籍成為其最大的貢獻。西方卓越的科學文明在文藝復興後期藉傳教士引介進入明朝，明朝後葉反成為文化的輸入國，此後東西科學文明的落差也越來越大。 徐光啟(1562 ~1633)

果然 在哥白尼的地動說的衝擊讓人類理性文明等現代化的板塊開始傾向西方世界。 謝謝大家