探索宇宙的歷程

第四講探索宇宙的歷程 什么是宇宙 四方上下曰宇古往今來曰宙 淮南子 原道訓(xùn) 宇 空間宙 時(shí)間宇宙就是時(shí)間 空間和物質(zhì)的總稱 一 中心火 畢達(dá)哥拉斯的宇宙二 地心說三 哥白尼與日心說四 伽利略與土星的光環(huán)五 開普勒 行星運(yùn)動(dòng)三定律六 牛頓與萬有引力 一 中心火 畢達(dá)哥拉斯的宇宙 泰勒斯 前584年 首次預(yù)報(bào)日全食畢達(dá)哥拉斯勾股定理 商高定理 三角形三內(nèi)角之和是180度大地是一個(gè)球宇宙模型 中心火 與 對(duì)地 二 地心說 亞歷士多德 前300多年 強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn) 觀察不承認(rèn)存在 中心火 與 對(duì)地 地心宇宙月下世界 土 水 火 氣月上世界 以太 前200多年阿歷斯塔克 最早的日心說前100多年托勒密的地心說地心說戰(zhàn)勝日心說得到教會(huì)支持 統(tǒng)治西方1500年 中世紀(jì)修改后的地心說 三 哥白尼與日心說 背景 地理大發(fā)現(xiàn)鄭和下西洋 1405 1433 哥倫布 意 西 發(fā)現(xiàn)新大陸 1492 達(dá)伽馬 葡 繞過好望角到印度 1498 亞美利哥 意 認(rèn)識(shí)到新大陸不是印度 1503 麥哲倫 葡 西 環(huán)球航行 1519 1522 宗教改革 馬丁 路德 1517 贖罪卷 95條指控 薩克森選帝侯文藝復(fù)興 但丁 達(dá) 芬奇 莎士比亞 1300 1600 中國(guó)的四大發(fā)明傳入歐洲造紙 印刷 火藥 指南針以及煉丹術(shù)印度的十進(jìn)位制和 阿拉伯?dāng)?shù)字 傳入歐洲十字軍東征 從巴格達(dá)帶回希臘文明 我們應(yīng)當(dāng)觀察各種發(fā)明的威力 效能與后果 最顯著的例子便是印刷術(shù) 火藥和指南針 這三種發(fā)明都曾改變了整個(gè)世界的全部面貌和狀態(tài) 第一種在知識(shí)傳播的文獻(xiàn)方面 第二種在戰(zhàn)爭(zhēng)上 第三種在航海上 并且隨著這些發(fā)明的利用又引起了無數(shù)的變遷 由此看來 世界上沒有一個(gè)帝國(guó) 沒有一個(gè)教派 沒有一個(gè)星宿比這三種發(fā)明對(duì)于人類發(fā)生過更大的力量與影響了 弗朗西斯 培根 這是預(yù)告資產(chǎn)階級(jí)社會(huì)到來的三大發(fā)明 火藥把騎士階層炸得粉碎 指南針打開了世界市場(chǎng)并建立了殖民地 而印刷術(shù)則變成新教的工具 總的說來變成了科學(xué)復(fù)興的手段 變成對(duì)精神發(fā)展創(chuàng)造必要前提的最強(qiáng)大的杠桿 馬克思 哥白尼知道古代的 中心火 和 日心說 修改后的地心說 水星和金星繞著太陽轉(zhuǎn)動(dòng) 哥白尼提出日心說1543年 天體運(yùn)行論 獻(xiàn)給最神圣的教皇 保羅三世陛下 我對(duì)地心說進(jìn)行了長(zhǎng)期思考 上帝為我們創(chuàng)造了美好而協(xié)調(diào)的宇宙 哲學(xué)家們 指地心說的提出者和擁護(hù)者 卻不能提出正確的理論來描述 對(duì)此我感到十分氣憤 因此 我不得不去閱讀更多的哲學(xué)著作 看看有沒有與傳統(tǒng)理論 地心說 不同的假說 終于 我在古希臘的一些著作中發(fā)現(xiàn)了地球運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn) 這就啟發(fā)我也來運(yùn)用這種觀點(diǎn) 我終于發(fā)現(xiàn) 如果認(rèn)為地球和行星都圍繞太陽運(yùn)動(dòng) 一切就變得簡(jiǎn)單而清楚了 哥白尼 天體運(yùn)行論 人們正在注意一個(gè)突然走紅的天文學(xué)家 他力圖證明地球圍繞著太陽轉(zhuǎn) 而不是太陽和諸星繞著地球轉(zhuǎn) 這個(gè)蠢材竟然想把天文學(xué)翻個(gè)底朝天 馬丁 路德 布魯諾 恒星是遙遠(yuǎn)的太陽宇宙是無限的 四 伽利略與土星光環(huán) 望遠(yuǎn)鏡 太陽的黑子月亮的環(huán)形山木星的衛(wèi)星土星的光環(huán) 密語Smaismrmielmepoetaleumibuvnenugttaviras 開普勒的解讀Salve umbistineumgeminatumMartiaproles 伽利略的謎底Altissimumplanetamtergemiumobservavi 50年后休琴士發(fā)表了另一個(gè)密語三年后自己揭謎 土星的附屬物是光環(huán) 伽利略的認(rèn)罪聲明 我 伽利略 七十歲 跪在您 最杰出最尊敬的紅衣主教和全世界基督徒國(guó)家反對(duì)異端墮落的宗教法庭庭長(zhǎng)面前 面對(duì)著福音書 用我自己的手按著它宣誓 完全放棄我認(rèn)為太陽是中心并且不動(dòng)這一虛妄的觀點(diǎn) 絕不以任何方式堅(jiān)持 辯解和教授上述荒誕無稽的學(xué)說 我以一顆真誠的心和誠實(shí)的信用 發(fā)誓公開放棄 詛咒并嫌惡上述的謬見和異端邪說 此外 如果我知道任何人是異教徒或懷疑任何人是異教徒的話 我一定向宗教法庭或向當(dāng)?shù)刈诮谭ㄍシü俸痛笾鹘虣z舉告發(fā) 而且我發(fā)誓并保證 我一定履行并完全遵守宗教法庭現(xiàn)在或?qū)砑又T于我的全部贖罪苦行 五 開普勒 行星運(yùn)動(dòng)三定律 第谷改進(jìn)后的地心宇宙模型 開普勒 宇宙的秘密 發(fā)現(xiàn)了上帝創(chuàng)造宇宙時(shí)的思路 上帝精通幾何 正6面體外接球 土星軌道正6面體內(nèi)切球 木星軌道正4面體外接球正4面體內(nèi)切球 火星軌道正12面體外接球正12面體內(nèi)切球 地球軌道正20面體外接球正20面體內(nèi)切球 金星軌道正8面體外接球正8面體內(nèi)切球 水星軌道 第谷的遺愿 授權(quán)開普勒使用自己的資料但必須用地心說 不能用日心說觀測(cè)完1000顆恒星 制定魯?shù)婪蛐潜?一定要尊重觀測(cè)事實(shí) 希望我沒有虛度此生 開普勒抓住火星軌道觀測(cè)與理論的8分偏差 第一定律 行星繞日的軌道是一個(gè)橢圓太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上第二定律 矢經(jīng)在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等 角動(dòng)量守恒 第三定律 行星繞日運(yùn)動(dòng)周期的平方與軌道半長(zhǎng)軸的立方成正比 開普勒用26年心血完成 魯?shù)婪蛐潜?此表被天文學(xué)家和航海家用了100多年 我欲測(cè)天高如今又量地深上天賜予我靈魂大地收容我的俗身 六 牛頓與萬有引力 蘋果落地的故事 最早見于伏爾泰1738的書 伏爾泰1694年生原名 弗朗索瓦 瑪麗 阿魯埃 伏爾泰個(gè)子矮小 其貌不揚(yáng) 語言尖刻 生活輕浮 充滿叛逆精神 寫的劇本在巴黎常演不衰 尖刻語言直指教會(huì)和王公貴族 神父并不像你想的那么聰明 我們無知才以為他們有學(xué)問 應(yīng)該相信 只相信自己的眼睛 讓眼睛成為我們的上帝和圣經(jīng) 我沒有顯赫的門第 但我的門第將因?yàn)槲叶@赫 伏爾泰 流亡英國(guó) 見到牛頓葬禮 會(huì)見牛頓親戚私奔 英國(guó)書簡(jiǎn) 西雷莊園 風(fēng)俗論 夏特萊夫人翻譯 自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理 伏爾泰作序路易十六 就是這兩個(gè)人 盧梭和伏爾泰 搞垮了法國(guó) 牛頓1642年生18歲劍橋三一學(xué)院 上帝 耶穌 圣靈 23歲畢業(yè) 瘟疫23 25歲在鄉(xiāng)下躲避瘟疫 牛頓的豐收年 26歲盧卡斯講座教授 巴羅讓賢 30歲皇家學(xué)會(huì)會(huì)員 45歲 自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理 絕對(duì)時(shí)空 慣性系 質(zhì)量相對(duì)性原理力學(xué)三定律萬有引力定律疊加原理 平行四邊形法則 65歲 光學(xué) 萬有引力定律的提出 牛頓與胡克的不愉快關(guān)系 牛頓 胡克 哈雷都知道 開普勒第三定律力與距離平方成反比問題 力與距離平方成反比 開普勒第一 第二定律 萬有引力定律的成就潮汐現(xiàn)象哈雷彗星海王星的發(fā)現(xiàn) 亞當(dāng)斯和勒維葉 萬有引力常數(shù)G的測(cè)定卡文迪什 H Cavendish 1798 卡文迪什實(shí)驗(yàn)室的建立 W Cavendish 劍橋校長(zhǎng) 1871 第一任實(shí)驗(yàn)室主任 麥克斯韋 走下神壇的牛頓牛頓VS惠更斯光的微粒說與波動(dòng)說牛頓VS胡克萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)權(quán) 牛頓VS弗萊姆斯梯德天文數(shù)據(jù)的使用 牛頓VS萊布尼茲微積分的發(fā)現(xiàn)權(quán) 牛頓VS萊布尼茲對(duì)時(shí)間與空間的認(rèn)識(shí)牛頓 存在脫離物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)空間與絕對(duì)時(shí)間 萊布尼茲 根本不存在絕對(duì)空間與絕對(duì)時(shí)間 空間是相對(duì)的 時(shí)間也是相對(duì)的 時(shí)間不過是相繼發(fā)生的現(xiàn)象的羅列 空間不過是物體和現(xiàn)象存在有序性的表現(xiàn)方式 我站在巨人的肩上 我覺得自己只不過像個(gè)在海邊玩耍的小孩 時(shí)而發(fā)現(xiàn)