库恩 ( 美国 ) thomas s. kuhn 1922~1996
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极为奇妙的是哥白尼服从于传统的最明确的表示就是同它的决裂 。 《 哥白尼革命 》. 库恩 ( 美国 ) Thomas S. Kuhn 1922~1996. Nicholaus Copernicus, 1473-1543. Charles Darwin, 1809 -1882. Sigmund Freud, 1856-1939. 哥白尼. 达尔文. 弗洛伊德. 科学革命. 哥白尼革命 The Copernican Revolution. 第 3 讲. Cosmos (宇宙). 一个和谐而有规律的体系. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
极为奇妙的是哥
白尼服从于传统的最
明确的表示就是同它
的决裂。《
哥白尼革命》
极为奇妙的是哥
白尼服从于传统的最
明确的表示就是同它
的决裂。《
哥白尼革命》
库恩 ( 美国 ) Thomas S. Kuhn
1922~1996
科学革命
Nicholaus Copernicus, 1473-1543
哥白尼
Charles Darwin, 1809 -1882
达尔文
Sigmund Freud, 1856-1939
弗洛伊德
第 3 讲
哥白尼革命The Copernican Revolution
毕达哥拉斯Pythagoras (ca 560–ca 480 B
C)
• Cosmos (宇宙) • 一个和谐而有规律的体系
• 天文学首先是追求宇宙的和谐,而不是狭义地去拟合观测。
柏拉图Plato (428 ~ 348 BC)
• 同心球模型
月、日、水、金、火、木、土
月、日、水、金、火、木、土
柏拉图的《蒂迈欧》 Timaeus
• 为什么天体进行圆周运动?
• 柏拉图的论证• 柏拉图的论证
• 宇宙的本质是和谐的
• 和谐的体系是绝对完美的
• 绝对完美的轨道是圆形
• 天体都按照圆形轨道绕地球运行
• 柏拉图同心球模型的缺点• 柏拉图同心球模型的缺点
• 个别异常现象的存在,并不说明和谐这一理性的原则错了。• 个别异常现象的存在,并不说明和谐这一理性的原则错了。
拯救现象
• 行星似乎没有按照圆形的轨道运动• 行星似乎没有按照圆形的轨道运动
欧多克斯Eudoxus ( 409 ~ 356 B
C)
同心球模型
concentric spheres
• 同心球模型:太阳
外层天球, 24 小时旋转一周
第 2 层天球,每年旋转一周
第 3 层天球,太阳附缀其上,每年旋转一周太阳运动轨迹
亚里士多德Aristotle (384-322 BC)
• 亚里士多德的宇宙观
• 地球是一个球• 地球是一个球
• 北极星高度• 大海上的帆船
• 月食
白道
月全食
月偏食
半影月食
月亮的路线
月全食
月偏食
半影月食
亚里士多德Aristotle (384-322 BC)
• 地球是宇宙的中心,绝对静止不动• 地球是宇宙的中心,绝对静止不动
• 所有天体必须按照匀速的圆周运动• 所有天体必须按照匀速的圆周运动
• 恒星的视差
• Uniform Circular Motion
• 自由落体
月亮 地球 金星 太阳 火星
水晶球模型 crystalline spheres
月、水、金、日、火、木、土
月、水、金、日、火、木、土
• 同心球 - 水晶球模型
• 优点• 日月运行的快慢• 行星的顺行与逆行
• 日月运行的快慢• 行星的顺行与逆行
• 缺点
• 行星的亮度变化• 行星到地球的距离不变
• 行星的亮度变化• 行星到地球的距离不变
月、日、水、金、火、木、土
月、日、水、金、火、木、土
阿波隆尼Apollonius of Perga(260 ~ 220 BC)
• 阿波隆尼的本轮均论模
型P
本轮
均轮
C
地球
亮
暗
亮
希帕恰斯Hipparchus公元前 2 世纪
E
S’
B
A
S
O
EC D
• 希帕恰斯
• 偏心圆模型:太阳
托勒密Ptolemy (ca 100 - ca 170)
• 大汇编• 至大论• 天文学大成
• The Greatest• Hunayn ibn Ishaq, 850AD
• Almagest • Alexandria, 150AD
• 托勒密的《天文学大
成》
•
约公元一百五十年完成
阿拉伯文版《天文学大成》 ( 九世纪初 )
拉丁文版《天文学大成》
托勒密的地心说宇宙模
型
Epicycle
本轮
P 行星
E 地球
C
Deferent
均轮
• 阿波隆尼的本轮—
均论模型
P
本轮
•
托勒密的本轮—
均轮模型
地球 E O E’
C
Equant 对应点
均轮
P
地球 对应点 E O E’
C A•
本轮之上的本轮
• 托勒密本轮—均轮模型的问题
• 亚里士多德的原则
• 匀速的圆周运动• Uniform Circular Motion
• 匀速的圆周运动• Uniform Circular Motion
• 本轮的圆心绕对应点 (Equant) 运动
• 角速度均匀,线速度不均匀• 角速度均匀,线速度不均匀
E
O
E’
C
• 托勒密模型本轮中心 C 在均轮上绕对应点 E’ 以相同的角速度运动
• 托勒密模型本轮中心 C 在均轮上绕对应点 E’ 以相同的角速度运动
• 图斯 (al-Tusi) 模型本轮中心 C 在圆 A 上匀速运动,点 A 在圆 O 上匀速运动
• 图斯 (al-Tusi) 模型本轮中心 C 在圆 A 上匀速运动,点 A 在圆 O 上匀速运动
P
E
O’
CA
O
E’
• 图斯 (al-Tusi) 的发明 图斯双圆 ( Tusi Couple )
• 沙蒂尔(al-S
hatir
)的水星模
型
• 沙蒂尔(al-S
hatir
)的行星模
型
• 托勒密体系
• 行星逆行的原因• 行星逆行的原因
• 优点
• 第一次为所有天体运动提供了系统、完 整、详尽、定量的解释。
• 第一次为所有天体运动提供了系统、完 整、详尽、定量的解释。
• 缺点
• 外行星本轮上的 向径• 外行星本轮上的 向径
哥白尼Nicholaus Copernicus
(1473-1543)
哥白尼 生平
日心说的提 出受阿利斯塔克的启发
• 《论日月的大小和距离》
• 阿利斯塔克(前三世
纪)
哥白尼的日心说• 所有天球都 围绕太阳旋转
• 地球绕它的 轴自转
• 地球旋转的轨道是 黄道 /黄道带
• 地球与太阳的距离 比地球与恒星的距离小 得多• 行星的逆行是相对运动的 结果
• 哥白尼的《天体运行
论》
•
一五四三年初版
• 哥白尼《天体运行论》手稿
• 哥白尼的宇宙模型
• 哥白尼的宇宙模
型
• 哥白尼日心说 解决的问题
• 行星逆行的原因• 行星逆行的原因
• 外行星本轮上的 向径• 外行星本轮上的 向径
P
本轮
均轮
地球
对应点
圆心
C 行星的逆行
火星的视运动
E
P
C
平太
阳的方向
S
外行星在本轮上的向径与
地球指向平太阳的方向平行
外行星在本轮上的向径与
地球指向平太阳的方向平行
C
P
E
日星距离
E
C
P
日地距离
日地距离
E
C
P
S S
E
P
S
E
P
日星距离
伽利略Galileo Galilei (1564-1642)
• 地心说的 否定
• 金星 位相的改变
• 旧的现象的 解释:行星运动
• 木卫的发现
• 新的现象的 预测
金星的位相
太阳
金星
地球
• 地心说模型中的金
星托勒密的宇宙 太阳
金星
地球
本轮 圆心
金星的 5种位相 (1610 年伽利略)
1910 年 9 月 27 日 1910 年 6 月 10 日 1927 年 10 月 24 日
1919 年 9 月 25 日 1964 年 6 月 19 日
• 日心说的问题 I
• 系统本 身并没有简化• 精度也没有提高
• 系统本 身并没有简化• 精度也没有提高
哥白尼模型与托勒密模型
• 日心说的问题 II
• 亚里士多德的质 疑:如果地球不在宇宙的中心,什么使得事物做圆周运动?
• 地球自转: 自由落体• 地球自转: 自由落体
• 地球公转: 恒星的视差• 地球公转: 恒星的视差
•贝赛尔 ( 17
84-1846 ) • Friedrich Wilhelm Bessel恒星
视差
太阳 AB
• 1838 年
• 天鹅座 61的周年视差0.31”
• 同心球—水晶球体系• 欧多克斯:拯救现象
• 本轮—均轮体系• 阿波隆尼:行星亮度• 希帕恰斯:偏心圆• 托勒密:天文大成• 图斯:捍卫亚里士多德教义
• 日心说• 哥白尼:行星运动的 解释• 伽利略:地心说的 否定• 牛顿:日心说的 胜利
极为奇妙的是哥白尼服从于传统的最明确的表示就是同它的决裂 。
极为奇妙的是哥白尼服从于传统的最明确的表示就是同它的决裂 。
库恩 Thomas S. Kuhn (1922~1996)
现实世界的构造应该符合人类的美学理 想
现实世界的构造应该符合人类的美学理 想
简单、和谐
The End