文/張秀娟 聞新
自然科學是研究自然界的科學,而近代自然科學則以歐洲為領先。伴隨著文藝復興、資本主義的出現(xiàn),歐洲進入近代時間大約為14-15世紀。文藝復興時期歐洲的科學是神學,應該算作古代自然科學。近代自然科學是以天文學領域的革命為開端,哥白尼1543年發(fā)表《天體運行論》是自然科學對神學的徹底挑戰(zhàn)。
意大利藝術家和科學家列奧納多·達·芬奇正確地解釋了:當月亮走出“新月”,進入“峨眉月”階段時,太陽光線的一部分直接照射到月亮上,與此同時,地球作為太陽光線的反射體,也會將太陽光的另一部分反射到月亮上,從而產(chǎn)生出了一種明亮月芽伴隨“暗淡”陰影的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為“地球反照”。
在這之前,人類很早就發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象,但一直不知道它產(chǎn)生的機理,直到達·芬奇給出了地球反照解釋和地球反照的畫作。
達·芬奇的其他一些實驗研究成果也為后來的哥白尼、伽利略、開普勒、牛頓等人的發(fā)明創(chuàng)造開辟了道路。達·芬奇早于哥白尼提出了“地球不是太陽系的中心,只是一顆繞太陽運轉的行星”的觀點,但他的這些著作和手稿都沒有發(fā)表,直到他逝世后多年才被世人所發(fā)現(xiàn)。所以,科學史家丹皮爾認為:“如果達·芬當初發(fā)表他的著作的話,科學一定會一下就跳到一百年以后的局面?!?/p>
在20世紀50年代,我國“大煉鋼鐵”期間,廣西南丹縣一位居民上交了一塊特別神奇的鐵疙瘩,冶煉廠的工人們怎么也熔化不了這塊鐵疙瘩。后來經(jīng)過相關科技人員的檢測與分析后,發(fā)現(xiàn)這個鐵疙瘩是一塊鐵隕石??脊湃藛T通過查閱廣西南丹縣的縣志,發(fā)現(xiàn)1516年6月一些像火龍一樣的隕石從太空隕落到我國南丹,這些隕石墜落范圍為長27公里、寬8公里。后來,在這個隕石墜落區(qū)域又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了大小不等的總重量約10噸的鐵隕石。
1528年,一顆大彗星出現(xiàn)時,法國著名外科醫(yī)生巴雷(Ambroise Pare)是這樣描述的:“從彗星尾部看到了一只握著長劍的巨手……,彗星光芒的周圍還有許多戰(zhàn)鉞、匕首和血淋淋的短劍,中間還有許多令人恐怖的人頭。”
在那個時期,世界許多地區(qū)的人們都認為彗星的顏色是血紅的,形狀是長長的。彗星讓人感到很恐懼,以至于有人被嚇瘋,甚至有人被嚇死。
1533年,波蘭天文學家尼古拉斯·哥白尼終于完成《天體運動論》。然而,迫于宗教壓力,他遲遲沒有公開發(fā)表。直到1539年,哥白尼在朋友們的勸說下,才同意發(fā)表。1543年5月24日,垂危的哥白尼在病榻上收到了出版商從紐倫堡寄來的《天體運行論》樣書,但他已經(jīng)沒有時間欣賞,不久就與世長辭了。
哥白尼去世之后的幾十年雖然日心說并未廣泛傳播,但被一些大學的科學家所研究。目前科學家們有一個共識:伽利略所處時期是近代自然科學加速發(fā)展的一個階段,但不是誕生的標志,近代自然科學誕生的標志應該是哥白尼發(fā)表《天體運行論》。
意大利自然哲學家、數(shù)學家波爾塔深入研究了光的熱效應,并用幾何學的觀點解釋了透鏡的折射等光學現(xiàn)象,最早提出:“通過將凹透鏡和凸透鏡組合在一起,你會看到遠的和近的物體,它們會顯得更大,而且非常不同。”他后來聲稱自己是望遠鏡的發(fā)明者,但沒有得到學術界的認同。
1572年11月11日,丹麥天文學家第谷·布拉赫在仙后座觀測到一顆爆炸的恒星,之前這顆恒星消失了整整兩年。實際上,死亡恒星平時是看不見的,但形成超新星,就會變得特別亮,在地球看來就好像是一顆爆炸的恒星突然出現(xiàn)。所以,當年第谷觀測到的是超新星爆發(fā)。
之后,第谷建立了一個名為烏拉尼堡的天文臺,并開始了一項為期20年的計劃。經(jīng)過20年的觀測,他發(fā)現(xiàn)了許多新的天文現(xiàn)象,建立了一種介于地心說和日心說之間的宇宙結構體系,編制了一部非常精確的恒星表。
1577年一顆巨大彗星在空中出現(xiàn),第谷對這顆彗星進行了仔細的觀察,這是人類對彗星進行的第一次不帶偏見的研究,也是第一次提出要研究彗星。他分析彗星外觀的性質(zhì)及它到地球的距離,并斷定這顆彗星已穿過遙遠的行星所環(huán)繞的太空,否定了當時科學家普遍認為它是地球大氣層的一種現(xiàn)象。
1582年,羅馬天主教教宗格列高利十三世,把“儒略歷”1582年10月4日的下一天規(guī)定為“格里高利歷”的1582年10月15日,中間失蹤了10天,實現(xiàn)了從“儒略歷”到“格里高利歷”的更替。這10天又稱作“消失的十天”,目的是為了消除掉積累的誤差,達到了過3300年才能多出1天的精確度。這在當時卻引起了社會平民的憤怒,他們抱怨說:“這種改變實際上是房東想騙走他們一個月三分之一的房租?!?/p>