哥白尼改变了宇宙的中心
公元1564年
《天体运行论》是波兰天文学家尼古拉·哥白尼65的巨著,他正是在这本书中提出了日心说。公元1515年,哥白尼开始撰写这本书,虽然他在1531年就已经完成了所有工作,但是直到他死后的1543年这本书才能够出版。哥白尼的太阳系模型大体上与托勒密相似,只不过中心的天体是太阳,地球在自转的同时绕着太阳公转,正是这种复合运动产生了日月星辰都围绕着地球运行的错觉。哥白尼在《天体运行论》中对日心说这种“坐标变换”是如何运作的展开了详细的数学讨论,但事与愿违,这种比托勒密的地心说更简洁和清晰的物理模型在当时却并未被认可。
究其原因,哥白尼和前人们一样,都认为行星是在公转轨道上做匀速圆周运动。但事实并非如此,直到50年后,约翰内斯·开普勒66才证明了行星并不是以恒定的速度做圆周运动,而是一种变速的椭圆运动。但哥白尼当时保守的思维迫使他沿用托勒密的模型,给行星公转运动的本轮上又套了个小的圆周轨道——均轮,来解释行星的变速运动,这直接影响了他的预测结果。后来,伊拉斯谟·莱茵霍尔67根据这一错误的日心说模型计算行星在天空中的位置,并在1551年整理出版了包含有天体运动轨迹的《普鲁士星表》。
《普鲁士星表》最终在1627年被《鲁道夫星表》取代,后者由开普勒编纂,并基于没有本轮系统的椭圆轨道模型编写。如今,无论哪一本天文教科书都会谈及《天体运行论》。在当时,《天体运行论》因为教会的阻挠不被大众接受,但无疑影响了后世一批卓越的人物。哈佛大学荣誉天文学家欧文·金格里奇68开展了一项为期30年的全世界搜寻行动,盘点了所有现存的《天体运行论》副本。最终,他找到了276份第一版副本和325份第二版副本。17世纪时,所有著名数学家和天文学家几乎人手一本《天体运行论》,不仅如此,他们之中的许多人还在书中添加了旁注。通过研究注解,金格里奇发现,正是书中行星运动的章节启发了当时的科技领袖们。他认为,除了1454年的第一版《古登堡圣经》69以外,还没有哪一本印刷书像《天体运行论》这样被详细地研究和编注过。