天體運行論(復刻精裝版)(二版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Nicholaus Copernicus

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　　哥白尼(Nicolaus Copernicus, 1473-1543)，十六世紀的波蘭牧師與數學傢，也是眾所週知的近代天文學奠基者。他之所以獲此殊榮，乃因為他是第一個論斷行星與太陽並非繞地球而鏇轉的科學傢。在哥白尼以前，太陽曾被認為是另一顆行星。把太陽置於行星體係的實際中心是哥白尼革命的開始。衝突點在於當時龐大的教會勢力所認定的宇宙中心其實是地球，而哥白尼的日心理論自然難以見容於當時。為此，《天體運行論》雖於一五三○年完成初稿，卻遲至一五四三年兩眼失明身體癱瘓的哥白尼臨終前夕纔得以齣版。但哥白尼這撼動人心的理論，終究揭開瞭下一波科學革命的序幕，奠定十七世紀伽利略、剋蔔勒及牛頓等後續科學成就的基礎。
 

星際漫遊的詩篇：探索宇宙的宏偉樂章 捲首語：人類對星空的永恒凝視 自古以來，仰望星空一直是人類文明中最深刻的衝動之一。那片深邃的黑暗中閃爍的無數光點，不僅是地理上的指引，更是哲學思考的源泉。我們試圖理解自己在宇宙中的位置，追溯光綫的源頭，並試圖揭示支配萬物運行的法則。本書並非對任何特定書籍的重述，而是匯集瞭人類在理解宇宙過程中所積纍的，關於天體、運動、引力以及時空本質的諸多深刻洞見與前沿思考。 我們將踏上一段跨越數韆年的思想旅程，從早期文明對星座的命名，到文藝復興時期對宇宙結構的革命性重塑。這段旅程充滿瞭挑戰與突破，每一次認知的飛躍，都伴隨著對既有範式的顛覆與重構。 --- 第一部：從地心到日心——觀測與哲學的交鋒 本部分深入探討瞭人類早期對宇宙模型的構建與演變，重點不在於特定文本的復述，而在於揭示驅動這些模型變化的根本動力：觀測的精確性與形而上學的驅動力。 1. 渾圓之夢與本輪均輪的幾何美學 早期的宇宙觀，深受古希臘哲學的影響，堅信“天體必然是完美和永恒的”。這種哲學信念直接催生瞭同心圓的宇宙結構。我們審視瞭如何通過引入“本輪”和“均輪”的復雜疊加，試圖在幾何上解釋行星——尤其是火星——在天空中的“逆行”現象。這種模型雖然在數學上日益繁復，卻在哲學上保持瞭其內在的和諧與圓滿性。這種對“完美秩序”的執著，是人類早期科學精神的一種獨特體現。 2. 劃時代的視角轉換：哥白尼的勇氣與挑戰 隨後，我們將目光轉嚮一場觀念上的革命。當觀測數據積纍到一定程度，地心說的幾何復雜性達到瞭一個臨界點。我們探討瞭日心說的興起，並非僅僅是位置的對調，而是一次視角的徹底傾覆。這種新模型極大地簡化瞭對行星運動的數學描述，但同時也對神學和世俗權力構成瞭嚴峻挑戰。討論的核心在於，科學模型的優越性往往體現在其解釋力的簡潔性與預測的精確性上，而非僅僅是直觀感受。 3. 觀測的利器：望遠鏡與伽利略的震撼 望遠鏡的發明是人類感官的延伸，它不再滿足於肉眼所見。我們聚焦於早期望遠鏡觀測所帶來的“經驗衝擊”——木星的衛星、月球錶麵的不完美、金星的相位變化。這些直接的、無可辯駁的觀測證據，如何一步步瓦解瞭“完美天體”的傳統觀念，並為新的物理定律的誕生鋪平瞭道路。 --- 第二部：力的覺醒——萬有引力與宇宙的機械律動 本部分轉嚮對支配天體運動的根本力量的理解，這是從“描述運動”到“解釋運動”的關鍵飛躍。 1. 拋物綫的優雅與橢圓的必然性 在描述行星運動的軌跡時，從幾何學上的圓周運動到物理學上的橢圓軌道的過渡是至關重要的。我們分析瞭開普勒如何通過對第榖精確數據的細緻分析，得齣這三個簡潔的運動定律。這些定律，雖然最初隻是經驗性的描述，卻揭示瞭宇宙運動的內在數學結構，為後續的理論物理學提供瞭堅實的基礎。 2. 蘋果的啓示與普適性的法則 萬有引力理論的建立，標誌著人類第一次成功地將地上的物理學（如物體下落）與天上的運動（如行星繞日）統一起來。我們探討瞭引力的概念如何從一種抽象的超距作用，逐漸演變為一個具有可量化、可計算性質的物理場。這種普適性法則的發現，極大地增強瞭人類理解自然界的信心，預示著宇宙在任何尺度上都服從一緻的數學規律。 3. 微擾計算與長期穩定性 理解瞭基本引力定律後，隨之而來的是對復雜多體係統的計算挑戰。行星並非孤立運動，它們之間的相互吸引會造成軌道微小的偏離。本節將側重於攝動理論的早期發展，即如何通過微小的修正項來描述和預測長期演化的軌道，這是經典天體力學精確性的體現。 --- 第三部：超越經典——時空、光與極速的邊界 隨著對引力理解的深化，人們開始意識到，描述宏大尺度和高速運動的經典理論在某些極限下會失效。 1. 從光速恒定到時空彎麯 本部分聚焦於革命性的相對論思想。我們探討瞭狹義相對論如何重構瞭對時間、長度和質量的經典認知，特彆是光速不變原理如何成為宇宙的基本限製。隨後，我們進入廣義相對論的範疇，理解引力如何被重新解釋為時空的幾何屬性——物質告訴時空如何彎麯，時空告訴物質如何運動。這種對時空幾何的深刻洞察，為理解黑洞、引力波等極端天體現象提供瞭框架。 2. 宇宙學的黎明：膨脹的證據與背景輻射 當將引力理論應用到整個宇宙尺度時，我們進入瞭宇宙學的領域。我們迴顧瞭早期對遙遠星係光譜紅移的觀測，這些觀測強有力地指嚮瞭一個非靜態的、正在演化的宇宙。隨後，我們討論瞭宇宙微波背景輻射的發現，它被視為大爆炸模型的有力證據，是宇宙初生時刻的“餘暉”，將天體運行的討論從局部的太陽係擴展到瞭整個可觀測宇宙的起源與命運。 3. 現代天體物理的探索前沿 最後，我們將目光投嚮當代研究熱點，這些領域極大地擴展瞭我們對天體運行的理解： 係外行星的發現與宜居性分析：通過淩日法和徑嚮速度法，我們正以前所未有的速度發現繞行於其他恒星的行星，研究它們的大氣成分和軌道穩定性，極大地豐富瞭我們對行星形成與演化的模型。 引力波天文學：通過探測時空本身的漣漪——由黑洞或中子星閤並産生的引力波，我們獲得瞭一種全新的“聽覺”來觀測宇宙，驗證瞭愛因斯坦理論在強引力場下的精確性。 暗物質與暗能量的謎團：當代觀測錶明，我們所能“看見”的普通物質隻占宇宙總質能的極小一部分。對星係鏇轉麯綫的分析揭示瞭暗物質的存在，而對遙遠超新星的測量則暗示瞭暗能量正在驅動宇宙加速膨脹。這些看不見的力量，主導著宇宙的結構形成與最終命運。 --- 結語：永無止境的探索 人類對天體運行的探索，是一部由精確的數學、大膽的想象和不懈的實驗共同譜寫的史詩。從預測月食到捕捉引力波，每一步都深化瞭我們對自然法則的理解。宇宙的廣闊與精妙，永遠為下一代探索者留下瞭無限的疆域。本書旨在激發讀者對這門古老而常新的學科産生濃厚的興趣，認識到每一次對星空的凝視，都是對人類智慧邊界的一次溫柔試探。

作者簡介

史蒂芬‧霍金（Stephen Hawking）

　　一九四二年於伽利略逝世三百週年誕生，世人公認是愛因斯坦之後最傑齣的理論物理學傢。承襲牛頓擔任劍橋大學數學係盧卡斯講座教授長達三十餘年。其著作包括：《圖解時間簡史》（擴充修訂新版）、《鬍桃裏的宇宙》、《新時間簡史》（《時間簡史》普及版），以及《大設計》等，並主編物理學與天文學經典《站在巨人肩上》五巨冊（其中包括哥白尼、伽利略、剋蔔勒、牛頓，以及愛因斯坦，總計兩百餘萬字的原典以及霍金的導論）。以上霍金各書中文版均由大塊文化齣版發行。霍金擁有十二個榮譽頭銜，還獲得許多奬項與勛章，他是英國皇傢學會會員與美國國傢科學院院士，他在進行理論物理學研究的同時，並沒有忽視傢庭生活（他有三名子女和一個孫子），此外為瞭科學知識的普及，他生前持續在世界各地旅行，並為公眾演講。二○一八年三月十四日，霍金結束他七十六年的精彩生命，留給世人一個永存記憶的科學典範。
 

關於英文文本的說明
前言
哥白尼生平與著作
序言
第一捲
第二捲
第三捲
第四捲
第五捲
第六捲

 

前言

　　「如果說我看得比彆人更遠，那是因為我站在巨人的肩上。」伊薩剋•牛頓在一六七六年緻羅伯特•鬍剋的一封信中這樣寫道。盡管牛頓在這裏指的是他在光學上的發現，而不是指他關於引力和運動定律的更重要的工作，但這句話仍然不失為一種適當的評論——科學乃至整個文明是纍積前進的，它的每項進展都建立在已有的成果之上。這就是本書的主題，從尼古拉•哥白尼提齣地球繞太陽轉的劃時代主張，到愛因斯坦關於質量與能量使時空彎麯的同樣革命性的理論，本書用原始文獻來追溯我們關於天的圖景的演化曆程。這是一段動人心魄的傳奇之旅，因為無論是哥白尼還是愛因斯坦，都使我們對自己在萬事萬物中的位置的理解發生瞭深刻的變化。我們置身於宇宙中心的那種特權地位已然逝去，永恆和確定性已如往事雲煙，絕對的空間和時間也已經被橡膠布所取代瞭。

　　難怪這兩種理論都遭到瞭強烈的反對：哥白尼的理論受到瞭教廷的乾預，相對論受到瞭納粹的壓製。我們現在有這樣一種傾嚮，即把亞裏斯多德和托勒密關於太陽繞地球這個中心鏇轉的較早的世界圖景斥之為幼稚的想法。然而，我們不應對此冷嘲熱諷，這種模型決非頭腦簡單的産物。它不僅把亞裏斯多德關於地球是一個圓球而非扁平盤子的推論包含在內，而且在實現其主要功能，即齣於占星術的目的而預言天體在天空中的視位置方麵也是相當準確的。事實上，在這方麵，它足以同一五四三年哥白尼所提齣的地球與行星都繞太陽鏇轉的異端主張相媲美。

　　伽利略之所以會認為哥白尼的主張令人信服，並不是因為它與觀測到的行星位置更相符，而是因為它的簡潔和優美，與之相對的則是托勒密模型中復雜的本輪。在《關於兩門新科學的對話》中，薩耳維亞蒂和薩格利多這兩個角色都提齣瞭有說服力的論證來支持哥白尼，然而第三個角色辛普裏修卻依然有可能為亞裏斯多德和托勒密辯護，他堅持認為，實際上是地球處於靜止，太陽繞地球鏇轉。

　　直到剋蔔勒開展的工作，日心模型纔變得更加精確起來，之後牛頓賦予瞭它運動定律，地心圖景這纔最終徹底喪失瞭可信性。這是我們宇宙觀的巨大轉變：如果我們不在中心，我們的存在還能有什麼重要性嗎？上帝或自然律為什麼要在乎從太陽算起的第三塊岩石上（這正是哥白尼留給我們的地方）發生瞭什麼呢？現代的科學傢在尋求一個人在其中沒有任何地位的宇宙的解釋方麵勝過瞭哥白尼。盡管這種研究在尋找支配宇宙的客觀的、非人格的定律方麵是成功的，但它並沒有（至少是目前）解釋宇宙為什麼是這個樣子，而不是與定律相一緻的許多可能宇宙中的另一個。

　　有些科學傢會說，這種失敗隻是暫時的，當我們找到終極的統一理論時，它將唯一地決定宇宙的狀態、引力的強度、電子的質量和電荷等。然而，宇宙的許多特徵（比如我們是在第三塊岩石上，而不是第二塊或第四塊這一事實）似乎是任意和偶然的，而不是由一個主要方程式所規定的。許多人（包括我自己）都覺得，要從簡單定律推齣這樣一個復雜而有結構的宇宙，需要藉助於所謂的「人擇原理」，它使我們重新迴到瞭中心位置，而自哥白尼時代以來，我們已經謙恭到不再作此宣稱瞭。人擇原理基於這樣一個不言自明的事實，那就是在我們已知的産生（智慧？）生命的先決條件當中，如果宇宙不包含恆星、行星以及穩定的化閤物，我們就不會提齣關於宇宙本性的問題。即使終極理論能夠唯一地預測宇宙的狀態和它所包含的東西，這一狀態處在使生命得以可能的一個小子集中也隻是一個驚人的巧閤罷瞭。

　　然而，本書中的最後一位思想傢阿爾伯特•愛因斯坦的著作卻提齣瞭一種新的可能性。愛因斯坦曾對量子理論的發展起過重要的作用，量子理論認為，一個係統並不像我們可能認為的那樣隻有單一的曆史，而是每種可能的曆史都有一些可能 性。愛因斯坦還幾乎單槍匹馬地創立瞭廣義相對論，在這種理論中，空間與時間是彎麯的，並且是動力學的。這意味著它們受量子理論的支配，宇宙本身具有每一種可能的形狀和曆史。這些曆史中的大多數都將非常不適於生命的成長，但也有極少數會具備一切所需的條件。這極少數曆史相比其他是否隻有很小的可能性，這是無關緊要的，因為在無生命的宇宙中，將不會有人去觀察它們。但至少存在著一種曆史是生命可以成長的，我們自己就是證據，盡管可能不是智慧的證據。牛頓說他是「站在巨人的肩上」，但正如本書所清楚闡明的，我們對事物的理解並非隻是基於前人的著作而穩步前行的。有時，正像麵對哥白尼和愛因斯坦那樣，我們不得不嚮著一個新的世界圖景做齣理智上的跨越。也許牛頓本應這樣說，「我把巨人的肩用做瞭跳闆。」
 

序言：與讀者談談這部著作中的假說（哥白尼）

既然這部著作中的新假說——讓地球運動起來，而把靜止不動的太陽置於宇宙的中心——已經廣為人知，因此我毫不懷疑，某些飽學之士一定會為此火冒三丈，認為當前在早已正確建立起來的人文學科中製造任何乾擾都是錯誤的。然而，如果他們願意認真進行考察之後再作結論，那麼就會發現本書作者其實並沒有做齣什麼可以橫加指責的事情。要知道，數學傢的職責就是先通過艱苦的、訓練有素的觀察把天運動的曆史收集起來，然後——由於他無論如何也不能發現這些運動的真正原因——再想像或構想齣任何令他自己滿意的原因或假說，以至於通過假設這些原因，過去和將來的那些同樣的運動也可以通過幾何學原理計算齣來。本書作者在這兩個方麵做得都很齣色。這些假說無須真實，甚至也並不一定是可能的，隻要它們能夠提供一套與觀測結果相符的計算方法，那就足夠瞭。或許碰巧有這樣一個人，他對幾何學和光學一竅不通，竟認為金星的本輪是可能的，並且相信這就是為什麼金星會在40°左右的角距離處交替移到太陽前後的原因之一。難道誰還能認識不到，這個假設必然會導緻如下結果：行星的視直徑在近地點處要比在遠地點處大四倍多，從而星體要大齣十六倍以上？但任何時代的經驗都沒有錶明這種情況齣現過。在這門學科中還有其他一些同樣荒唐的事情，但這裏沒有必要再去考察它們瞭。事實已經很清楚，這門學科對視運動不均勻的原因絕對是全然無知的。如果說它憑想像提齣瞭一些原因（它當然已經想像齣很多瞭），那麼這不是為瞭說服任何人相信它們是真實的，而隻需要認為它們為計算提供瞭一個可靠的基礎。

评分☆☆☆☆☆

這本《天體運行論（復刻精裝版）（二版）》簡直是一件藝術品！拿在手裏沉甸甸的，觸感溫潤，封麵設計低調卻又不失莊重，打開來，書頁的質感也非常好，一點也不像我以前看過的那些普通版本，感覺翻閱它就是一種享受。雖然我還沒來得及深入研究裏麵的具體內容，但光是這份精心製作的復刻版，就足以讓我感受到齣版方的誠意和對經典著作的尊重。我常常幻想，在那個時代，哥白尼是如何在寂靜的夜晚，仰望星空，一點點地繪製齣那改變世界的理論。這本書不僅僅是知識的載體，更承載著一段輝煌的科學史。我迫不及待地想要去探尋書中那些顛覆當時認知的思想，去感受人類智慧的光輝。我相信，這本書一定會給我帶來前所未有的閱讀體驗，讓我對宇宙的認識産生質的飛躍，即使我對天文學的瞭解淺薄，也能從中汲取到最純粹的科學精神。

评分☆☆☆☆☆

這本書真的太棒瞭！拿到手的時候就被它的精裝質感驚艷到瞭，紙張厚實，印刷清晰，就連封麵設計都充滿瞭復古的韻味，擺在書架上絕對是一道亮麗的風景綫。我一直對宇宙充滿瞭好奇，但總覺得那些理論知識太過枯燥乏味，難以深入。這本書的到來，仿佛為我打開瞭一扇通往星辰大海的窗戶。雖然我還沒有真正開始細讀它的內容，但僅僅是翻閱目錄和序言，就已經能感受到其中蘊含的深邃智慧和嚴謹科學。我非常期待能夠沉浸在哥白尼的偉大構想中，去理解那曾經顛覆瞭整個世界的“日心說”，感受人類探索宇宙奧秘的偉大曆程。這不僅僅是一本書，更像是一次穿越時空的對話，與一位偉大的思想傢進行靈魂的交流。我猜想，在接下來的閱讀中，我會被書中那些精密的計算、巧妙的論證所摺服，也會對宇宙的浩瀚與規律産生更深刻的敬畏。這本書的齣現，讓我的閱讀體驗充滿瞭期待和神聖感。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我之前對天文學的瞭解僅限於一些科普讀物，總覺得那些復雜的公式和天體運動的描述離我有點遙遠。這次入手《天體運行論（復刻精裝版）（二版）》，純粹是齣於對經典名著的好奇，以及被它那精美的裝幀所吸引。拆開包裝的那一刻，我已經被它厚重的質感和考究的排版所打動。雖然我還沒能完全領會其中的科學精髓，但光是這份呈現方式，就足以讓人感受到作者和齣版方的用心。我腦海中浮現齣，在某個寜靜的夜晚，點上一盞暖黃色的燈，捧著這本書，慢慢地去品味那些關於星辰、行星運行的古老智慧。我並非是專業的學者，可能無法完全理解每一個細節，但我相信，這本書所承載的科學精神和探索勇氣，本身就是一種極具感染力的力量。我期望它能點燃我心中對未知的好奇，即使我隻能窺見其中一角，也定能收獲良多，不再將宇宙僅僅視為遙不可及的星點。

评分☆☆☆☆☆

坦白講，我買這本書純粹是被它的“復刻精裝版”和“二版”這兩個標簽吸引的。最近工作壓力大，想找點有深度、能讓我暫時逃離現實的書籍，而《天體運行論》的名頭我早有耳聞，總覺得是那種能夠“沉澱”下來的書。拿到手，果然不負所望，這裝幀質量簡直絕瞭！比我預想的還要好，拿在手上有一種莊重感，仿佛握住瞭曆史的脈絡。我還沒有來得及細細研讀裏麵的科學論證，但光是看著厚實的紙張、清晰的字體，以及那復古的排版風格，就覺得心情特彆平靜。我猜測，這本書裏肯定充滿瞭嚴謹的推導和精妙的觀察，也許裏麵的很多概念對我來說是全新的，甚至是難以理解的，但我堅信，閱讀的過程本身就是一種學習和提升。我期待著，在某個悠閑的下午，能夠靜下心來，一點點地去理解哥白尼的偉大思想，感受人類探索宇宙的智慧結晶。

评分☆☆☆☆☆

這《天體運行論（復刻精裝版）（二版）》的質感，簡直讓我驚艷！光是它的重量和封麵材質，就能感受到它絕非尋常。我一直對那些能夠載入史冊的科學巨著充滿敬意，而這本書恰好符閤我的期待。雖然我還沒有真正開始啃讀裏麵的科學內容，因為我知道這需要時間和精力，但僅憑這份精美的復刻裝幀，就已經讓我覺得物超所值。它不僅僅是一本書，更像是一件值得珍藏的文物，承載著一段人類探索宇宙的偉大篇章。我設想著，未來某個時刻，我將帶著無比虔誠的心，去品味書中的每一個字句，去理解那些曾經是如何一步步推翻舊有認知的。我期望這本書能夠引導我更深入地思考宇宙的本質，即使我的知識儲備有限，我也相信，它所蘊含的科學精神和探索勇氣，足以給我帶來啓發和力量。