哥白尼與天文學革命
尼古拉·哥白尼(1473~1543年)是波蘭偉大的天文學家。哥白尼根據自己多年來對日、月、行星運動的觀察和推算,總結以前天文學家的研究成果,寫成《天體運行論》一書,提出了“太陽中心說”或“地動說”,開創了近代天文學。作為近代自然科學的奠基人,哥白尼的曆史功績是偉大的。他確認地球不是宇宙的中心,而是圍繞太陽運行的行星之一,掀起了一場天文學上具有劃時代意義的革命,是人類探求客觀真理道路上的裏程碑。哥白尼的偉大成就,不僅鋪平了通向近代天文學的道路,而且開創了整個自然科學向前邁進的新時代。從哥白尼起,脫離教會束縛的自然科學和哲學開始獲得飛速發展。
哥白尼
科學鬥士布魯諾
喬爾丹諾·布魯諾(1548~1600年)是意大利著名的天文學家和哲學家。他繼承和發展了哥白尼的學說,提出新的宇宙理論。他在《論無限、宇宙及世界》一書中提出了宇宙無限的思想,認為宇宙是統一的、物質的、無限的和永恒的,地球隻不過是無限宇宙中一粒小小的塵埃。布魯諾的天才論述,彌補了哥白尼“日心說”的缺陷,推動了天文學的進一步發展。布魯諾否定神的存在,認為宇宙是一個統一的物質世界,宇宙萬物都處在普遍聯係和不斷的運動變化之中。他發展了古代樸素的唯物論和辯證法,在哲學史上也同樣有著深遠的意義。布魯諾的新宇宙觀遭到教會的極端仇視,他本人於1600年被判處火刑,在羅馬鮮花廣場被活活燒死,為捍衛科學真理獻出了生命。
開普勒
開普勒(1571~1630年)是德國傑出的天文學家、數學家,被譽為“天體力學的奠基人”。他曾是著名天文學家第穀的助手和合作者。1604年,他發現和持續觀測了出現在蛇夫座的一顆新星(現在被命名為開普勒新星),並深入研究火星的運動軌跡,分別在《新天文學》、《宇宙和諧論》中公布了行星運動的第一定律、第二定律和第三定律。在1611年出版的《光學》中,他提出把伽利略式凹透鏡目鏡改為小凸透鏡的看法。他於1618至1621年出版的《哥白尼天文學概要》成為17世紀歐洲影響最廣的天文學著作。1627年,他發表了《魯道夫星表》,在後來一個多世紀中被視為天文學中的標準星表。另外,他還揭示了行星運轉速度與軌道的相互關係,為後來牛頓發現萬有引力打下了基礎。1615年他發表的《測定酒精體積的新方法》一文,對微積分的誕生有重要意義。
開普勒
物理學的發展
意大利文藝複興時期的藝術家達·芬奇曾研究過動力學、機械學、光學等實用科學,而英國的科學家威廉·吉爾柏特在其名著《磁石論》中論述了地球的磁現象。意大利人伽利略是近代動力學的奠基人,他的代表作《兩種新科學的對話》,研究了慣性運動和落體運動的規律,為牛頓第一定律和第二定律的研究鋪平了道路。伽利略的學生托裏拆利在液體和氣體動力學方麵有很重要的發現,製成了水銀氣壓計。法國學者帕斯卡發現了液體和氣體中壓力的傳播定律。英國學者玻義耳發現氣體容量與外部壓力成反比例的定律。
數學的成就
16世紀以來,在對天文學和力學的研究中,數學有了新的發展。文藝複興時期,在藝術家所創建的透視法的基礎上,射影幾何學逐步形成。在斐波納契《算盤書》之後,歐洲也出現了一些數學著作,從而促進了十進分數理論的發展。16世紀初期最出色的數學成就,包括意大利數學家卡爾達諾發現了三次方程、四次方程的代數解法(“卡爾達諾公式”)。在三角學發展方麵,歐洲人把三角學從天文學中獨立出來,使之成為一門獨立的學科,並重新定義了各種三角函數的概念,編製了非常精密的三角函數表。法國數學家韋達對三角學有突出貢獻,著有《數學公式和三角法及附錄》、《分析術入門》,首次用字母表示已知數和未知數,促進了代數學的發展,被稱為“代數學之父”。1614年,英國數學家耐普爾製定出第一個對數表。著名法國學者勒奈·笛卡兒創立解析幾何,為17世紀後半期牛頓和萊布尼茲創立微分學和積分學奠定了基礎。
生理學和醫學
文藝複興時期,醫學家們進一步創立了有關人體性質和療病方法的新理論。意大利文藝複興時期的巨匠達·芬奇提出人體運動是骨骼和肌肉作用的結果。他以牛心為材料,指出心髒分左右心房和左右心室,並正確記述了房室間有尖瓣、心室與動脈間有半月瓣。他拋棄了蓋倫關於血管起始於肝髒的觀點,認為一切血管均起始於心髒。他比較了動物與人體的結構,指出其中的同源現象,對進化思想也有一定貢獻。