近代自然科学伟大斗争在自然科学为争取独立而同神学的斗争中, 有两个突出的事件: 一是哥白尼的 《天体运行论》 的发表, 二是血液循环理论的提出

前者在对大宇宙———天体结构的解释上, 把天地翻转过来, 用太阳中心说推翻了被宗教奉为神明的托勒密地球中心说, 被称之为近代科学史上的第一次科学革命———天文学革命; 后者在对小宇宙———人体结构的解释上, 冲破了神学所说的人体内部不会有循环运动的信条, 使生理学、解剖学、医学从神学中解放出来

这两个事件作为划时代的标志而载入史册

 哥白尼的太阳中心说尼古拉·哥白尼于 1473 年 2 月 19 日出生在波兰的一个商人家庭里

他在读大学时就对数学和天文学发生了兴趣, 养成了用天文仪器观察天象的习惯

1496 年他到意大利留学, 学习法律和医学,但仍花大量时间研究天文学

受意大利文艺复兴思想的熏陶, 他立志改革天文学, 探讨改进托勒密体系的可能性, 逐渐形成了日心说的观点

回国之后, 到弗劳恩堡总教堂当牧师

在任牧师职务期间, 他建立了一座简陋的天文台, 持续几十年的天文观测, 对大量的计算进行整理工作, 使他的日心说体系逐渐完善

开始只是写了一个关于天体运动假设的 《短论》, 后来又发表了一个 《提纲》, 使更多的人了解了他的日心说的内容

在朋友们的再三鼓励支持下,他终于公开出版了 《天体运行论》 一书

当 1543 年第一册印好的书送到他的手中时, 他已处于弥留之际, 不久就逝世了

托勒密的地球中心说体系统治欧洲达 1000 年之久, 直到 14 世纪仍主宰着天文学

这个体系由于坚持地球不动的观念, 用本轮和均轮这些几何圆圈来调和与观测结果的矛盾, 已变得日益繁琐复杂

到哥白尼时代已增加到 77 个几何圆圈, 但仍与观测结果不符

哥白尼通过分析行星运动的资料, 发现每个行星都有自转、公转和轴的回旋运动

如果设想地球也是运动的, 是否就可以使对天体运动的解释变得简单呢 ? 正如他自己所说: “有人在我之前已自由地想像他们要用哪些圆圈以便解释天文现象

因此我想, 我不也可以尝试一下, 假定地球具有某种运动, 看看能不能为天体的转动比别人找到更加有效的论证

”一旦当他这样做了之后, 托勒密体系中的好多圆圈就变得毫无必要了

但是设想地球是运动的, 必须克服认识上的两个难题

这两个难题在古希腊时代就提出来了, 一是如果地球是运动的, 从地球上观测恒星, 就应该发现它在恒星背景上的位移差别, 但为什么观测不到恒星视差呢 ? 二是如果地球是运动的, 为什么地球上的人却感觉不到呢 ? 如果地球在运动, 地球上的一切东西就将飞散, 垂直上抛的物体将落在后面, 但事实又并非如此

托勒密就曾以此来反证地球是不动的

为了解决第一个难题, 哥白尼进行过多年的观测, 但毫无结果

于是哥白尼提出, 这是由于恒星距离我们太远而视差太小的缘故

这种解释是对的

直到 1838 年人们才借助大型天文望远镜首次测得一个恒星的视差

对于第二个问题, 哥白尼的回答是: 地球上的东西之所以没有因地球旋转而飞散, 也没有使上抛的物体落到后面去, 那是因为地球的运动已分给了那些物体, 它们随地球一起运动

比如船只静静地驶去, 实际上是船动, 但船里的人却觉得自己是静止的, 船外的东西好像都在动

哥白尼在这里已有了运动相对性的明确概念了

哥白尼在 《天体运行论》 一书中, 系统地阐述了太阳中心说

其基本内容就是:(1) 太阳是宇宙的中心

从亚里士多德到托勒密, 都认为地球是宇宙的中心, 太阳绕地球运转, 哥白尼则把天地翻转过来; (2) 地球是运动的

地球不光绕太阳公转, 它自身又每昼夜自西向东旋转一周, 并用地球的自转来解释太阳和恒星的东升西落; (3) 月亮是地球的卫星

哥白尼认为, 地球带着月亮绕太阳旋转, 月亮是地球的“卫士”、“侍从”;(4) 金星、火星、木星、土星等各依自己的轨道绕太阳转动

从地球上看这些行星时而在接近的方向上顺行, 时而在相反的方向上逆行, 对于这种现象, 以往的天文学家一直认为是个谜, 哥白尼认为这是地球绕日运动与行星绕日运动复合反映的结果, 而不是因为别的行星动作奇特, 行踪诡秘

哥白尼对天文学作出了不可磨灭的伟大贡献

他通过精确的数学方法, 为人们提供了解释行星运动的简单方式

他把日心说的思想综合成一个完整的行星理论, 为后来的开普勒发现行星运动定律提供了必要前提, 也为牛顿解释行星运动定律开辟了道路

当然,哥白尼的日心说还存在着不少缺陷, 如继续采用了本轮和均轮概念, 保留了行星按正圆轨道运动的思想, 开始时与观测结果还不能完全一致, 但不能因此而降低哥白尼的日心说的历史作用

《天体运行论》 的发表, 是科学史上的一个里程碑

这是科学写给神学的挑战书, 也是科学宣布自己独立的宣言书

哥白尼本人也深刻地意识到他的学说的革命性质, 预见到公开发表他的著作将给自己带来的后果

因为长期以来, 科学与宗教迷信的斗争, 在宇宙结构问题上是最为敏感的地方

但是哥白尼经过几十年的观测和研究, 几经犹豫, 终于以科学家应有的勇气和信心, 发表了他的著作

正如他自己所说: “我深深地意识到, 由于人们因袭许多世纪以来的传统观念, 对于地球居于宇宙中心静止不动的见解深信不疑, 所以我把运动归之于地球的想法肯定会被他们看成是荒唐的行动

”他更预见到一些空谈家们肯定会摘引圣经的字句对他的著作加以曲解和攻击

对此, 哥白尼以对教会权威的蔑视态度和大无畏的精神, 郑重表示: “我鄙视他们, 把他们的议论视同痴人说梦,加以摒弃

”由于 《天体运行论》 刚发表, 哥白尼便与世长辞, 教会无法加害于他

围绕日心说而展开的科学反对宗教的斗争, 在哥白尼逝世之后便爆发了

《天体运行论》 发表后, 没有立刻引起罗马教廷的注意, 但经过布鲁诺(公元 1548—1600)和伽利略(公元 1564—1642)的努力,不仅在知识界而且在群众中广为传播开来

这就使教会大为恐慌,并组织了对哥白尼学说的围剿

罗马教廷对哥白尼学说的继承者们实行了严酷的报复行动, 布鲁诺惨遭教会杀害, 伽利略被终身监禁

1616 年, 《天体运行论》 被列为禁书

布鲁诺是意大利的一位唯物主义哲学家

由于他接受哥白尼学说而被革除教籍, 不得不于 1576 年逃出意大利, 在国外过了 16 年的流亡生活

在这期间他不仅到处宣传哥白尼的学说, 猛烈抨击宗教的陈腐教条, 而且进一步发展了哥白尼的宇宙体系

布鲁诺认为, 宇宙是无边际的, 没有中心, 太阳只不过是太阳系的中心而已, 在宇宙中存在着无数个太阳系, 生命现象也不是地球上独有的, 有些行星上也可能像地球一样有生物存在

布鲁诺的无限宇宙思想, 集中反映在 《论无限性、宇宙及世界》 一书中

布鲁诺的无限宇宙是包罗一切的, 惟独没有给上帝留下任何位置, 因此教会也就不能容忍布鲁诺的存在

1592 年, 罗马教廷设圈套诱捕了布鲁诺, 逼迫他“当众悔罪”

但布鲁诺在宗教裁判所的 8 年监禁和折磨中, 始终不屈

在宗教法庭向他宣布死刑的时候,他说: “你们比我要更感到恐惧

”1600 年 2 月 17 日布鲁诺被烧死在罗马的鲜花广场上

由于害怕他在临刑前发表演说, 宗教法庭还在事前割掉了他的舌头

在科学反对宗教的斗争中, 科学家们曾用血和肉坚持了科学的真理, 这种精神一直为后人所景仰

 血液循环理论的发现1543 年是科学史上值得记忆的一年

在这一年里不仅出版了《天体运行论》, 而且出版了维萨留斯的 《人体构造》 一书

维萨留斯出生于比利时, 18 岁进入巴黎大学学医

在大学期间就表现出他富有革新精神的个性

他对学校中医学教学的保守方法深为不满, 竟在深夜里偷回绞刑架上犯人的尸体, 进行解剖

这在宗教观念仍很盛行的 16 世纪, 确实是极其大胆的革命行动

因为“上帝厌恶流血”, 所以人体解剖在欧洲许多国家里是被禁止的

维萨留斯在担任教授之后, 仍然坚持进行解剖, 他认为“注重实际的解剖结果胜于思辨”

根据他自己通过解剖进行观察研究的结果,指出了古希腊医学家盖仑学说的许多错误

在 《人体构造》 这本书里, 他详细地记叙了关于人体骨骼、肌肉、血液以及各种器官的解剖结果, 并附有 300 多张精巧的解剖图

他批判了盖仑所说的血液可以通过人的心脏中隔从右心室渗入左心室的错误结论

通过解剖实践证明, 人的心脏中隔很厚, 并由肌肉组成, 血液是不可能通过中隔从右心室流到左心室的

尽管他在当时还不能指明血液是怎样从右心室流到左心室的, 但他却开辟了通过解剖研究血液循环理论的道路, 并对盖仑医学的错误予以否定

正像托勒密地心说的错误被教会绝对化、宗教化一样, 教会也把盖仑学说的错误加以利用,为宗教目的服务

因此, 维萨留斯也遭到了教会的迫害

宗教裁判所以“巫师”、“盗尸”等罪名判处他死刑, 只因他是西班牙国王的御医而幸免, 但财产被全部没收

以后教会又逼迫他去耶路撒冷朝圣, 以“忏悔罪过”

在朝圣的归途中, 他困死在希腊的一个岛上

西班牙医生塞尔维特(公元 1511—1553)继承了维萨留斯关于血液的研究成果

他在匿名出版的 《基督教的复兴》 一书中指出:人体内只有一种血液, 静脉血和动脉血在本质上是同一的

人的血液不是从右心室直接流向左心室, 而是经过肺部形成循环

即血液先从右心室被运到肺, 暗红色的静脉血在肺里摄取了吸入的空气,变成了鲜红色的血液, 再通过肺静脉到达左心室成为动脉血

塞尔维特主张, 在血液里只有一种灵气, 即神的惟一灵气, 并不存在盖仑所说的三种灵气, 这被宗教认为是否定圣父、圣子、圣灵的“三位一体”的宗教教义

特别是塞尔维特主张灵魂本身就是血液, 这就等于把超自然的神归结为自然物, 更遭到教会的反对

正当他要继续探索整个人体血液机制的时候, 宗教裁判所以异端罪将其逮捕, 1553 年被判处火刑, 临刑前还活活烤了他两个小时

提出 整 个人 体 内血 液 循环 理 论的 人 是英 国 医生 哈 维 (公 元1578—1657)

当布鲁诺因支持哥白尼学说被烧死在罗马鲜花广场的时候, 哈维正在大学读书

得知这一消息, 他非常激动, 彻夜未眠

他深知在当时的条件下, 科学的结论如果违背宗教教义会给自己带来什么样的后果

但是他从读大学开始就要研究血液循环的机制问题的志向, 并没有因宗教的迫害而改变

他试图用机械的原理来解释人体的血液运动

1628 年发表了他的著作 《动物心脏与血液运动的解剖实习》, 论述了他的血液大循环理论

他通过逻辑证明和计算, 否定盖仑所说的血液是在静脉一端被制造出来, 又在动脉的末端被消耗干净的观念

哈维指出, 如果那样的话, 人的心脏一小时内要排出相当于人体三四倍的血液, 而肝脏是不可能在一小时之内造出这样多的血液的

他根据解剖的事实提出, 血液只能在人体中循环

在动脉血与静脉血之间应该有细小的血管 (毛细血管) , 使动脉血回到静脉, 再进入心脏

哈维还否定了由于心脏的内在灵气的冲击而推动着血液运动的观点, 第一个把血液循环的动因, 归结为心脏肌肉的机械收缩

这一观点大大加强了有机体是一种机器的观念

后来证明, 有机体比当时人们所想像的要复杂得多, 哈维关于毛细血管的假说, 于 1660 年被意大利人马尔比基在显微镜下观察到了, 得到了完全的证实

这一发现消除了哈维血液循环理论的最后一个疑点

血液循环理论的建立是近代医学、解剖学和生理学的新发现

在哈维以后, 比较解剖学、人体生理学、医学获得了进一步的发展

哈维的血液循环理论也曾遭到强烈的反对, 只是由于哈维又是国王的御医, 才没有受到人身摧残

哈维的血液循环理论与哥白尼的日心说, 是近代科学革命中的两颗光彩夺目的明珠

哈维曾把自己的理论同哥白尼的日心说作了类比, 指出: 正如众星绕太阳循环运行, 太阳是世界的心脏那样,人体的血液是通过“小太阳”———心脏作循环运动的

“心脏是生命的开始, 它是微型宇宙的太阳

”这就说明了地上和人间也存在着天上的运动, 进一步论证了世界的物质统一性

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