哥白尼原则的介绍

1. 哥白尼原则的介绍

哥白尼原则（The Copernican principle），是物理学和哲学的一条基本法则，它的定义：没有一个观测者有特别的位置。这条基本法则是以文艺复兴时代提出“日心说”的波兰天文学家尼古拉·哥白尼（Nicolas Copernic）来命名的。

2. 哥白尼原则的概述

哥白尼原则（The Copernican principle），是物理学和哲学的一条基本法则，它的定义：没有一个观测者有特别的位置。这条基本法则是以文艺复兴时代提出“日心说”的波兰天文学家尼古拉·哥白尼（Nicolas Copernic）来命名的。

3. 哥白尼原则的实际运用

将哥白尼原则应用在宇宙论上，也就是认为宇宙在大尺度下是均质和各向同性的。这个原则不仅仅是一种哲学上的声明，也是一种重大的认知：从均质和各向同性的观点看，在统计上产生大规模的偏差是不可能的；这也就是承认在观测上的发现，可以经由各种不同的观测加以印证。在实际上，天文学家在超星系团、星系纤维和空洞的尺度上观测时，仍有不同的结构，但考虑到更大，在2亿秒差距的尺度时，宇宙基本上是均质的。但是，当这是真实的，则宇宙在大尺度的时间上不是均质和各向同性的，因为它是从条件极端不同下的大爆炸演化过来的，并且将继续往极端不同的情况发展下去，特别在暗能量的影响不断提升下，明显的朝向大冰冻或是大割裂发展。在非宇宙论时间尺度下的时间内宇宙是均质的，但是在基本粒子交互作用的时间尺度内不是各向同性的。在大尺度下非各向同性的时间产生出最基本的近代物理的悬案。美国伊利诺斯州费米国家加速器实验室的Albert Stebbins表示这个原则是这样一个宇宙学假定的必然推论：宇宙中没有特殊的部分，各处都是一致的。哥白尼原则也被一些人当作人类可以征服宇宙的哲学基础。　　 哥白尼原则的在线应用工具 数百年以来，事实已经证明，哥白尼原则是科学史上最著名和最成功的假想之一。20世纪末期，美国科学家、普林斯顿大学的教授高特（J. Richard Gott）根据哥白尼原则，发现了一种非常有趣的、基于概率学的科学预测方法，用它可以预测世间任何事物的存在时间。1969年，高特在参观柏林墙的时候，曾对他的朋友艾伦（曾任美国天文学会主席）说：“我估计这座墙最多还能存在24年。我现在并不清楚它为什么会倒塌。我只是预测它的寿命超不过24年。当然，我也有可能是错的。”在当时，世界上没有人会相信高特的这个预测。可是，在高特作出预测后的20年，即1989年，柏林墙被推倒了。 现在让我们来看看，高特是如何运用哥白尼原则来预测柏林墙的存在时间的。根据哥白尼原则，我们在观察一个事物时所处的位置并不特殊，高特认为：“他在1969年来参观柏林墙”这件事没有什么特殊性，换句话说，他是在柏林墙存在期内的任意一时间点上进行的观察。接下来的推理最为重要。既然高特1969年对柏林墙所做的观察是在柏林墙存在期内的任意一时间点上进行的观察，那么：有50%的可能，高特是在柏林墙存在期的中间的50%部分观察到它，而不是在柏林墙能被看见的前面的那个25%，也不是在最后的那个25%。如果高特处在这个时间段的开始，则未来时间是过去时间的(50+25)÷25=3倍；如果高特处在这个时间段的末尾，则未来时间是过去时间的25÷(25+50)=1/3。也就是说，未来时间最少不小于过去时间的1/3，最大不大于过去时间的3倍。1969年的时候，柏林墙已经存在了8年，高特推论：柏林墙至少还可以存在2年8个月（即8年÷3），最多还可以存在24年（即8年×3）。注意，以上这个预测的可信度是50%，对错机率各半。高特很有运气，1989年的时候，柏林墙真的倒了，否则他后来也许不会想到继续运用哥白尼原则来推测其它事物。这种预测方法不同于以往的方法，它是科学的、以概率形式出现的、毫无瑕疵的。它之所以这么有效，就是因为哥白尼原则：我们在观察一个事物时所处的位置并不特殊。 运用哥白尼原则，你还会发现，已经持续了很长时间的事物，很有可能持续更长的时间，反之亦然。这点与我们的常识是吻合的。譬如：哥白尼原则告诉我们，不要登上泰坦尼克号，因为那是它的首航，按照95%的置信度，至少要等它航行了39次后，才能保证它的下次航行（也就是你要做的这次航行）是不会出问题的！再如：第一次听到某人在你耳边说“我会永远爱你”时一定要狠下心来不要相信他，按照95%的置信度，至少要等他说过39次“我会永远爱你”后，你才能肯定确保这辈子至少还能再听到他说一次这样感人的话，否则（即少于39次），你听到的每一次“我会永远爱你”都有很大可能成为你从他嘴里听到的最后一句。在实践预测中，当你对被预测的事物一无所知、无从下手的时候最适合运用哥白尼原则来预测。只要不出现以下情况，均可放心大胆地应用哥白尼原则去预测。1）你自己的主观行动能影响被预测事物。譬如，你不能去预测自己何时会有子嗣，因为你可以随时让妻子怀孕。2）你能找到更好的因果预测方法（因果预测指根据因果关系进行的逻辑预测）。譬如，如果你是一个上市公司的会计，你明明知道自己的公司弄需作假将被揭露，还在用哥白尼原则去预测自己公司的股票还能涨多久，你就太傻了。3）你很意外地发现自己所处的观测位置很特殊（按照哥白尼原则，这种情况出现的机会很小很小，否则，哥白尼原则本身就没有意义了）。譬如，你不能在朋友婚礼上预测其婚姻还能持续多长时间，因为你所处的观测位置是婚礼，婚礼是婚姻的起点，一个很特殊的位置。 讲了这么多理论，现在让我们来实践预测一下。高特自己曾就很多事物进行过预测，包括纽约百老汇的歌舞剧、英国工党的执政、还有长城、微软等等。高特偏好使用95%的置信水平。在现实中，在80%准确度的条件下，在特殊观测位置之外，某件事物未来存在时间最少不小于过去存在时间的1/9，最大不大于过去存在时间的9倍。

4. 哥白尼原则的产生发展

欧洲文艺复兴时期，尼古拉·哥白尼相信我们地球上的人类所处的位置并不特殊，并不是宇宙的中心，他能进一步观察和研究，最终提出“日心说”，推翻传统的“地心说”。18世纪，德国古典哲学家伊曼努尔·康德用“哥白尼回转轮”来阐述他的《当代认识论》中的思想方法的效应。他把知识主题的外在情况和品质归咎于人的所有概念和经验主义的经验中心，并且克服了理性主义— 经验主义的僵局。

5. 哥白尼提出了什么理论？

哥白尼理论引起轰动，历时400多年后，人类才在宇宙中发现它们

6. 哥白尼学说是什么？

哥白尼1473年2月19日出生于波兰维斯杜拉河畔的托伦市。在意大利期间，哥白尼就熟悉了希腊哲学家阿里斯塔克斯（前三世纪）的学说，确信地球和其他行星都围绕太阳运转这个日心说是正确的。他大约在40岁时开始在朋友中散发一份简短的手稿，初步阐述了他自己有关日心说的看法。哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》。他在《天体运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的。例如，他得到恒星年的时间为365天6小时9分40秒，比现在的精确值约多30秒，误差只有百万分之一；他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的60.30倍，和现在的60.27倍相比，误差只有万分之五。  1533年，60岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演，提出了他的学说的要点，并未遭到教皇的反对。但是他却害怕教会会反对，甚至在他的书完稿后，还是迟迟不敢发表。直到在他临近古稀之年才终于决定将它出版。1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄来的一本他写的书。在书中他正确地论述了地球绕轴心运转；月亮绕地球运转；地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。但是他也和前人一样严重低估了太阳系的规模。他认为星体运行的轨道是一系列的同心圆，这当然是错误的。他的学说里的数学运算很复杂也很不准确。但是他的书立即引起了极大的关注，驱使其他一些天文学家对行星运动作更为准确的观察，其中最著名的是丹麦伟大的天文学家泰寿·勃莱荷，开普勒就是根据泰寿积累的观察资料，最终推导出了星体运行的正确规律。

7. 哥白尼的学说是什么

伟大的波兰天文学家，日心说的创立者，近代天文学的奠基人。哥白尼的主要贡献是创立了科学的日心地动说，写出“自然科学的独立宣言”——《天体运行论》。

8. 哥白尼提出了什么？

古希腊的大天文学家托勒密，在公元二世纪时，总结了前人在400年间观测的成果，写成 《天文集》（即《至大论》）一书，提出“地球是宇宙中心”的学说。这个学说一直为人们所接受，流传了1400多年。也就是‘地心说’。

而哥白尼是推翻‘地心说’，提出“日心说”。具体就是他认为天体运动必须满足以下七点： 不存在一个所有天体轨道或天体的共同的中心；地球只是引力中心和月球轨道的中心，并不是宇宙的中心；所有天体都绕太阳运转，宇宙的中心在太阳附近；地球到太阳的距离同天穹高度之比是微不足道的；在天空中看到的任何运动，都是地球运动引起的；在空中看到的太阳运动的一切现象，都不是它本身运动产生的，而是地球运动引起的，地球同时进行着几种运动；人们看到的行星向前和向后运动，是由于地球运动引起的。地球的运动足以解释人们在空中见到的各种现象了。