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哥白尼:革天文學的命,我是無心的

來源:科技日報

日心說最吸引人的,是按照各個行星公轉週期,給出它們與太陽距離的確定順序:水、金、地、火、木、土,而托勒密體系裡,由於水星、金星與太陽繞黃道運動的平均週期相同,無法確定此三者誰離地球更近。哥白尼的體系看上去更加簡單、對稱、清晰。

1521年麥哲倫環遊世界的時候,比他大8歲的哥白尼,正在波羅的海邊和友人通訊,討論日心說。

教科書上說:從前人們相信太陽圍著地球轉;而哥白尼顛倒了兩者的角色,掀起了近代科學革命。這個描述過分簡單。實際上,中世紀沒那麼落後,哥白尼也沒那麼革命。

研究的初心是占星

與其說哥白尼是顛覆者,不如說他是建設者,小心謹慎地為中世紀天文學添磚加瓦。

哥白尼1473年出生于波蘭。爸爸很早就戰死了。哥白尼的養父是他舅舅,一位有文化、有手腕的主教,也是波蘭國王的密友。哥白尼在舅舅的關照下一生衣食無憂;他拿了教會法的博士,同時研究天文、醫學、古典文獻,通曉多國語言。畢業後任職家鄉教會,給舅舅當秘書,幹過醫生、翻譯、執政官、外交官,還研究貨幣(他的教會金庫發行貨幣),創立了貨幣量化理論,第一個提出了“劣幣驅逐良幣”的觀點。

哥白尼時代的天文學,是日新月異的。

1490年前後,新出版的天文學著作如雨後春筍,其中大部分是占星學。我們不能把它們簡單理解為迷信,那是在蒐集大量材料基礎上的嚴肅討論。哥白尼正是被這些著作吸引才去研究天文。

中世紀人興奮不安地等待著世界末日,而天體運轉或許能透露出紛亂世界的走向。1490年的一幅版畫上,占星學家和神學家一邊看經書,一邊指著頭頂的天球層級,探討宇宙奧秘,這反映出調和聖經與占星學是當時知識界的主流。

14世紀神學家皮爾·達伊的著作很流行,他研究木星與土星的匯合,試圖預言“基督之敵”出現的年代。哥倫布就沉浸在皮爾·達伊的占星學預言中,相信自己既然叫克里斯托弗(揹負基督),註定要在世界末日扮演主角。

哥白尼的傳世著作裡沒提到占星,使這一側面往往被人忽視。但史料顯示,哥白尼對天文學的研究開始於大學期間參加占星興趣小組。當時的經典,托勒密的《占星四書》,賦予行星不同的次序和特性來影響世人,哥白尼和同好們贊同這一認識,只是對行星次序有不一樣的猜想。哥白尼研究的初心,是給占星學一個堅實的根基。

沒那麼革命的學說

哥白尼的鉅著,原書名為《De revolutionibus orbium coelestium》。在中國一直被譯成《天體執行論》,但這是個誤譯。Orbium一詞並不是我們現在理解的天體,而是“天球”。天球像一層層透明的玻璃球。星球鑲嵌其上,被天球帶著轉動。天球是希臘人傳下來的觀念,所有中世紀天文學家,包括哥白尼,都對此堅信不疑。

《天球執行論》並沒有顛覆誰的世界觀。哥白尼通篇只是假設:如果太陽在中心,天球體系會是如何如何。哥白尼雖然相信日心說,但他的著作只是為同行們提供一個好思路。

哥白尼提出的宇宙仍然是球體,因為他認同亞里士多德說的“球體最完美”。哥白尼自認為最大的貢獻不是日心說,而是反駁托勒密的偏心圓體系,他並沒想著摧毀經典的宇宙觀。

哥白尼之所以另起爐灶,不是因為托勒密的偏心圓體系不好用。實際上托勒密體系一旦發現異常運動,就調整各個偏心圓的組合方式,以吻合實際;所以要預測行星軌跡,托勒密體系還是很準確的。

哥白尼之所以看不慣托勒密體系,是因為它不夠美。文藝復興時期流行新柏拉圖主義,大家期望宇宙應該是簡單的、對稱的。而托勒密體系依賴於偏心圓,太隨意了,在哥白尼看來“明顯違背了均勻運動的第一原則”。哥白尼指出:“無法由偏心圓推匯出最重要的一點:即宇宙的結構及其各個部分是真正對稱的。”

順便一提,雖然哥白尼在駐地建了一個小天文臺,但不像第谷和伽利略,他志不在觀測。他的創新是數學意義上的,有點像是當代的弦理論。

日心說最吸引人的,是按照各個行星公轉週期,給出它們與太陽距離的確定順序:水、金、地、火、木、土,而托勒密體系裡,由於水星、金星與太陽繞黃道運動的平均週期相同,無法確定此三者誰離地球(也就是宇宙中心)更近。哥白尼的體系看上去更加簡單、對稱、清晰。

哥白尼宇宙學名噪一時

生命最後幾年,哥白尼才同意出版《天體執行論》。據說,當剛印出來的書送到哥白尼床前,他就從昏迷中醒來,撫摸著書頁去世,那是1543年。

有人說哥白尼的謹慎是怕教會鎮壓。但也有人認為,哥白尼是怕理據不充分,招來同行惡評。畢竟,哥白尼的理論像托勒密一樣不完美,也回答不了“地球既然運動,為什麼蘋果還能落在正下方”的問題。

不過,哥白尼細緻的工作,仍被當時的人重視和稱讚。他死後第八年,基於其成果的《普魯士星曆錶》出版,被天文學家和占星家迅速採納。

天主教會並不厭惡哥白尼的理論。1533年,羅馬舉行了哥白尼理論的講座,教皇和一些主教出席。一位主教還寫信給哥白尼,希望他儘早正式出版。

哥白尼像是在雪山頂上扔雪球,本無心搗亂,卻導致了雪崩。因為後來者想到(就像被燒死的布魯諾主張的):太陽是眾多恆星之一,地球是眾多行星之一,人類也不是宇宙中唯一的靈長。這對於傳統的心靈可就過於刺激了。

哥白尼的天文學一直侷限於小圈子。直到伽利略發表的望遠鏡的發現震撼了歐洲,有力支援了哥白尼的日心說,哥白尼才走入學術界的視野。一時間,法國皇后在視窗裝上望遠鏡,英國大學生討論“月球是否宜居”,酒館裡傳播著這些新鮮事,僅5年後,傳教士就把伽利略的發現介紹到了中國。

擁護哥白尼的學者們形成的哥白尼學派名噪一時,甚至可能被寫進了莎士比亞戲劇。有研究者認為,《哈姆雷特》就在隱喻哥白尼學派的崛起。

當哈姆雷特說:“我可以被束縛在果殼裡,並認為自己是無限空間的國王”,那是在對比天球之殼的舊模型與無限宇宙的新模型。哈姆雷特可能是暗喻當時英國的哥白尼派天文學家托馬斯·迪格斯,他十分激進,認為天球不存在,宇宙是無限的。

劇中國王和兩個臥底反角的名字,則象徵了舊學說一派——克勞迪烏斯是天文學家托勒密的名字,羅森克蘭茨和吉爾登斯特恩則是丹麥天文學家第谷的兩個祖先。他們最終都被哈姆雷特幹掉了。

當哈姆雷特告訴國王想回維滕貝格(當時的哥白尼學派中心)學習時,國王說:“這可就與我們的願望悖逆(retrograde)了。”這個詞意為“行星逆行”。

或許以上都是捕風捉影。但《辛白林》最後一幕,主角在監牢裡夢見4個鬼魂,繞著床轉圈,此時朱庇特(也就是木星)從雷電中騎鷹下降,眾鬼魂跪伏,這瑰麗又怪誕的一幕,讓人無法不聯想到:《辛白林》寫成的同一年,伽利略的小冊子《星際信使》傳遍歐洲,描述了4個以前未知的木星衛星。

無論如何,莎劇頻繁出現的新概念:真空、虛無、無限、新世界……應該間接來自倫敦人感興趣的哥白尼宇宙學熱潮。◎小白村

分類: 文化
時間: 2021-11-02

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