哥白尼:革天文学的命我是无心的

日心说最吸引人的,是按照各个行星公转周期,给出它们与太阳距离的确定顺序:水、金、地、火、木、土,而托勒密体系里,由于水星、金星与太阳绕黄道运动的平均周期相同,无法确定此三者谁离地球更近。哥白尼的体系看上去更加简单、对称、清晰。

1521年麦哲伦环游世界的时候,比他大8岁的哥白尼,正在波罗的海边和友人通信,讨论日心说。

教科书上说:从前人们相信太阳围着地球转;而哥白尼颠倒了两者的角色,掀起了近代科学革命。这个描述过分简单。实际上,中世纪没那么落后,哥白尼也没那么革命。

与其说哥白尼是颠覆者,不如说他是建设者,小心谨慎地为中世纪天文学添砖加瓦。

哥白尼1473年出生于波兰。爸爸很早就战死了。哥白尼的养父是他舅舅,一位有文化、有手腕的主教,也是波兰国王的密友。哥白尼在舅舅的关照下一生衣食无忧;他拿了教会法的博士,同时研究天文、医学、古典文献,通晓多国语言。毕业后任职家乡教会,给舅舅当秘书,干过医生、翻译、执政官、外交官,还研究货币(他的教会金库发行货币),创立了货币量化理论,第一个提出了“劣币驱逐良币”的观点。

1490年前后,新出版的天文学著作如雨后春笋,其中大部分是占星学。我们不能把它们简单理解为迷信,那是在搜集大量材料基础上的严肃讨论。哥白尼正是被这些著作吸引才去研究天文。

中世纪人兴奋不安地等待着世界末日,而天体运转或许能透露出纷乱世界的走向。1490年的一幅版画上,占星学家和神学家一边看经书,一边指着头顶的天球层级,探讨宇宙奥秘,这反映出调和圣经与占星学是当时知识界的主流。

14世纪神学家皮尔·达伊的著作很流行,他研究木星与土星的汇合,试图预言“基督之敌”出现的年代。哥伦布就沉浸在皮尔·达伊的占星学预言中,相信自己既然叫克里斯托弗(背负基督),注定要在世界末日扮演主角。

哥白尼的传世著作里没提到占星,使这一侧面往往被人忽视。但史料显示,哥白尼对天文学的研究开始于大学期间参加占星兴趣小组。当时的经典,托勒密的《占星四书》,赋予行星不同的次序和特性来影响世人,哥白尼和同好们赞同这一认识,只是对行星次序有不一样的猜想。哥白尼研究的初心,是给占星学一个坚实的根基。

哥白尼的巨著,原书名为《De revolutionibus orbium coelestium》。在中国一直被译成《天体运行论》,但这是个误译。Orbium一词并不是我们现在理解的天体,而是“天球”。天球像一层层透明的玻璃球。星球镶嵌其上,被天球带着转动。天球是希腊人传下来的观念,所有中世纪天文学家,包括哥白尼,都对此坚信不疑。

《天球运行论》并没有颠覆谁的世界观。哥白尼通篇只是假设:如果太阳在中心,天球体系会是如何如何。哥白尼虽然相信日心说,但他的著作只是为同行们提供一个好思路。

哥白尼提出的宇宙仍然是球体,因为他认同亚里士多德说的“球体最完美”。哥白尼自认为最大的贡献不是日心说,而是反驳托勒密的偏心圆体系,他并没想着摧毁经典的宇宙观。

哥白尼之所以另起炉灶,不是因为托勒密的偏心圆体系不好用。实际上托勒密体系一旦发现异常运动,就调整各个偏心圆的组合方式,以吻合实际;所以要预测行星轨迹,托勒密体系还是很准确的。

哥白尼之所以看不惯托勒密体系,是因为它不够美。文艺复兴时期流行新柏拉图主义,大家期望宇宙应该是简单的、对称的。而托勒密体系依赖于偏心圆,太随意了,在哥白尼看来“明显违背了均匀运动的第一原则”。哥白尼指出:“无法由偏心圆推导出最重要的一点:即宇宙的结构及其各个部分是真正对称的。”

顺便一提,虽然哥白尼在驻地建了一个小天文台,但不像第谷和伽利略,他志不在观测。他的创新是数学意义上的,有点像是当代的弦理论。

日心说最吸引人的,是按照各个行星公转周期,给出它们与太阳距离的确定顺序:水、金、地、火、木、土,而托勒密体系里,由于水星、金星与太阳绕黄道运动的平均周期相同,无法确定此三者谁离地球(也就是宇宙中心)更近。哥白尼的体系看上去更加简单、对称、清晰。

生命最后几年,哥白尼才同意出版《天体运行论》。据说,当刚印出来的书送到哥白尼床前,他就从昏迷中醒来,抚摸着书页去世,那是1543年。

有人说哥白尼的谨慎是怕教会。但也有人认为,哥白尼是怕理据不充分,招来同行恶评。毕竟,哥白尼的理论像托勒密一样不完美,也回答不了“地球既然运动,为什么苹果还能落在正下方”的问题。

不过,哥白尼细致的工作,仍被当时的人重视和称赞。他死后第八年,基于其成果的《普鲁士星历表》出版,被天文学家和占星家迅速采纳。

天主教会并不厌恶哥白尼的理论。1533年,罗马举行了哥白尼理论的讲座,教皇和一些主教出席。一位主教还写信给哥白尼,希望他尽早正式出版。

哥白尼像是在雪山顶上扔雪球,本无心捣乱,却导致了雪崩。因为后来者想到(就像被烧死的布鲁诺主张的):太阳是众多恒星之一,地球是众多行星之一,人类也不是宇宙中唯一的灵长。这对于传统的心灵可就过于刺激了。

哥白尼的天文学一直局限于小圈子。直到伽利略发表的望远镜的发现震撼了欧洲,有力支持了哥白尼的日心说,哥白尼才走入学术界的视野。一时间,法国皇后在窗口装上望远镜,英国大学生讨论“月球是否宜居”,酒馆里传播着这些新鲜事,仅5年后,传教士就把伽利略的发现介绍到了中国。

拥护哥白尼的学者们形成的哥白尼学派名噪一时,甚至可能被写进了莎士比亚戏剧。有研究者认为,《哈姆雷特》就在隐喻哥白尼学派的崛起。

当哈姆雷特说:“我可以被束缚在果壳里,并认为自己是无限空间的国王”,那是在对比天球之壳的旧模型与无限宇宙的新模型。哈姆雷特可能是暗喻当时英国的哥白尼派天文学家托马斯·迪格斯,他十分激进,认为天球不存在,宇宙是无限的。

剧中国王和两个卧底反角的名字,则象征了旧学说一派——克劳迪乌斯是天文学家托勒密的名字,罗森克兰茨和吉尔登斯特恩则是丹麦天文学家第谷的两个祖先。他们最终都被哈姆雷特干掉了。

当哈姆雷特告诉国王想回维滕贝格(当时的哥白尼学派中心)学习时,国王说:“这可就与我们的愿望悖逆(retrograde)了。”这个词意为“行星逆行”。

或许以上都是捕风捉影。但《辛白林》最后一幕,主角在监牢里梦见4个鬼魂,绕着床转圈,此时朱庇特(也就是木星)从雷电中骑鹰下降,众鬼魂跪伏,这瑰丽又怪诞的一幕,让人无法不联想到:《辛白林》写成的同一年,伽利略的小册子《星际信使》传遍欧洲,描述了4个以前未知的木星卫星。

无论如何,莎剧频繁出现的新概念:真空、虚无、无限、新世界……应该间接来自伦敦人感兴趣的哥白尼宇宙学热潮。◎小白村

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注