高爽:哥白尼原著《天體運行論》,錯了!|光明講壇148講

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主講人:高爽 自然科學博士,北京師範大學天文系講師。

北京市天文學會會員,科普作家,中國天文學名詞審定委員會成員。

哥白尼的著作在國內有多種版本,《天體運行論》是它們共同的名字。

很可惜的是,這個名字以訛傳訛地一直錯著。

2014年商務印書館出版了張卜天翻譯的最新版本,終於將書名糾正過來,《天球運行論》才是哥白尼原著的真名。

從「天體」到「天球」,一字之差,這麼嚴重嗎?是的,非常嚴重。

這個錯誤導致了我們長期以來沒能客觀理性地認識哥白尼其人和他的天文學貢獻,導致我們一直在神化哥白尼和他的著作。

古希臘人提出了水晶天球的概念,後世沒有打破。

在哥白尼的年代,沒有人能理解太陽和月亮是怎麼憑空懸浮在空中的。

所有的星球,都需要一個水晶的天球支撐。

天文學家研究的是水晶天球的運動,而不是獨立的天體,天體只能鑲嵌在水晶天球上被動跟隨天球的運轉。

簡而言之,哥白尼和他同時代的天文學家,根本沒有人知道「天體」是什麼東西。

1543年的歐洲是一個亂世,各國之間、基督教的各個派別之間正處在劍拔弩張的氣氛里,大戰一觸即發。

70歲的尼古拉·哥白尼在生命的最後一天,還有快遞送來一個包裹。

從德國紐倫堡,到波蘭弗龍堡,直線距離800公里,快遞送來的重要包裹是哥白尼的著作《天球運行論》的扉頁。

哥白尼並沒有意識到,他手裡握著的這一頁紙,可能會成為天文學歷史上最重要的一頁紙。

但在當時,無論紐倫堡還是弗龍堡,上至教皇下到普通民眾,1543年的世界上的每一個人都沒有覺得這一天有什麼了不起。

那麼,哥白尼究竟是什麼人呢?

小哥白尼10歲的時候,父親就去世了。

哥白尼母親家裡是當地的貴族,他從小就被舅舅撫養長大。

舅舅把哥白尼送進最好的大學讀書,舅舅負擔哥白尼的全部開銷,舅舅讓哥白尼學習宗教法學和醫學,舅舅還給大學畢業後的哥白尼安排了工作,接替自己的職位,做了一名基督教的教士。

哥白尼先後在波蘭、義大利等多個地方上學,最終獲得了宗教法學博士學位。

回到家鄉的哥白尼,聽從舅舅的安排,從基層教會做起,一步一步成長為地區教堂的教士。

中國古代也有類似的情況,每個村子裡都有土地廟,每個社區里都有一些小的祠堂、寺廟的之類的設施。

宗教的神職人員,除了傳播宗教以外,也要兼職很多地區的世俗事務。

比如小鎮上誰家生病了,都來找哥白尼,因為哥白尼學過醫學。

誰家要做生意,都來諮詢哥白尼,因為哥白尼研究過經濟學。

誰要出遠門,也來找哥白尼,因為哥白尼出過遠門。

生了孩子要找哥白尼洗禮,人死了要找哥白尼安葬,結婚要找哥白尼主持,小鎮里的事,就是哥白尼的事。

哥白尼用我們今天的話來說,基本上是居委會大媽的身份在研究天文學。

這可能是歷史上最著名的居委會大媽。

當然,居委會大媽也是基層行政人員。

在中世紀的歐洲大陸,底層的民眾的生活處在溫飽和飢餓的邊緣,識文斷字者少之又少。

教士掌握著文化,也就掌握著管理民眾生活的權威。

哥白尼中年之後開始寫作的《天球運行論》,吸取了大量來自阿拉伯的智慧。

哥白尼站在古希臘文明的基石上,沉醉於水晶天球的和諧美。

他不能容忍水晶天球以外的過於複雜的設計,那有悖於月亮之上的簡單天界。

托勒密為了讓理論符合觀測數據,硬生生地使用了對點的設計,並且讓多層天球相互嵌套,每顆行星要用多個本輪和均輪協調描述。

這在哥白尼看來,太複雜了!當然,對別的天文學家來說,同樣意味著複雜,所以多少年來都沒人挑戰托勒密的理論。

直到哥白尼,這位可能是當時數學水平最高的人,堅持認為不該用這麼複雜的方式解釋世界。

因此,出於審美的要求,哥白尼首先對「對點」痛下殺手。

必須摒棄對點!世界的中心必須是一個實實在在的存在,偏心的設計太不古希臘了。

收到阿拉伯一些學者和可能來自古代印度的思想的啟發,哥白尼大膽地嘗試將太陽放置在世界的中心位置上,其他行星依次排列在太陽周圍,組成一圈又一圈完美的同心圓,每一層天球都進行以太陽為中心的圓周運動。

這樣的方案,哥白尼在六卷本的《天球運行論》的開篇就明確地提出了。

但誠實如哥白尼,作為天文學家,異想天開不符合他的身份。

哥白尼必須解決的問題是,他的新方案,能否滿足實際的天文觀測現象呢?他需要用其他幾卷書解決這樣的問題。

我們不妨做一些智力上的想像。

托勒密假設了極其複雜的方案,才讓行星的運動符合觀測結果。

而哥白尼放棄了對點,用異常簡單的方案來表明宇宙秩序,這一方案能符合觀測嗎?很遺憾,與觀測數據(即來自托萊多的《阿方索星表》)的比較表明,哥白尼的簡潔版方案非常糟糕。

要如何拯救自己的方案?或是如何放棄自己的方案呢?哥白尼做了一個妥協。

他願意繼續嘗試太陽位於宇宙中央的情形,甘願在其他行星的運動上增加本輪和均輪的擴充。

哥白尼本人沒有進行過天文觀測,他以《阿方索星表》為目標,一個一個本輪、均輪增加上去,最終出版的《天球運行論》一共採用了48個本輪。

這個數字不僅超過了哥白尼自己的預期,也超過了托勒密的版本(40個左右)。

這真是非常尷尬的結果。

為了簡潔而進行改變的嘗試,結果卻得到了更複雜的體系。

出於這個原因,再加上哥白尼本人性格上過於保守,所以他本人始終不願意把書稿公開發表。

先後有過幾撥人來勸說哥白尼抓緊整理、出版書稿,哥白尼始終無動於衷。

我們如果要對比哥白尼和托勒密的兩個宇宙體系,不難發現,哥白尼體系略輸一籌。

兩者都可以符合觀測數據,複雜程度差不多,但哥白尼體系失之直觀。

沒有人見過大地帶著人們飛奔的場景,卻有太多人知道太陽和群星一起東升西落。

當然,我們必須讚頌哥白尼的偉大貢獻,至少因為以下四個原因:哥白尼傑出的數學功力;哥白尼對科學事實孜孜不倦並誠實表達自己成果的不足之處;哥白尼勇敢地開闢了全新的討論角度;哥白尼追求古人崇尚的簡單和諧的自然體系。

哥白尼體系和《天球運行論》沒有作者本人的支持,只能靠內容本身在世界上孤軍奮戰。

它顯而易見地迎來了鋪天蓋地的反駁。

但所有的論戰都只限於大學校園的學術討論範圍內,很長一段時間裡,哥白尼的理論都算不上需要敏感對待的歪理。

形成這樣的局面,不得不提到此書的責任編輯,奧西安德爾神父。

第一個仔細審閱《天球運行論》全文每一個字和每一張圖表的專家,就是奧西安德爾。

為了出版的嚴謹,哥白尼和他的門徒雷蒂庫斯聘請了奧西安德爾作為此書的校對專家,在紐倫堡跟蹤出版進度,負責審核排版的問題。

作為路德教的神學家和教士,作為雷蒂庫斯的朋友,他受命監督新書的印刷,必須一絲不苟。

所以他仔細閱讀了幾乎全部的章節。

他發現,這樣的思想,雖然算不上有多麼可怕,但畢竟與傳統相反,很可能被別有用心的分子利用而打擊。

哥白尼遠在弗龍堡,地位不高;支持哥白尼的雷蒂庫斯此刻自身難保,還沒找到飯碗。

自己的大老闆路德,恐怕也靠不住。

雖然路德並沒有點名批評哥白尼,但誰都知道,路德新教的宗旨就是回歸《聖經》的原文本身。

而如果過分執著於《聖經》原文,恐怕對哥白尼來說不是一個特別好的消息。

羅馬教會倒是沒啥意見,不過他們的影響力也越來越有限了。

於是,奧西安德爾做出了一個過於大膽的行動。

他竟然擅自撰寫了一篇序言,放到全書的最前面,並且沒有署上自己的名字。

讀者自然地認為這是出自全書作者哥白尼之口的教導。

奧西安德爾在序言裡說:「各位讀者注意,天文學的目的是什麼呢?是觀察現象,然後用數學技巧給出假設,而真相是不可能被充分地了解清楚的。

這本書給出了很好的假設。

所以請讀者注意,這個理論本身,只是一個數學上的假設,並不是宇宙的真實。

得知情況的雷蒂庫斯,和後來發掘了真相的開普勒,都不能忍受這樣的膽大妄為。

憤怒中的開普勒,在自己的新書《新天文學》里激烈批評奧西安德爾的大膽行徑。

好事不出門,壞事傳千里。

這一下子,事情敗露了。

開普勒身後,越來越多的人知道了《天球運行論》的偽作序言的事,都知道了奧西安德爾的行為。

從此,奧西安德爾似乎被科學界釘到了恥辱柱上,每次說到這段往事的時候,奧西安德爾都成為阻礙天文學發展和進步的反面案例。

從此,開普勒成了正義的代言人。

從此,哥白尼以一個被欺負了和玷污了的作者的形象存在於世。

從此,教會必須重新反思是不是對日心說太包容了。

今天,這段往事值得我們反思。

究竟是誰在保護和推廣哥白尼的學說?又是誰把哥白尼的理論推到了危險的地步?如果奧西安德爾要阻撓新書出版,只需要破壞出版進程即可。

哥白尼已亡,奧西安德爾可以操作的餘地太大了,或焚毀手稿,或篡改章句,或延誤工期,或在紛繁的數據中揉沙子,讓巨著的力量大打折扣。

可是奧西安德爾沒有這樣,他反倒是精益求精地完成了編輯工作。

這是為什麼?如果沒有他的那篇大膽的序言,《天球運行論》能輕易問世嗎?即使問世,能輕易出售併流傳在學術界嗎?《天球運行論》有可能一出生就遭到反對和查禁,開普勒都沒有機會能讀到。

如果不是開普勒的吐槽和挖掘「真相」,也就不會引發輿論譁然,也就不會催生教會謹慎對待這一理論。

如果不是開普勒的聰明,《天球運行論》也許可以繼續地、靜靜地在世界上流傳,影響更多人的視野。

其實,奧西安德爾、雷蒂庫斯、開普勒都是最具智慧的精英。

大學裡那些鑽研數學和天文學的教授們很快就能弄懂事實。

他們心知肚明,假設也罷,真理也罷,我們相信它可以更好地運用,我們追求它所提倡的簡潔的自然之美……而教會呢,並不關心大學裡的天文學家的細枝末節的旁徵博引,只要沒人試圖推翻教皇的統治。

這其實是一種心照不宣的默契。

中世紀的大學,和中世紀的教會,在很多方面都有這種默契。

那麼,是誰在保護哥白尼,又是誰在製造障礙呢?也許,對歷史,對人的解讀,不是那麼簡單的線性的事。

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