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周,同时它每天还自转一周。”
在具体问题上,他们每个人的看法则有些差异。例如科恩对哥白尼体系是否比托勒密体系更加简明持怀疑态度,而库恩认为简明的确是哥白尼的一个优点。库恩还特别提到哥白尼体系的整体性,这个体系把很多问题连在了一起,减少了特设。此外,另一些科学史家〔如梅森〕仍然坚持强调《天球运行论》的革命性。
哥白尼革命(2)
我觉得科恩对哥白尼学说是不是日心说提出疑问是过苛了。诚如科恩指出,就哥白尼的数理系统而言,处在宇宙中心的不是太阳,而是与太阳齐平的一个虚空点。然而,就如托勒密体系中的宇宙中心不恰恰落在地球上而落在偏心匀速点上并不妨碍这个体系始终被理解为地心说那样,哥白尼宇宙体系的数理模型中心的精确位置并不决定这个体系的基本观念,即太阳处在宇宙的中心。这从后来人如何看待哥白尼体系也可以表明。尽管开普勒和牛顿在确定太阳系的确切中心这一点上做出了重要的推进,但他们都是从哥白尼那里接受下了太阳是宇宙中心的基本观念。哥白尼的计算也许不足以引发一场革命,事实上,除了制定普鲁士星表的Reinhold而外,很少有谁重视他的计算。但哥白尼却促成了宇宙体系大观念的转变。哥白尼之后的思想家们有的接受哥白尼体系,有的反对,但毕竟,多数伟大的天文学家从本能上更倾向于哥白尼,伽利略、开普勒、笛卡尔这样的大思想家一见哥白尼体系而倾心拥戴,按常情想,这不会只是个偏好问题。
我还认为,哥白尼本人相信日心说是关于实在的学说,日心说首先是作为一种自然哲学提出来的。正如梅森所论证,哥白尼“认为自己的世界体系是真实的,因为他讨论的一些问题,如关于反对地动说的物理学理由等,都不属于数学性质;如果他的学说被认为是假说性质,这类问题就不需要加以考虑。”他在自己的书里多处直陈太阳处在宇宙的中心,又特别充满激情地讲到这一点,“静居在宇宙中心处的是太阳。在这个美丽的殿堂里,它能同时照耀一切。难道还有谁能把这盏明灯放到另一个、更好的位置上吗?太阳似乎是坐在王位上统治着围绕它运转的行星家族”。我们都崇拜太阳,崇拜生命和万物的源泉,我们怎么能想象这么高贵的东西反而会转动?我们怎么能想象我们的地界、会朽坏的物界反而是不动的?哥白尼用相似的口吻谈到天球的静止:“在所有天球中,最高的天球是恒星天球,它包含了一切和它自身,因此它是静止不动的。”一个非实在的数学模型是无法解释这种激情的。从上面的科恩引文可以看到,科恩对哥白尼体系之为一场革命持否定态度,但他在补充材料里提出,哥白尼前一千多年的天文学家通常不声称他们的理论是关于实在的理论,而哥白尼不同,“在证明其体系的‘实在性’方面,……哥白尼的确是一位造反者,甚至有理由说他是一位革命者。”从数学精确性着眼,实在性也许只是“一个方面”,但从大观念着眼,实在与否是本质之争。实际上,日心还是地心,这个争论,哪怕只是通过数学方式,难免与时代的整个形而上学交织在一起。从前,地球处在卑微的下位,天体处在尊贵的高位,如今,至少金星等等行星被拉到了和地球一样的宇宙论地位上来了。在天学领域,技术理解的改变最大规模地影响我们的宇宙观念、宗教观念、道德观念。当时的人,无论支持者还是反对者,对哥白尼学说在宗教、道德等方面的影响都是十分敏感的。
哥白尼没有废除天球和本轮,没有明确把太阳视作一颗恒星,没有提出无限宇宙的观念。这些都是在哥白尼之后发展起来的。对哥白尼这样的先行者来说,还有太多的观念需要改变,这远不是他一个人所能做到的。
哥白尼学说不是一场天文学数理技术的革命,但它包含了思想观念上的巨大改变,并最终引发了一场革命。这些新观念与其说是哥白尼本人明确意识到并据以作为其工作纲领的东西,不如是他的后继者们更加明确意识到并据以开展自己的工作的东西。库恩的如下评语大概是公允的:天球运行论是引发革命的文本,而自身不是一个革命性的文本,重要的不是它说了什么,而是它使得后来人能说些什么。
这里说到新观念,还不止于日心说本身。日心说是个伟大的设想,但这个设想远不足以引发了整个近代科学革命。日心说不是哥白尼的发现,而是阿里斯塔克的设想。但哥白尼并不仅仅是在重新宣扬阿里斯塔克的日心说,而是把日心说和计算联合起来,把宇宙论和天文学计算联合起来,尝试以数学方法来论证实在。在哥白尼那里,数学不仅仅是实证科学的语言,数学本身就有形而上学性质。圆不仅仅是众多几何图形中的一种图形,它首先是完美的体现。天体的运动必然是圆形这些形而上学原则仍然是需要遵守的。通过数学把握实在,在哥白尼那里尚不是一个明确的主张,而是体现在他的思想进路之中。毕竟,哪些工作是操作性的,哪些工作是实证的,哪些是形而上学的,我们今天回过头来才分得清,当时也颇混杂。哥白尼的数学论证远不够充分,但它所开辟的道路却是近代科学的道路,用数学证明实在的道路。此后的天文学家和其他领域的科学家将在这条道路上前进,他们将作出更充分的数学论证,同时对数学证明实在的思想越来越自觉。
如库恩所言,哥白尼学说是历史上第一次由于发现技术性的错误而宁愿修正一个重大的思想结论,为了一个特定研究领域的迫切明显的需要而罔顾结论与常识、与物理学的明显冲突。理论的唯一可靠向导是理性,而从现在开始,理性的意义不再是尊重我们的日常经验,数理证明将逐渐被视作最高的理性。我们将相信被数理理性证明的结论,哪怕它和我们所经验的世界全面冲突。哥白尼革命在开普勒、伽利略、牛顿的手中大获全胜,这次完胜的革命为后人树立了榜样。我们今天已经习惯,无论科学理论的结论有多怪异,我们都见怪不怪。这是一种新型的思想自由。存在着四维空间,人是猴子变的,空间弯屈,大陆板块漂移,宇宙产生于大爆炸,我们普通人虽然不懂得这些结论是怎么得到的,这些结论虽然和我们一贯的常识180度冲突,却不再激起我们的本能反对。
哥白尼的反对者
围绕哥白尼
哥白尼的先驱
前面提到,亚理士多德…托勒密的主流理论以外,古希腊还有其他的宇宙论…天文学理论,其中以萨摩斯的阿里斯塔克的日心说最为著名。阿里斯塔克是哥白尼的先驱吗?在某种意义上当然是,哥白尼在自己的著作中也专门提到这位先驱者。如果从点到点,我们可能会觉得哥白尼继承的是阿里斯托塔克,两个人都主张日心说。但是,并没有一个阿里斯托塔克传统。就一位思想家和传统的关系来说,对哥白尼,托勒密要远比阿里斯塔克重要。哥白尼从托勒密那里继承的东西远远更多。从形式上说,无论哥白尼的描述顺序还是描述方式都严格地遵循托勒密的《天文学大成》。从内容上说,他继承了本轮、偏心圆等基本概念。在哥白尼那里,宇宙仍然是有限的。他似乎也没有抛弃天球的概念。
实际上,哥白尼也必然从托勒密那里继承更多的东西。在阿里斯塔克那里,日心说是一个观念,一个想象,而不是一门科学,没有多少物理证据、观察数据和数学支持阿里斯塔克的想象。只有在托勒密那里才有这么多东西可以继承。一个人只有站在和对手相同的基地上才能才能施以反对之力。
阿里斯塔克的确是一道闪电,对哥白尼具有特殊的启发作用。在想象力这一点上可以视作哥白尼的先驱。一方面,我们为德谟克利特和阿里斯塔克的想象感到鼓舞,这是科学得以发展的一个动力。但另一方面,这些理论不是成功的理论,“这些〔亚里士多德…托勒密体系而外的〕可选择的宇宙论违反了由关于宇宙结构的感觉所提供的那些最基本的提示和联想。此外,这种对常识的违背又没有被它们在解释现象方面的有效性的任何增加进行补偿。”
哥白尼的反对者
哥白尼的著作流传开来以后,很多思想家很快接受了日心说,其中包括开普勒和伽利略。当然,反对哥白尼的人更多,包括为近代科学鸣锣开道的弗兰西斯·培根。很多论者反对哥白尼,是因为日心说不合圣经的说法,或者�