第 章 1 第一章古代的两球宇宙 古 代的 两 珠宇 哥白尼与现代精神 由 哥白尼革命是一场观念上的革命，是人的宇宙概念以及人 与宇宙之关系的概念的一次转型。在文艺复兴思想史上的这一 幕，被一再地宣称为西方人思想发展的划时代转向。但这场革 命也揭开了天文学研究中许多最梅暗和最隐秘的细节。它何以 能够获得如此的重要性？“哥白尼革命”这个词组又意味着什 么？ 1543年，尼古拉·哥白尼提出将以前属于地球的许多天文 学功能转移到太阳上来，以提高天文学理论的精确性和简单性。 在他的计划提出之前，地球是作为固定的中心，天文学家根据它 来测算恒星和诸行星的运动。一个世纪之后，太阳至少在天文 学中取代了地球成为行星运动的中心，同时，地球也失去了其独 特的天文学地位，成为了众多运动行星中的一员。现代天文学 中许多主要的成就都基于这一变换。所以，天文学基本概念的 变革是哥白尼革命的首要含义。 然而，天文学的变革并非这场革命的全部含义。在1543年 哥白尼《天球运行论》出版后，在人类对自然的理解方面另外一 些激进的替换紧随其后。这些革新在一个半世纪后牛顿的宇宙 概念中达到顶点，而其中许多东西是哥白尼的天文学理论所始 料未及的。哥白尼提出地球是运动的，是要努力改进用来预测 2天体的天文位置的那些技术。对于其他科学来说，他的建议很 1
哥 容易引出新的问题，并且在这些问题被解决之前，天文学家的字 宙概念与其他科学家是不一致的。整个17世纪，这些其他的科 白 学与哥白尼天文学的调和，是现在被称为科学革命的一般思想 骚动的重要原因。经过科学革命，科学赢得了从此在西方社会 尼 和西方思想的发展中扮演的新的重大角色。 这些科学上的结果也没有穷尽这场革命的含义。哥白尼生 革 活并工作在一个政治、经济和理智生活急速发展变化的时代，这 些变化正为现代的欧美文明奠定基础。他的行星理论和相关的 日心宇宙概念有助于中世纪向现代西方社会的过渡，因为它们 命 看起来影响了人与字宙、人与上帝的关系。哥白尼的理论是作 为对古典天文学专门技术性和高度数学化的修正而被引入的， 但却成了宗教、哲学和社会理论中巨大争论的一个焦点，这些争 论在美洲被发现后的两个世纪中成为现代精神的要旨。人们相 信他们的地球家园仅是盲目地环绕着无限多个恒星之一旋转的 一颗行星，从而对自己在宇宙图景中地位的估价与其先辈相当 ! 不同，而前人把地球看成上帝造物的独一无二且处在焦点的中 心。因此，哥白尼革命又是西方人价值观转变的一部分。 这本书讲述的就是哥白尼革命在天文学，科学和哲学这三 个并不能截然分开的方面的故事。这场革命作为行星天文学发 展中的事件，必然要成为我们最显著展开的主题。在前两章中， 我们揭示用肉限究竟能够在天空看到些什么，观天家们对他们 所看到的东西有什么样的第一反应，天文学和天文学家差不多 是我们惟一考虑的。但是一旦我们考察了主要的天文学理论在 古代世界的发展，我们的视点将会转移。在分析古代天文学传 统的力量和探求那种传统彻底终止的必备条件时，我们将会渐 渐发现要将一个已确立的科学概念的领域限制为一门单一的科 学，或甚至是一组科学有多困难。所以，在第三、四章，我们会较 3 少地涉及天文学本身，更多地关注天文学在其中得以施展的思 想的、社会的和经济的环境。这些章节讨论的基本上是具有悠 久历史的天文学概念体系中那些超天文学的意涵一一对于科学 2
的、对于宗教的以及对于口常生活的意涵。它们将显现出何以 第 数理天文学概念中的一个变化能够导致革命性的结果。最后， 在后三章中，当我们回到哥白尼的工作，它的被接受以及它对新 的科学的宇由概念的贡献时，我们将立即处理所有这些线索。 古 只有将行星地球的概念确立为西方思想的前提这样的战 代 役，才能够充分地表达哥白尼革命对于现代精神的全部意 的 义a 两 因着它的技术性和历史性的成果，哥白尼革命成了全部的 球 科学史中最为迷人的事件。但是它还有一个超越其特定主题的 宇 由 额外的重要性：它展示的是一个我们今天非常有必要去理解的 过程。无论是就日常哲学还是就面包黄油而言，当代的西方文 明比起以前的文明更加依赖科学概念。然而，在我们的日常生 活中显得如此重要的科学理论不太可能被证明是终极的。认为 包括我们的太阳在内的恒星是散布于无限空间中的各处这样发 达的天文学宇宙概念，不超过4个世纪，并且已经过时了。在这 个概念由哥白尼及其后继者提出之前，其他的关于宇宙结构的 观念被用来解释人们在天空中观察到的现象。这些旧的天文学 理论与我们现在所持有的极为不同，但它们中的大部分观点在 当时都为人们所坚信，就像现在我们坚信我们自己的理论一样。 它们被相信是出于相同的原因：它们都为看起来重要的问题提 供了似乎合理的回答。其他的科学也提供我们所珍爱的科学信 念之非永恒性的类似的例子。实际上，天文学的基本概念较之 大部分科学概念更为稳定。 科学的基本概念的可变性并不是否定它的论据。每一个 新的科学理论都是要维持一个由前人提供的知识硬核，同时对 其进行增补。科学在新理论取代旧理论中进步。但是一个像我 们这样由科学主宰的时代确实需要一种透视，通过它来检验一 下如此被视为理所当然的科学信念，雨且历史为这种透视提供 了重要资源。如果我们能够发现某些现代科学概念的起源以及 它们取代旧概念的方法，我们就更有可能去理智地评估它们存 3
哥 留下来的机会。这本书基本上论述天文学的概念.但它们与在 许多其他学科中使用的概念非常相似，并且通过仔细观察它】 S 的发展，我们能对一般的科学理论有所了解。比如说：什么是一 个科学理论？它应该建立在什么基础上才能博得我们的重视？ 尼 它的功能、它的用处是什么？它的持久的动力是什么？历史的 分析虽不能回答这类问题，但能够阐明它们并赋予它们以意义。 革 因为哥白尼的理论在许多方随讲都是一种典型的科学理 论，所以它的历史可以展示科学概念发展和取代其前辈理论的 某些过程。然而，哥白尼理论在科学以外所产生的影响中却并 原 不典型：很少有科学理论能在非科学思想中发挥如此巨大的作 用。但它也不是独一无二的。在19世纪，达尔文的进化论导致 了类似的科学之外的问题。在我们自己的这个世纪，爱因斯坦 的相对论和弗洛依德的精神分析理论提供了争论的中心，从中 有可能出现对西方思想更加激烈的重新定向。弗洛依德自己也 强调他本人关于无意识活动控制人类的大多数行为的发现，与 哥白尼发现地球仅仅是一个行星有相似的效果。无论我们学过 他们的理论与否，我们是哥白尼和达尔文等人的思想继承者。 我们的基本思想过程已经被他们再造过，正像我们儿孙的思想 将要由爱因斯坦和弗洛依德的理论再造一样。我们需要的不只 是一种对科学的内在发展的理解。我们还必须理解，科学家对 一个表面上琐碎的、技术性很强的难题的解决，有时何以能够从 根本上改变人们对日常生活中基本问题的态度。 原始宇宙论中的天 本书中的大部分内容将论述天文观察和理论对于古代和 现代宇宙论思想的影响，也就是，对人类一系列关于宇宙结构的 概念的影响。今天，我们把天文学对宇宙论的影响视为理所当 5 然。当我们想要知道宇宙的形状，地球在其中的位置，或者地球 与太阳、太阳与恒星之间的关系时，我们会向天文学家或者是物
理学家求助。他们已经对天和地做过了详细的定量观测：他们 第 对于宇宙的知识因其预测的准确性而得到保证。我们日常的宇 章 宙的观念、流行的宇宙论，是他们辛勤的研究工作的一个产物。 但是天文学和宇宙论的这种密切的联系无论从时间上还是从地 古 域上说都是局部的。有史记载的每一种文明和文化都对“宇宙 代 的结构是什么？”的问题拥有一个回答，似只有由希腊传承下来 的 的西方文明在达到问题的答案时给天象以极大的注意。建构宇 两 由论的冲动比系统的观天的欲望吏为古老和原始。而且，由于 球 宇 它突出了我们今天比较熟悉的更为技术化、更为铀象的宇宙论 由 的某些模糊不清的特征，宇宙论冲动的原始形式倒是特别地 有信息量。 原始的宇宙概念基本上由地上的事件来定形，这些事件直 接地影响了宇宙体系的设计者。在原始宇字宙论中，天仅仅被简 路地添加成为大地提供的一个套子，它的上面住着神话人物并 被它们所推动，这些神的任性的能量，因着他们与地界的直接距 离的增加而增加。举例米说，在埃及宇宙论的一个主要形式中， 大地被描画成一个被拉长了的浅圆盘。圆盘长的一维与尼罗河 平行：它扁平的底部是古埃及文明所辖的那块冲击盆地；它的弯 曲和起伏的边缘就是限制着陆上世界的那些山脉。扁平大地上 面是气，本身就是一个神，支撑着一个倒扣着的圆盘状屋顶，那 就是天。大地圆盘又出另一个神，水，来支撑，而水又立足于第 三只圆盘上，这个圆盘从下面对称地包着宇宙。 显然，这个宇宙是对埃及人所知道的世界的一个模仿：他 们生活在一个由水包围着的拉长的圆盘中，这惟一的拉长的方 向是他们曾经探索过的：在晴朗的白天或夜晚看过去，天曾经 像、现在依然像圆顶的形状；宇宙下面对称的边界显见是在相关 6 观察缺乏时的选择。天文现象并没有被忽视，但它们被处理得 更少精确性、更多神话色彩。太阳是拉神(Ra),埃及的主神，有 两条船，一条是白天在气中旅行时用的，另一只是夜晚在水中航 行时用的。星辰被描画或缀点在天空的拱形圆顶上：它们作为 5