再释(1)
书名:地球的天空:哥白尼、第谷、开普勒和伽利略如何发现现代世界作者名:福伯本章字数:1602更新时间:2024-06-05 16:03:37
《天体运行论》的某些章节带有《小释》的影子,充满了诗意和审美意识。“太阳被恰当地称为宇宙的灯塔,”哥白尼宣称,“太阳坐在王座上,掌控着绕其旋转的行星家族。”
然而,在这段令人愉悦的介绍之后,《天体运行论》一书中高难度的计算便越来越多。雷蒂库斯经常在他的记录中提到另一个解释,但心猿意马的性情总会分散其注意力。于是这第二个版本也从未动笔。除了日心说,《天体运行论》中还包含了许多其他的概念,而《初释》仅提到了其中几个,其他均未提及。再写一个概要对于解释其余的概念是有好处的。
在《天体运行论》一书中,哥白尼就像是托勒密身边聪明而叛逆的小兄弟一样。二人都从哲学主张入手讨论问题,这些相互抵牾的主张就像是相互厮杀的骑士。托勒密关于地球静止的论证来自亚里士多德,大致与寻常的信奉天主教的农民的论证类似。如果地球的确在动,托勒密写道,那么这种运动一定是“最剧烈的,因为它在极短的时间内就旋转了一周”。他认为,地球移动得很快,只要鸟儿从枝头飞起,小猫从楼梯上跳起,或者大人把孩子抛向空中,这些可怜的造物就会号叫着飞入深空,他们的世界也和底下的世界割裂开了。细致的实验测试表明,情况并非如此,因此,地球是不动的。
“但问题并未解决”,哥白尼回复说,就好像托勒密还活着,正坐在自己对面友善地期待着自己的答案,“我们只是说,不仅地球在动,而且大部分空气,以及与地球相连的一切都在动”。
哥白尼并未论证运动的地球的观念是否正确,而是论证了地球运动的可能性。他并未淘汰而是增加了一种观点,这是个美妙而可能的提议,尽管不是必须,但还是可以说出来。哥白尼并未主张哪个古人一定错了,他知道,自己接受的地心说并非得自演绎论证。
然而,演绎的确有助于确定原因。《至大论》和《天体运行论》二书第一章的余下部分都留给了基本的几何学定理和球面三角学。这两本书共享了一些证明,尽管《天体运行论》更为清楚明白:该书第一章十分深入、有序和清晰。从这部分开始,当时的许多读者都失去了耐心,尽管仍旧很专注,却略过了迷宫般的注解。“任何人都有理由怀疑,”一位匿名人士评论道,“如何才能从哥白尼的荒谬假设中产生如此精确的计算结果,因为这些假设与普遍一致的看法和理性本身相悖。”
他们是对的。第一批反对哥白尼早期理论的怀疑论者并未停止质疑,而且很多疑问完全正当。专业的数学家能质疑的不仅仅是假设的本质。《天体运行论》中的计算是奇怪的,即便显得熟练,有些也很混乱,多数计算十分传统,但计算的目的却十分奇怪。简而言之,它们跟哥白尼本人的风格很像。雷蒂库斯详细地谈到了最令人赏心悦目的例子,那就是地球鲜为人知的第三种运动。
地球除了每天的自转和每年的公转以外,地轴其实也在移动,这会让南北极点沿着难以察觉的轨道旋转。
由于引力的作用,地轴的运动会慢到令人发指,它每25 772年才旋转一圈。哥白尼的估值为25 816年,这样的精确程度令人惊讶,但由于无法用当时的物理学做出解释,他只好诉诸一些笨拙的猜测性解释。
哥白尼认为,地球的两极以25 816年的周期旋转时,其速度也会发生减慢和加快的变化,这取决于另外一个1 717年的宇宙周期。
如果现代读者认为这是无稽之谈,那就对了。现在看来,的确无比荒谬。亚里士多德认为天文学乃“数学的分支”,与当时众多天文学家一样,哥白尼也同意这种看法;任何尊重观察的计算都是合理的选项。他只是根据自己导师的导师的建议提出了行星非匀速运动的日心说模型,“我的想法跟雷吉奥蒙塔努斯和格奥尔格·普尔巴赫没什么不同,”哥白尼骄傲地写道,“他们是我的思想的直接来源。”
哥白尼提出了如此荒谬的运动模型,背后的原因实在让人痛心,但科学理论的发展就是如此。哥白尼过去从天文学家那里获得的观察结果是错误的,但出于一向对长者的尊重,他便无法分辨谁的说法不可靠了。托勒密给出的观察结果表明,地轴的运动十分缓慢,而一位著名的伊斯兰天文学家巴塔尼则表达了相反的观点。哥白尼夹在中间左右为难,但其实两位前辈都弄错了。