【轉載】強烈推薦:伽利略事件(兼聊世界天文史)

轉帖時間:2010-04-07 1992年11月1日,紐約時報(New York Times)報道:「天主教皇約翰*保羅二世(Pope John Paul II)在羅馬天主教堂發表講話,承認359年前教會譴責伽利略日心說是錯誤的,地球確實是圍繞太陽旋轉的。」任何一個有小學文化水平的中國人都讀過伽利略力斗羅馬天主教會的故事:「科學和神學不可調和的鬥爭爆發了。。。1633年在審訊和刑法的折磨下,伽利略被 迫在法庭上當眾表示懺悔,同意放棄哥白尼學說,並且在判決書上籤了字。。。但是他畢生捍衛的真理卻與世長存。」所以,作為一個有稍高於小學文化水平的我, 就有這樣的疑問:為什麼保羅二世吃飽了沒事要翻370多年前的老帳?天主教的兩千多年歷史中,有三大污點,分別是十字軍東征、西班牙宗教法庭迫害異教徒、以及審判伽利略。這些不光彩的事,天主教的態度是Don"t Ask, Don"t Tell,你不提咱也不說,最好大家都忘記這幾段不愉快。如果有人蓄意找天主教的麻煩,最簡單的辦法就是拿出這三件事中的任何一件在陽光下面抖一抖,一般 來說天主教徒立刻會沉默無言。至於天主教徒們,是萬萬不會主動提起這三件事情的。保羅二世是誰啊?梵帝岡的現任教皇是本尼迪克特十六世(Pope Benedict XVI),保羅二世是他的前任。他是波蘭人,1978年登基教皇的時候,年僅58歲,是1846年皮烏士四世(Pius IX)以來最年輕的教皇。保羅二世果然是年輕有為,在位期間訪問過100多個國家,精通10門語言,直到2005年逝世。在位27年,時間之長,僅次於皮 烏士四世,排名第二。當保羅二世去世後,紅衣大主教們在梵帝岡關門投票選新教皇。天主教的11億教眾也非常好奇,想看看誰能夠接替這個一代明主的地位。結果選出了年齡高達78 歲的現任教皇本尼迪克特十六世。這等於是紅衣大主教們向世界宣布,當世的50、60歲的主教裡面沒有任何出類拔萃的人物可以繼位,只有先選一個垂死的老頭 做過渡,在他活著的這幾年繼續慢慢尋找。保羅二世之受推崇,可見一斑。作為天主教的一代英主,保羅二世當然不會吃飽了沒事找事,更不會蓄意向自己的天主教發難。保羅二世的講話,其實是對一個長達13年的調查做的總結,因為早 在1979年他就責成教會的科學參議員(Pontifical Academy of Sciences)開始對迫害伽利略這件事做調查研究。調查的目的,並非是決定日心說的正確與否,而是搞清整個事情的來龍去脈,搞清究竟是什麼原因導致天 主教被扯入天文學爭論,最終弄出一個跨世紀的大污點。換言之,教皇發火了,後果很嚴重,需要找出那些辦砸事的人罵娘,哪怕是死了幾百年的也要拉出來罵!一個調查長達13年,如果不是那些調查員們人浮於事、效率低下,只能說明被調查的事相當複雜。伽利略事件遠非小學課本寫的那麼簡單。(1)小學課本里,大凡提到伽利略,必定會提到他的對立面,「萬惡的」亞里斯多德(「2.8」同學在26貼指出,「國內的課本從來沒有說過亞里斯多德是「萬惡的」」);提到日心說,必定會提到它的對立面,「萬惡的」地心說。就像每個童話故事,壞蛋越壞,才顯得主人公越好。所以,地心說給小學生們的印象,就是「腐朽沒落」四個字,和清政府、蔣家王朝是一個級別的。天文學被地心說統治了1800年,簡直是老天瞎眼,人類不幸。當然,實際的情況恰恰相反,地心說不但不是腐朽沒落,而且是一個非常先進的天文學說。怎麼先進?這樣說吧,就在300多年前地心說被日心說取代的時候,它都遙遙領先亞、非、美洲的任何國家和文化。不信?好吧,讓我們用中國天文學做個簡單的比較。常常讀到中國古人晚上看天空,比如三國里的「亮夜觀天象,曹賊未合身亡。。。」等等。孔明「夜觀天象」是在看什麼?天上所有的恆星位置都是固定的,如果是 萬里晴空,那麼孔明每天晚上看的夜空就是一模一樣的,沒啥可觀的。所以,值得「觀」的,肯定是在夜空中有變化的,換言之,在沒有望遠鏡的年代,孔明看的只 會是七樣遊走天空的東東:日、月、金星、木星、水星、火星、土星。有諸葛亮這樣水平的人很快就能夠看出,天空中這七樣東東無論如何行走,都是沿著同一條道路在星空繞圈圈。這就是所謂的「黃道」,以區別於垂直於天空旋轉軸 的那條「紅道」(就是天赤道啦)。因為中國古人沒有全球地理的概念,所以赤道完全是條在天空的線道。它的存在只是為了表明黃道和赤道有個明顯夾角,所以沒 有任何重要性:你只聽說過「黃道吉日」,沒有聽說過「紅道吉日」吧?現代天文學解釋了為什麼日、月、金、木、水、火、土「看上去」都沿著黃道運行的原因:地球和月、金、木、水、火、土基本上在一個平面上圍繞太陽公轉。現代 天文學也解釋了黃道和赤道為什麼「看上去」有個23度半的夾角:地球的自轉軸不是平行於公轉軸,而是有個23度半的夾角。當然,中國古人並不知道這些道 理,他們只是觀察到表面(apparent)現象。中國古人對黃道的研究是很充分的。比如,你一定聽說過二十八宿。什麼是二十八宿?月亮沿著黃道走,大約27天多一點繞完一周,所以中國人把沿著黃道的恆星 分成28組。月亮每晚(每宿)走過一組,所以稱為二十八宿。又比如,春分秋分,其實就是太陽沿著黃道走到黃道紅道的兩個交叉點的日子。當太陽走到交叉點 時,那天的白天和黑夜都正好是12個小時,等同長度。所以標誌著冬去春來(即白天將越來越長),或者夏去秋來(即白天將越來越短)。其他的節氣也無非是太 陽沿著黃道走到其他位置的日子。這也解釋了為什麼二十四節氣能夠非常準確地嵌入西元陽曆,卻在中國陰曆裡頭亂七八糟,需要天官通過「夜觀天象」年年更新。所以,如果有人要求你造一個能夠指示日月年的萬年曆機器,你會怎麼做?最簡單的方法是造3個輪子:最外圈的一個輪子模擬周天的星空背景;裡面的兩個輪子, 一個模擬月亮相對於星空背景的移動,也就是每天走 1 / 27.x 個圓周;另一個模擬太陽相對於星空背景的移動,也就是每天走 1 / 365.25 個圓周;這樣,「月輪」走一圈就是一個陰曆月,「日輪」走一圈就是一個公曆年。不難吧?如果你的技術足夠高,讓星空輪向真實的天空一樣緩緩轉動,讓日輪、 月輪建造得和日月軌道一樣的傾斜於赤道,那麼你的機器就很象渾天儀了。但是,和希臘人相比,中國的天文水平就非常末流了。無論是天文理論、還是測量精度,中國人都落後希臘人數千年。先說天文理論。中國的天文理論是什麼?主要是三個,渾天說,蓋天說,以及宣夜說。蓋天說就是「天圓地方」說。就是天空如同一個碗倒扣在方形的地面,很直 觀,但問題也來了:天地交界的地方是怎麼回事?圓形的天空扣在方形的地面,那麼那些扣在外面的地是怎麼回事?所以,後來在《周比算經》中改成天地平行,其 間相距八萬里,解決了天地交界這個棘手的問題。但是這個「八萬里」的距離比較搞笑,地球赤道的周長都有8萬里,天離地也太近了一些。宣夜說認為天是無限而空虛的,星辰就懸浮在空虛之中,日月星辰自由自在地運行,沒有運行規律。這個學說就太激進了,說天上星辰在無限的虛無之中胡亂行走飛騰,幾乎就是「不可知論」。這兩個理論,與渾天說相比都有很大差距,當然更加不能拿出來和希臘人的相提並論。中國的天文理論中最成熟的,要算是渾天說了。東漢張衡,公元78-139 年的人,就是製造渾天儀的那位大哥,寫過一篇《渾天儀注》,非常好地總結了渾天說:「天如雞子,地如雞中黃,孤居於天內,天大而地小。天表裡有水,天地各 乘氣而立,載水而行。周天三百六十五度四分度之一,又中分之,則半覆地上,半繞地下。」其中比較先進的思想有三條:1。地球說:大地如蛋黃據於世界中央。相對於蓋天說的「天圓地方」,這是非常先進的。2。地心說:天空如蛋殼圍繞地球旋轉。這也是非常先進的,而且對旋轉機理也有解釋(雖然是錯的):蛋清分為上下兩部分,上半部分是氣,下半部分是水,地球 是浮在水(即大海)上,所以天空(蛋殼)可以自由繞地球(蛋黃)旋轉,符合「日月升落」的日常常識,也符合「走到大地盡頭肯定是大海」的日常常識。3。公曆年:張衡說一年有365.25天。(蔥 農同學在33貼補充,「秦始皇統一中國後頒行的 顓頊歷定義的回歸年已經是365.25,和儒略曆都屬於四分曆,顓頊歷源於何時還未知,但肯定早於儒略曆。中國的干支記日已經連續了2700多年;據說根 據對甲骨卜辭研究,3000年前的干支記日也是靠譜的,這些是西曆不可比的」)張衡造水運渾象,即漏水轉渾天儀,是在公元117年。他能夠寫出如此定性且定量的渾天說論文,說明在公元後117年渾天說已經相當成熟。但是很可惜,比張衡早462年(差不多20幾代人吧),希臘人亞里斯多德已經系統性地提出了地心說。(2)什麼是亞里斯多德的地心說?地心說是否僅僅是日月和五大行星的軌道是離地球距離不等的同心圓共同繞地球旋轉?錯!這是亞里斯多德之前的希臘人的天文觀,在亞里斯多德之前就存在幾百年了。如果亞里斯多德只是歸納前人的觀點,他就不是統治科學文化界1800年的一代宗師了。知道物理學的「大統一理論」嗎?現在的人們發現微觀粒子之間僅存在四種相互作用力,它們是萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力。宇宙間所有現象 都可以用這四種作用力來解釋。進一步研究四種作用力之間聯繫與統一,尋找能統一說明四種相互作用力的理論稱為大統一理論。這是物理的終極目標,標誌著物理 學最終達到了解釋一切的境界。亞里斯多德想做的,正是同樣的一件事情。他企圖建立起一套理論,能夠解釋所有事物,包括天上的日月星辰,包括天下的世間萬物。根據維基百科的羅列,亞里斯 多德涉獵的學問,分別是解剖學、天文學、經濟學、胚胎學、地理學、地質學、氣象學、物理學、生物學、美學、倫理學、政府、形而上學、政治學、心理學、修辭 學、神學、教育、文學、詩歌等等。所以,亞里斯多德這個人,歸納起來就是兩個字 --- 全才。(至於他是柏拉圖的學生,亞歷山大大帝的老師,等等,這些名人關係就不重複了。有興趣的可以自己狗狗。)簡單地說,亞里斯多德認為,天下萬物,每個都有其「最終目的」,telos。每個的存在過程就是它企圖達到「最終目的」的過程。比如空氣的最終目的是升到 最高處,所以空氣總是想方設法往高處升,於是就解釋了在水裡的氣泡為什麼總是往上走而不往下走。同樣的,瓦罐的最終目的是裂開,水的最終目的是往最低處 走,農民的最終目的是種糧食,政治家的最終目的是領導全國人民。。。等等。最最重要的是,地球上的萬物都是由水、氣、火、土這四種元素組成。而這四種元素 的當前存在形式並沒有達到它們的最終目的,所以地球上的萬物也沒有達到它們的最終目的,所以地球上的萬物都在變化、在掙扎,都在企圖達到「最終目的」。換 言之,都是不完美的。亞里斯多德的理論之強大,在於它很好地解釋了幾乎所有的日常現象,所以很為廣大平民百姓所喜聞樂見。但是亞里斯多德這樣的千年一見的頂尖高手,怎麼可能止步於「日常現象」?最起碼,他要把看得見的天空也劃入自己理論的管轄地!與地上的世界形成鮮明對比,天上的星空,加上日、月、金、木、水、火、土,顯得非常完美。它們的軌道成正圓形,每天環繞地球,速度永遠不變。這就表明,它 們都已經達到了它們的「最終目的」,所以沒必要繼續變化。亞里斯多德說,這些完美物體,肯定不能是由不完美的水、氣、火、土四大元素組成。於是亞里斯多德 發明了第五元素(你是否聯想到美國科幻片《第五元素》?)---以太 (Aether)。以太是一個已經達到「最終目的」的元素,是一個沒有必要繼續變化的元素,所有已經達到talos的、完美的物體,必定是純以太組成。因 為天上所有物體都是完美的,所以天上所有物體都是純以太組成。(Cu2+同學在30貼認為,「亞里士多德時代流行的哲學觀點應該是六元素論,其中第五元素是「愛」,第六元素是「恨」,「愛「使萬物相聚,「恨"使萬物分離。」這和我讀到的有關以太的文字比較不同。)在亞里斯多德的努力下,地心說這個理論不再僅僅是說明天體「如何」運轉,而是上升到解釋「為何」天體如此運轉的理論高度。「五大元素目的論」第一次把天上天下萬物做了全面的總結和解釋,統一了天文、物理等等所有學科。(3)張衡的渾天說,把日月星辰都看作是在天空蛋殼上運行的物體,而亞里斯多德認為日月和五大行星的軌道是離地球距離不等的同心圓,其他固定不變的夜空是最外層 的一個同心圓。所以亞里斯多德的的理論,不但完全超越了渾天說,同心圓這個概念更是一個質的飛躍。為什麼?因為這個思想讓希臘人很自然地邁出下一個進步的 腳步:測量太陽-地球的距離,以及測量月球-地球的距離,等等,從而啟動了先進的天文理論的數量化進程。測量,屬於西洋的「奇技淫巧」,是中國人的大弱項。所以,中國古人在天文測量上,潰敗得比天文理論更加徹底。1。 地球的半徑: 希臘一個叫伊拉托森尼斯(Eratosthenes) (公元前276年-公元前194年)的人,數學家、天文學家、地理學家、歷史學家、哲學家、詩人和運動員。雖然他涉獵的學科只有亞里斯多德的四分之一,但 是還是被冠以「五項全能」的雅號。他在埃及做學問之餘,順手測量了一下地球的半徑。通過測量埃及兩個不同地點的正午陰影的長度差別,他說地球的周長是25 萬stadia,和現代測量數據的誤差只有10%!非常奇怪,在中國雖然張衡等渾天說的人士把大地看作球狀,但是似乎沒有人嘗試著測量大地的曲率或者地球半徑。(「還 要吃」同學在48貼指出,「中國最晚在唐朝測過子午線長度。」應該是唐朝人南宮說、張遂/僧一行的事情吧。張遂/僧一行在公元724-725年利用南宮說 在河南的測量數據,認為「北極高度相差一度,南北距離就相差351里80步(131.3公里)」。這相當於計算了北緯34.5(河南)的子午線長度,精度 是現代測量數據(110.6公里)的20%。)2。太陽、月亮離地球的距離。伊拉托森尼斯順手測量的,還有太陽、月亮離地球的距離。他說太陽離地球8億4百萬stadia,和現代測量數據的誤差只有 15%!但是他說月亮離地球只有78萬stadia,不到現代測量數據的1/3,錯到不及格。所幸的是,當年的希臘人才倍出,另一個叫希帕霍斯 (Hipparcus)(公元前190年-公元前120年)的人算出來月亮和地球的距離是地球直徑的29.5倍,和現代測量數據的誤差小於2%!中國關於太陽和地球距離的最高水平的研究論文,恐怕是(據傳)周朝鄭國人列禦寇所作《列子 湯問》里的《兩小兒辨日》了,還拿孔子開涮。一個小孩說物體近大遠小,所以早晨的太陽離地近;另一個說火焰近熱遠冷,所以中午的太陽離地近。反正寫到最後 也沒有搞清太陽離地球究竟是早上更近還是中午更近。換言之,這篇論文沒有論證出太陽圍繞地球軌的軌道是一個同心圓,所以測量同心圓半徑更是無從談起。3。一年的長度。天文學裡有兩個「年」的定義。一個是回歸年(Tropical year),一個是恆星年(Sidereal year)。所謂回歸年,就是太陽繞黃道一周所需要的時間。所謂恆星年(Sidereal year),就是恆星夜空經過春夏秋冬恢復到原位需要的時間。張衡的《渾天儀注》清楚寫道,太陽繞黃道一周天(就是一年),是365又四分之一天。換言 之,張衡在公元117年說,回歸年是365天6小時。張衡的測量精確到1/4天。相對於回歸年,恆星年是個非常沒有用處的概念。回歸年是根據太陽的位置制定,所以和季節、氣溫、日照、降雨等等息息相關,直接影響每年的風調雨順、五穀豐登。而恆星年不過是夜空恢復原位而已,完全不影響老百姓的日常生活。所以中國古人對恆星年不感興趣。希臘的阿里斯塔修斯(Aristachus)(公元前310年-公元前230年)就測量了恆星年,他說一個恆星年是365天6小時53秒,和現代測量數據 的誤差是8分17秒。希帕霍斯(Hipparcus)的測量更加精確,他說一個恆星年是365天6小時10分鐘,和現代測量數據的誤差僅僅是50秒。他還 說,一個回歸年是365天5小時55分鐘12秒,和現代測量數據的誤差是6分鐘26秒。可見,希臘人的天文測量,不但比中國人早,而且比中國人精度高出幾 個樓層,已經達到秒級。希臘人的幾何水平就一個字:「強!」4。地球北極的旋轉。回歸年和恆星年的差距,其實就是地球北極微小旋轉的周期。地球的北極現在指向北極星,但是萬餘年以後就不再是,再過萬餘年會重新指回 北極星。希臘的希帕霍斯(Hipparcus),就是前面那個測量的精確度擊敗了伊拉托森尼斯(Eratosthenes)和阿里斯塔修斯 (Aristachus)的人,得出結論,地球北極微小旋轉的周期是28000年,在現代測量數據的25800年的10%誤差以內。這個測量精度整整保持 了1700年才被文藝復興時期的天文學家超過!與此形成鮮明對比的是,粗略指向南北極的指南針被列入中國有史以來最傑出的四大發明之一。這究竟體現了中國古文化的輝煌還是落後?(4)亞里斯多德理論的更加深層的含義是,宇宙萬物是由基本元素遵守基本規律而組成的,換言之是機械的、被動的、形而上學的,只要人們了解這些基本元素和基本規 律,就能夠解釋一切天上、地上的現象。這和中國人把天上異象歸結為預兆、認為老天有主觀意願、是主動的,形成了鮮明對比。非常明顯,現代所有的科學研究, 雖然把亞里斯多德的幾乎所有具體結論、理論都推翻了,但是在科學精神上,都是繼續著亞里斯多德的機械、被動、形而上學的客觀主義作風。客觀主義作風的一個直接結論是,亞里斯多德的理論是可以被推翻的,因為驗證基本元素和基本規律的是大自然,而不是亞里斯多德或者任何個人。但是,在實際操 作上,亞里斯多德的大統一理論,「五大元素目的論」,遠遠超出了天文學的範圍,導致很大的問題:如果要推翻地心說,必須同時推翻貫穿所有其他學科的「五大 元素目的論」。就好比赤壁之戰的曹操水軍,多條大船用同一根索鏈拴住,單條大船是不可能被風浪掀翻的。這就解釋了為什麼亞里斯多德的理論可以經歷1800 年而不衰,直到文藝復興時期,人類所有文化學科中的大師、巨匠一起聯手,才徹底地突破了他的理論。如果亞里斯多德的理論在文藝復興之前是不可推翻的,那麼解決天文觀測和地心說理論之間矛盾的唯一途徑是修正亞里斯多德的理論,也就是修正主義啦。事實上, 西方天文學對天文理論的要求已經超過了亞里斯多德的理論要求。亞里斯多德僅僅定性地說「因為以太是組成日、月、金、木、水、火、土的唯一元素,所以七大繞 地行星的軌道是完美同心圓」,對天文學家來說,這基本等於沒說。當時的天文學家已經認為,行星的軌道必須是量化的,可以計算的。這種計算,不但要能夠符合 過去的觀測記錄,而且要能夠預測未來的行星位置。正是在這樣苛刻的高標準嚴要求下,托勒密發動了對亞里斯多德地心說的最重大的修正。托勒密(Ptolemy)(公元85年-公元165年)和東漢的張衡幾乎是同一時代的人。他的手頭有包括希帕霍斯(Hipparcus)在內的諸多希臘天 文前輩對日、月、金、木、水、火、土的位置的精確觀測,所以他一眼就看出,亞里斯多德「五大元素目的論」中所謂的「它們的軌道成正圓形,每天環繞地球,速 度永遠不變。」雖然非常蠱惑人心地完美,卻根本經不起數學公式的推敲。行星不可能把地球當圓心做正圓形運動,行星的速度也不可能是恆定的。事實上,許多早於托勒密的希臘人都知道亞里斯多德的「地球圓心恆速論」不符合觀測數據。希帕霍斯(Hipparcus)也是其中之一。但是,這些人拿不出 一個新的理論、模型符合所有的觀測數據,所以也沒法修正或者推翻亞里斯多德。這就更加顯示出托勒密的前無古人的深厚功力:他居然搞出了一個數學模型,不但 能夠解釋所有的觀測數據,而且可以精確預測日、月、金、木、水、火、土的未來位置!托勒密對亞里斯多德的「地球圓心恆速論」做了兩個修正:1。日、月、金、木、水、火、土七大行星的軌道是正圓形。但是,地球不在圓心。地球偏在圓心一側,圓心另一側對應於地球的那點叫等分點(Equant)。2。七大行星沿著正圓軌道作「恆速」運動。但是這個恆速並非是恆定的線速度,而是恆定的角速度。這個角速度,也不是從地球測量的,而是從等分點(Equant)測量的。因為托勒密的理論,無論是本輪還是均輪,都保留了「正圓形」這個完美軌道形狀,所以亞里斯多德「五大元素目的論」可以勉強支撐下去。但是,從他開始,所謂 的「地心說」,其實是「地球偏在一側、行星繞等分點、恆定角速度」這麼一個奇怪的模型。托勒密沒有任何解釋,為什麼行星會繞一個在太空中什麼都沒有的一個 幾何點Equant運行?為什麼地球會偏在一側?為什麼角速度是恆定的?對所有質疑他的理論模型的人,他只有一個回答:「It works!」用他的模型能夠計算七大行星的未來位置,預測所有日食、月食,完全滿足當時天文、航海等等的需要。既然他的理論完全符合實際觀測,在形而上 學的精神下,這個模型就是對的。這就是伽利略面對的「地心說」,一個有豐富哲學支撐、複雜數學計算、實際觀測驗證、領先中國數千年的先進天文理論。有誰還認為地心說是「腐朽沒落」、「人類不幸」嗎?(5)讀到這裡,你會問,「這個地心說和天主教好像沒有什麼關係嘛?」對啦,亞里斯多德-托勒密地心說和天主教本來就沒有任何關係。亞里斯多德生於耶穌之前 300年,托勒密也在羅馬帝國君士坦丁大帝發布米蘭敕令(313年宣布基督教為合法宗教)之前200年,他們都不是基督教徒,只是古希臘人而已。至於天主 教這個名字,其實是相對於1054年分家的東正教,比米蘭敕令又晚了700來年。所以,羅馬天主教捍衛古希臘地心說,聽上去確實很古怪的。事實上,伽利略捍衛的日心說,也不是他的發明,而是來自尼古拉斯*哥白尼(Nicholas Copernicus)。哥白尼是文藝復興的群豪之一,但是屬於武功比較低微的一個。事實上,日心說也不是哥白尼的發明,是從古希臘人阿里斯塔修斯 (Aristachus)那裡抄來的。前面說過,阿里斯塔修斯曾經精確測量了恆星年。但是,前面沒有來得及寫,他還提出了日心說,認為地球圍繞太陽旋轉。日心說有一個天生的死穴。前面寫過希臘人已經知道,地球和太陽的距離是非常龐大的8億4百萬stadia (約1.28億公里,一個比現代數據只差15%的數字)。如果地球真的是圍繞太陽運行,那麼在冬天和夏天,地球到恆星的視角必定不同。換言之,從地球觀察 恆星,他們之間的相對位置應該會變化,會有位移(Parallax)。沒有任何人觀測到這樣的位移。直到1838年,德國天文學家費得里奇*貝塞爾(Friedrich Wilhelm Bessel)為了測量天鵝座61號雙星(61 Cygni)離地球的距離時,用望遠鏡首次在人類歷史上觀測到Parallax,半年間該星在天空的角位置移動了約1/5000度。用這一視差值,貝塞爾 計算出天鵝座61號星的距離約為94.6萬億公里。沒有這樣精度達到萬分之二度的高科技觀測,就不可能看見位移(Parallax),也就使得「日心說」沒有任何說服力。因為除了位移 (Parallax),「地心說」和「日心說」都可以解釋一切人眼可以看見的天象。加上「地心說」非常符合人類的直覺,難怪「日心說」千餘年算上哥白尼都 沒有幾個粉絲。哥白尼的「日心說」復古理論一共有7條假設:第一條:對所有的天體軌道或天球,不存在一個共同的中心;第二條:地球的中心不是宇宙的中心,而是重力中心和月球軌道的中心;第三條:所有的天體都圍繞太陽旋轉,太陽儼然是在一切的中央,於是宇宙的中心是在太陽的附近;第四條:日地距離和天穹高度的比小於地球半徑和日地距離的比。因此,與天穹高度比起來,日地距離就是微不足道的了。第五條:天穹上出現的任何運動,不是天穹本身產生的,而是由於地球的運動。正是地球帶動著周圍的物質繞其不動的極點作周日運動,而天穹和最高的天球始終是不動的。第六條:我們看到的太陽的各種運動,不是他本身所固有的,而是屬於地球和其所在的天球。就象任何別的行星一樣,地球和其所在的天球一起繞著太陽運動;這樣,地球就具有幾種運動了。第七條:行星的視運動和逆行,不是他們在運動,而是由於地球在運動。因此,只要用地球運動這一點就足以解釋天上見到的許多種不均勻性了。看到第4條假設了嗎?對啦,你現在應該明白了,這第4條就是專門用來保護日心說死穴的。如果天穹高度接近無窮大,自然就沒有可觀測的位移 (Parallax)現象了。這的確是個擋盡天下萬招的招術,非常聰明。但是,哥白尼沒有註明的是,阿里斯塔修斯(Aristachus)在1800年前 已經用過這招,哥白尼日心說確實是「復興」而不是「創新」。所以哥白尼是我非常「不」敬佩的文藝復興人物之一。波蘭人哥白尼的「七條假設」記載於他1510年完成的短篇《天體運行註解》(De Hypothesibus Motuum Coelestium a se Constitutis Commentariolus)。這個直到十九世紀才被正式出版的短篇,在當時以手抄本的形式在哥白尼的親朋好友之間傳開。你會以為,作為一個天主教會主 教的外甥、作為一個天主教在職的教士,他發表「大逆不道」的日心說,即使不被立刻揪出來批倒批臭,至少也會接到幾籮筐的板磚。嘿嘿,事實剛好相反,哥白尼 因為手抄本聲名雀起,5年之內變成了國際(至少是歐洲)名人,以至於接到教皇的邀請修改公曆曆法。當時的公曆立法比較爛,只是用了回歸年,沒有用恆星年。一些比較重要的宗教節日,有的是基於回歸年,有的是基於公曆,所以回歸年和公曆的差距在幾百年中不斷積累,導致這些節日看上去在不斷漂移,非常不像話。(Cu2+同學在第63貼提醒得很對,「儒勒曆法的累計誤差是由於精度不夠引起的,並非回歸年和恆星年混淆。」)確 實是這樣。曆法改革以前,公曆只是簡單定義為365.25天,和真正的回歸年差了11.25分鐘。這每年11.25分鐘的積累,每過128年就是1整天的 誤差了。基督教的某些節日,比如復活節,定義為春分之後第一個滿月之後的第一個星期日;另外的節日,比如聖誕節,定義為12月25日。所以,復活節跟著准 確的回歸年走,聖誕節跟著公曆走。這兩個節日,每過128年就相差一天。基督教的1500多年裡,這兩個節日就已經相差了十幾天了。如果不修正曆法,教皇 有理由擔心,在未來的幾千幾萬年後,復活節會從春天滑到六、七、八、九月等等,最終超過第二年的聖誕節,成為大笑話。所以教皇需要一個對天文學有研究的 人,比如哥白尼,來修改公曆曆法。當然,哥白尼以一個名人的高姿態牛哄哄地拒絕了教皇的邀請。(Cu2+同學在35貼補充,「1582年教皇格利高里13改革曆法,為了彌補年深日久的誤差,宣布當年的10月4日該為10月15日。 (嗯,這不是少11天嗎)這個格里高里歷就是沿用至今的所謂公曆。」)受到「手抄本事件」的鼓舞,1536年開始,哥白尼的朋友們攛唆他出版一本正式的書。終於在1543年哥白尼在臨終病床上寫完並出版了《天體運行 論》(De Revoluionibus Orbium Celestium)。你又會以為,即使是萬惡的天主教反對日心說,世界上的天文學家、有識之士、文藝復興先鋒們都會鮮花鋪地迎接這個偉大理論的發表,都 會爭先恐後地加入「哥派」。嘿嘿,你又猜錯了。當《天體運行論》出版以後,在天文界、科學界,幾乎沒有人從「地心說」投奔「日心說」。原因很簡單,即便撇 開宗教信仰,只從科學角度看,「日心說」沒有提供任何優越於「地心說」的東西。Parallax觀測不到,所有七大行星又都能用「地心說」計算預測,所以 「日心說」充其量是一個另外的計算模型,僅此而已。「地心說」的三個支架,哲學支撐、數學計算、觀測驗證沒有因為「日心說」而缺少任何一個,「日心說」倒 是缺少當時流行的亞里斯多德哲學的支撐,只剩兩個支架。你說有誰會「棄明投暗」?(6)踢倒亞里斯多德-托勒密「地心說」三角凳的,並非哥白尼,而是另有他人,包括德國的馬丁*路德(Martin Luther),義大利的尼可羅*馬基亞維利(Nicolo Machiavelli),比利時的安德烈*維薩里(Andreas Vesalius),德國的約翰尼斯*開普勒(Johannes Kepler),義大利的伽利略*伽利雷(Galileo Galilei),英國倫敦人愛德蒙*哈雷(Edmon Halley),英國的愛薩克*牛頓(Issac Newton),等等。前面提過,亞里斯多德的理論觸腳延伸到幾乎當時所有的人類知識領域,可謂是一榮俱榮,一損俱損。所以,對他的理論的全面突破,只有 靠文藝復興的各國、各學科的巨匠大師聯手。(八國聯軍除了美國、日本大概都來了。)雖然波蘭的哥白尼勉強可以算作天文學的反叛分子,但是他只是重炒阿里斯 塔修斯(Aristachus)的冷飯,沒有在理論上或者實踐數據上有任何實質性的發展,所以和聯手的大師相比,他頂多算個搖旗吶喊的。義大利的尼可羅*馬基亞維利(Nicolo Machiavelli)(公元1469年-公元1527年)發表《王子》(The Prince)一書,對柏拉圖(Plato)-亞里斯多德的政治哲學發出挑戰;比利時的安德烈*維薩里(Andreas Vesalius)(公元1514年-公元1564年)發表《人體組織》(De Humani Corporis Fabrica)一書,對亞里斯多德-格蘭(Glen)的人體三魂解剖學發出挑戰;德國的馬丁*路德(Martin Luther)在1517年10月31日,在Witternburg的城堡教堂(Castle Church)張貼95篇大_字_報,打響新教(Protestant)革命的第一炮。。。這些都是在他們各自的文化領域裡驚天動地的大事。因為本文主要 討論天文學,就不繼續這些話頭了。提及這些旁門大事的目的是要說明,這些鄰居學科的革命,對亞里斯多德貫穿萬科的哲學是一種蠶食,對天文學家的離經叛道是 一種鼓勵:如果亞里斯多德的「五大元素目的論」在政治學、解剖學等等都出錯、破產了,那麼在天文學他的理論同樣可能是錯的。踢倒亞里斯多德-托勒密「地心 說」三角凳的第一條腿,哲學的支撐,即使沒有被踢斷,也已經開始有裂縫了。哥白尼之後,地心說沒有轟然倒台的跡象。一個原因當然是哥白尼的武功低微、進攻不力,另一個原因是地心說陣營出了最後一位大將,丹麥貴族泰可*布拉許(Tycho Brahe)(公元1546年-公元1601年)。(Singlemind同學在61貼補充說,「天文學家Tycho Brahe的中文譯名一般是用 第谷。」)泰 可在1572年觀測到了一顆新星爆發(Nova)。亞里斯多德的哲學,把月球軌道作為分界,凡是完美的都在月球軌道以外的太空,否則肯定是月球軌道以內的 大氣層。完美的以太星空不可能無中生有地出現新的恆星,所以這個天空中的新亮點一定是發生在比月亮軌道還要接近地球的大氣層里。但是,當作為天文學家的泰 可企圖測量這個亮點的距離時,發現它的距離幾乎是無窮遠,遠遠超過月亮軌道。泰可在1577開始的20年間,又觀測到了多達7顆的彗星。根據亞里斯多德的 哲學,完美的以太星空不可能無中生有地出現彗星,彗星必定是大氣層的現象。但是糟糕的是,當他企圖測量這些彗星的距離時,得到的結論是這些彗星的距離也是 遠遠超過月亮軌道。為了調和這些觀測結果和亞氏理論,他繼續了托勒密的修正主義路線。他說只有太陽和月亮是繞著地球旋轉的,其他5大行星、所有彗星和不知所謂的新星都是繞太 陽旋轉,所以都在太空,都是比月亮遙遠。這個修正,給亞里斯多德的以太星空里塞進了各種時有時無的東西,以太星空不再完美,除了月亮和地球,大家都是圍繞 太陽轉,只是因為太陽也是圍繞地球轉,「地心說」才保存了最後的一點顏面。正是由於泰可的努力,哥白尼的臨死著作《天體運行論》並沒有達到地震效應,絕大 多數天文學家依舊認為亞里斯多德-托勒密-泰可模型是最先進的理論。地心說陣營末代大將泰可於1601年謝世,他經過40年積累的龐大的精確的天文測量資料庫,以及他的神聖羅馬最高數學家和星象家的職位,都傳給了他的得意 弟子,德國的約翰尼斯*開普勒(Johannes Kepler)。泰可的數據寶庫在手,數學大師開普勒如魚得水,在8年後(1609年)發表了關於行星運動的兩條定律:第一定律:所有的行星軌道為橢圓形,太陽為其中一個焦點。第二定律:如果我們將太陽到行星之間連接一條線,這條線在單位時間掃過的面積是常數。又過了9年(可見第三定律的含金量比前兩條高很多),在1618年開普勒發表了關於行星運動的第三條定律:第三定律:行星運動周期的平方和行星與太陽距離的立方成正比。這就是著名的「開普勒三大定律」。開普勒用橢圓形代替了亞里斯多德的「正圓形」,用橢圓形的一個焦點代替了托勒密的等分點(Equant),用第二、三定 律的計算代替了托勒密的「角速度恆定」。開普勒的計算公式和泰可的實際觀測數據吻合得天衣無縫,69年以後更是得到了牛頓力學的直接證明,從而把亞里斯多 德-托勒密「地心說」三角凳的第二條腿,數學計算,完全踢斷了!從開普勒發表三大定律的費勁難產程度可以看出,這三條經驗公式是他對泰可的40年的天文觀測數據遺產做了大量的數據挖掘(data mining)得出的經驗公式。所以日心說的最終崛起,泰可應該說是沒有功勞也有苦勞。可惜,後人只記得他的學生,不記得他本人了。作為泰可繼承人的開普勒,以其深厚的數學功底,本來是可以繼續發揚光大「地心說」的。不幸的是,他交友不慎,終於裡通外國、欺師滅祖,投奔了日心說陣營: 事實上,當泰可還活著的時候,從1595年開普勒和義大利人伽利略的往來信件中已經可以看出,他站隊到日心說那邊了。(7)我們暫時不講伽利略和天主教會的鬥爭故事,先說說伽利略是如何踢板凳的。伽利略生於1564年的義大利的佛羅倫薩,文藝復興的大本營。年輕的時候他就是一個問題青年,喜歡挑戰權威。在比薩大學讀醫學的時候,常常提出和教科書相 反的意見,於是常常遭到教授的批評和否決。和教授吵翻的他沒有拿到學位,所以最終沒有機會接過安德烈*維薩里(Andreas Vesalius)在解剖學的反叛大旗。被醫學院教授趕出來以後,伽利略不但不反省自己的為人處世不夠圓滑,而且得出一個結論:必須學習數學。因為只有數 學的對錯是可以算出來的,是不必看教授臉色、由教授說了算的。就報考了數學系。1590年代的後半期,伽利略和數學高手開普勒通信甚密。前面說過,1595年兩個人的通信往來證明,這兩個人已經是秘密的哥白尼分子了。此後的十來年, 開普勒集中精力歸納三大定律,猛踢「地心說」第二條凳腿。伽利略卻遊手好閒,跑去做些無關天文的物理和光學試驗,比如鐘擺啦,等等,(但是他沒有從比薩斜 塔往下扔鐵球。這個傳說始自伽利略的秘書Vincenzio Viviani,但是任何其他文獻都沒有記載這件面向公眾的實驗。即使是伽利略自己的《兩個世界體系的對話》中也只是寫了一個想像實驗,沒有提到比薩斜 塔。)繼續保持哥白尼分子的秘密身份,沒有對日心說做出任何貢獻。當開普勒發表第一、第二定律的1609年,在威尼斯做大學數學教授的伽利略聽說荷蘭人發明了一種叫望遠鏡的東西,只要用一片平凸透鏡和一片凹透鏡,就能夠 看清遠處的物體。伽利略動手能力非常強,聽個大概就知道自己能夠造出望遠鏡,親自磨鏡片、做鏡筒,造出了義大利的第一架望遠鏡。望遠鏡的放大倍數是3,也 就是說,物體看上去距離上近到1/3,成像面積大到9倍。緊接著伽利略又做出了一個放大倍數是20的望遠鏡,並於8月29日在聖馬可廣場(威尼斯最著名的 旅遊景點)給商界和軍界做公開演示,說望遠鏡的最大賣點是可以看到威尼斯港口以外2小時船程的海面。結果收到整個城市的無數訂單,伽利略的工資立刻翻番, 相信他的助教、助研們也日夜開工賺外快。此後不久,一艘荷蘭貨船駛入威尼斯港,船上滿載荷蘭製造的質優價廉的望遠鏡,但是已經太晚了,「滿城儘是望遠 鏡」,整個威尼斯市場已經充斥了伽利略牌望遠鏡。伽利略發明(其實是荷蘭人發明)、銷售、製造望遠鏡的整個過程,包括溫州式的模仿對手,包括先拿訂單後製造的現代商業運作,包括搶佔市場達到first mover"s advantage,等等,完全可以載入任何一本MBA教科書。那麼,天文學教科書呢?很明顯,伽利略的望遠鏡事件初衷不在天文學,更加不是為日心說添磚 加瓦。但是,當伽利略賣望遠鏡賺得缽滿盆滿以後,很自然,他會把望遠鏡指向天空。1610年1月7日晚,伽利略通過望遠鏡觀看木星,發現了木星附近的3個新亮點,排成一條直線。第二天,他發現這3顆星的位置發生移動!1月13日,他發 現了木星附近第4顆新的亮點。在隨後的幾周里,這4顆星始終保持在木星附近,伴隨木星緩緩滑過夜空。伽利略由此斷定它們不是恆星,而是和木星一樣的行星 (或者說是伴隨木星的行星)。行星數量一夜間從7顆上升到11顆!1612年12月28日晚,伽利略發現了木星附近第5顆會移動的亮點,他認為這顆星的亮度大約是8等星。一個月後,他再次觀測到這顆8等星。伽利略沒有繼 續觀測這顆星,可能認為他發現了木星的第5顆衛星,更可能是他以為發現了一顆新恆星。但是,今天的天文學家認為,他看見的非常可能是亮度為7.93等的海 王星!因為伽利略自己都沒有意識到,所以海王星的發現者這個光輝的頭銜,被1846年9月23日德國柏林天文台的伽勒(Johann Gottfried Galle)搶走了。運用天文軟體stellarim,我貼兩張重現的伽利略當年看到的星空:(圖中,Jupiter是木星,IO、Europa、Callisto、Ganymede是四大木衛,Neptune是海王星。)1612年12月28日晚木星附近的星空(0.3度視角)1613年1月28日晚木星附近的星空(0.5度視角)除了對木星的觀測,伽利略又發現,月亮表面坑坑窪窪,布滿隕石坑,根本不是「以太」般的完美;即使是太陽也常有黑子,隨著太陽表面旋轉,也不是完美的...就像哈伯太空望遠鏡一樣,伽利略的望遠鏡開始改寫當時天文教科書的每一頁。伽利略是第一個描述月球表面的,第一個觀測到太陽黑子的,第一個發現木星的4大衛星的,等等。但是這都不關鍵,因為他和教會吵吵鬧鬧,最終結果是他向教會 低頭,他個人的測量和觀測結果在理論上是可能被教會永遠埋沒的。所以,最關鍵的,是他把大量望遠鏡賣到滿世界這個商業行為。因為人人都有望遠鏡了,月球表 面、太陽黑子、木星的4大衛星等等也就人人可見,任何教會、政府都無法阻止這個事實。當伽利略賣掉第一架望遠鏡的時候,世界的天文精度立刻呈現幾何級數的 提高,「地心說」在越來越精確的測量數據面前將越來越難修正,「地心說」模型的崩潰就是必然的。亞里斯多德-托勒密「地心說」三角凳的第三條腿,實際觀 測,終於斷裂了。從此以後,就算伽利略個人向教會低頭,哪怕伽利略最後完全投奔「地心說」陣營,也無法改變這個科學發展進程了。在伽利略去世的1642年,地心說的三條凳腿,已經斷了兩條半。最後的防線是哲學支撐,也就是亞里斯多德的「五大元素目的論」。這個理論回答了一個「為什 么」的問題,解釋了為什麼行星應該繞地球做正圓旋轉。開普勒的三大定律,伽利略的滿城望遠鏡,都只能描述天體「如何」繞太陽運行,不能解釋天體「為何」繞 太陽做橢圓狀運行。地心說的最後半條腿,是被愛德蒙*哈雷和愛薩克*牛頓打斷的。(8)伽利略去世以後(不要急,後面會有幾章細細講述伽利略。),望遠鏡在歐洲達到泛濫的程度。知識精英無不以擁有、自製望遠鏡為時髦,當時的GG在泡MM的時 候,如果能夠亮騷一架望遠鏡,就如同現在開跑車兜風。天文學家之間甚至展開了軍備競賽,爭相製造世界上焦距最長、口徑最大的望遠鏡。這個競賽一直延續至 今,從歐洲傳染到美國,從地面擴展到太空。英國倫敦人愛德蒙*哈雷(Edmon Halley)出生於伽利略去世14年以後。1680年他在巴黎度假,通過天文台長喬凡尼*多美尼科*卡西尼(Giovanni Domenico Cassini)使用巴黎天文台的望遠鏡觀測當年出現的彗星(1680年彗星)。法籍義大利人卡西尼,掌管巴黎天文台41年,號稱「土星之王」,發現四顆 土星衛星,土星環的卡西尼裂縫,木星大紅斑等等。美國2004年訪問土星的人造衛星就是以卡西尼命名的。據說此人是地心說鐵杆粉絲,不但不信哥白尼日心 說,而且認為開普勒定律、牛頓萬有引力定律都是胡說。卡西尼沒有意識到,1680年被他放入巴黎天文台使用望遠鏡觀測彗星的哈雷是最終埋葬地心說的掘墓人 之一。因為七大行星(日月金木水火土)的軌道早在托勒密開始就被算得八九不離十了,只有稍縱即逝的彗星才能夠引發歐洲天文學家的測量和計算的興趣,所以觀測彗星 在當時的歐洲是個時髦。哈雷作為英國的天文學家、地質物理學家、數學家、氣象學家,物理學家,和英國皇家學會院士,當仁不讓成為趕時髦中的一個。雖然使用了巴黎天文台的先進望遠鏡,但是哈雷的1680年彗星的努力可以說非常失敗。他的初衷是通過觀測記錄彗星的位置計算出它的軌道,但是他重蹈無數前 人的覆轍,怎麼都算不出來彗星的軌道。1682年,哈雷結婚那年的八月到九月,天空中又出現一顆彗星(1682年彗星)。哈雷攜新婚之喜,再次跟蹤觀測這 顆彗星,仔細記錄了它的位置。他又一次失敗了,沒有能夠算出彗星的軌道。如果有道難題怎麼都做不出,怎麼辦?找會做的同學抄啊!這個是小學生都知道的。哈雷幾年沒有做出彗星軌道這道題,於是在1684年1月去找英國皇家學院的 「同學」羅伯特*胡克(Robert Hooke)和克里斯多佛*雷恩(Christopher Wren)。哈雷問胡克:「如果一個物體沿橢圓軌道繞另一個物體運動(比如木星繞太陽),他們之間的相互作用(引力)應該是什麼?」胡克是誰?他是英國博物學家,發明家,城市設計,建築學。材料彈性的基本定律胡克定律的發明人,設計製造了真空泵,顯微鏡和望遠鏡,發明萬能機械胡克接頭 的牛津派人物,牛頓的死對頭。他一看哈雷這個班上(英國皇家學院)的「落後生」來請教自己,有點飄飄然,對哈雷牛哄哄地說:「這個太簡單了,我現在就回答 你:如果兩個物體的運動軌道符合開普勒三定律,那麼這兩個物體之間的作用力一定是和距離的平方成反比的。」哈雷大喜,讓胡克寫出具體的數學推導公式,結果 胡克居然沒能寫出來。在一邊的雷恩肚子里冒出壞水,懸賞40憲令給任何能夠寫出這個公式的人,結果兩個月過去胡克也沒有去領賞。哈雷對牛津人的吹牛皮大為失望,於是在同年8月份找到了劍橋的牛頓。這回,哈雷反過來問:「如果兩個物體之間的作用力和距離的平方成反比,那麼這兩個物體 的運動軌道是什麼?」牛頓,這位英格蘭物理學家、數學家、天文學家、自然哲學家和鍊金術士,只說了一個字:「橢圓!」(E文裡頭橢圓就是一個字。) 其實雙曲線、拋物線也都是可能的答案,不知道為什麼牛頓只提橢圓。哈雷大喜,(但我懷疑這回他是假裝的),讓牛頓寫出具體的數學推導公式,結果牛頓居然也 沒能寫出來!比胡克高明一點的是,牛頓宣稱他以前就推導過這個公式的,只是那張紙一時找不到了。哈雷一聽,心裡嘀咕:「典型的小學生都會的的「小狗吃了我的作業本」的借口嘛,居然給我來這套!」牛頓和胡克乃當世科學界兩大頂尖高手,分別是劍橋大學和 牛津大學的旗艦人物,沒想到都只會吹牛,拿不出真金白銀。失望之餘,哈雷知道沒有可能找到比牛頓、胡克更高的高手了,只好敦促牛頓把「被小狗吃掉的作業 本」儘快找到,並且和天下所有父母一樣祭出「物質獎勵」的法寶,對牛頓說,如果他找到了計算公式,他負責出錢發表牛頓的著作。這就是三年以後於1687年 出版的《自然哲學的數學原理》(Principia),該書闡述了牛頓三大運動定律。雖然遲了些,牛頓總算兌現了自己的諾言,比胡克強了些。哈雷也兌現了 自己的諾言,支付了牛頓的全部出版費用。《自然哲學的數學原理》使牛頓一夜之間名聲大噪,但是哈雷拿牛頓公式來計算彗星軌道的路程卻相當漫長。從1695年到1705年的10年間,哈雷僅計算出 了24顆彗星的軌道。他注意到,其中三顆,1531年彗星、1607年彗星、1682年彗星(就是那顆哈雷新婚年彗星),它們的軌道具有同樣的形狀、同樣 的飛行方向,同樣的近日點,同樣的18度軌道傾斜。於是他斷言,這三顆彗星,以及1305年彗星,1380年彗星,1456年彗星,都是同一顆彗星。而 且,這顆76年周期的彗星將於1758年12月再次出現。(哈雷在此犯了一個錯誤,他大概沒有細算1305年彗星、1380年彗星、1456年彗星的軌 道,因為1305年彗星和1380年彗星並不是哈雷彗星,只有1456年彗星是。他「大膽推測」有餘,「小心求證」不足。)1758年聖誕節,也就哈雷死後16年,德國的一個農夫、業餘天文愛好者報告說他在夜空中發現了一顆彗星,次年1月21日,法國天文學家查爾斯*梅西耶 (Charles Messier),就是著名的110個梅西耶天體的命名者、彗星追蹤大師,證實了這的確是顆彗星。隨後的觀測和計算表明,這顆彗星擁有和1531年彗星、 1607年彗星、1682年彗星一樣的軌道,就是回歸的哈雷彗星!哈雷的預言得到全球轟動的證實。牛頓,這個基於亞里士多德學說建立的劍橋三一學院的畢業 生,他的萬有引力也最終取代了亞里士多德的學說,成為解釋天上萬物「為什麼」如此運行的新理論。開普勒三大定律這樣的經驗公式也不再只是經驗,成為牛頓力 學的必然的推導結果。(9)既然說到了哈雷彗星,就在聊伽利略之前插曲一下,談談中國的哈雷彗星記錄吧。大凡中國的教科書提到哈雷彗星的,少不了類似以下的文字:「在我國豐富的天象 記錄中,哈雷彗星記錄之久遠,記錄之詳盡,可以說沒有哪個國家能比。《史記 秦始皇本紀》記載:「秦始皇七年,彗星先出東方,見北方,五月見西方……彗星復見西方十六日。」這是各國學者公認的世界上最早的哈雷彗星記錄。秦始皇七年 為公元前240年。從那次起到1910年,哈雷彗星共回歸了29次,在我國史記和地方志中都有記錄。」事實上,僅憑彗星的年代和外觀是無法證實一顆彗星是否是哈雷彗星的。平均每年都有近兩顆肉眼可見的彗星划過夜空,只有細算它們的軌道,如果和哈雷彗星的軌 道重合,才能夠說某年的某顆彗星是哈雷彗星。前面說過,哈雷自己都搞錯,把1305年彗星和1380年彗星誤認為是哈雷彗星。而西方的彗星位置記錄,一般 是要比中國的「先出東方,見北方,五月見西方」要精確、詳細得多的。這樣質量的西方記錄,在大天文學家哈雷的手上,尚且會出錯,而且是33%的錯誤率(他 斷言的6顆彗星里就錯了2顆)。你說中國古人記錄的成功率會是多少?所以科學的說法應該是,1. 假定秦始皇七年為公元前240年,那麼從那次起到1910年,哈雷彗星共回歸了29次。2. 在哈雷彗星回歸的每一年中,我國史記和地方志中也剛巧有彗星記錄,假定(又是一個假定)這29個歷史記錄的時間已經完全準確無誤地被確認到至少1年以內的公元紀年。3. 那麼,我國記錄的彗星中有一部分(也許全部)可能是哈雷彗星。但是,4. 因為彗星位置記錄沒有詳細精確到可以計算彗星軌道,所以究竟有多少次記錄是哈雷彗星目前無法證實。1978年以後的不少文章,更是會多出類似這樣的文字「天文學家最新研究再次證實,中國記載了公元前1057年的哈雷彗星,這是世界最早的關於彗星的記 錄。」理由是,《淮南子 兵略訓》有一句記載「武王伐紂,……彗星出而授殷人其柄」。一下子把哈雷彗星的記錄提早了800年!究竟這是哪個偉大的天文學家的最新研究?查下去,一定 會查到已故紫金山天文台台長張鈺哲發表的《哈雷彗星的軌道演變趨勢和它的古代史》(《天文學報》19卷1期(1978))。讓我們比較一下張鈺哲的原文和 新聞界的報道:張鈺哲的原文:「假使 武王伐紂時所出現的彗星為哈雷彗星, 那麼 武王伐紂之年便是公元前1057-1056年。」新聞界的報道:「因為 武王伐紂時所出現的彗星為哈雷彗星, 所以 武王伐紂之年便是公元前1057-1056年。」《淮南子 兵略訓》只是說有顆彗星出現夜空,沒有時間,沒有方位,沒有任何證據表明這就是哈雷彗星。武王伐紂的年代不好確認,現在公認的研究數據有近100年的誤 差。在100年間可能出現的肉眼可見的(6等以上)彗星大約有177次,哈雷彗星可能出現1到2次,所以《淮南子 兵略訓》的彗星剛巧是哈雷彗星的概率最多是2/177,約1.1%。所以,張鈺哲的原話很科學,以「假使」開頭,表明這並不是他論證出來的結論,而是一個很有趣的可能,一個有1.1%概率的可能。張鈺哲的意思是,如果有其 他證據表明那顆彗星是哈雷彗星,那麼以76年哈雷彗星的周期應該可以精確鎖定武王伐紂的年代。「武王伐紂時所出現的彗星為哈雷彗星」,這是一個需要證明的 假設,不是事實。但是國人哪裡管這些,拿住張鈺哲的文字斷章取義,僅憑「彗星出」這三個字就向全世界宣稱「中國人記載了公元前1057年的哈雷彗星」,中 國當代人為中國古人爭天下第一的瘋狂勁頭可見一斑。張鈺哲的原話說出了一個道理:企圖假定一顆彗星就是哈雷彗星,然後確定歷史年代的做法,是在玩概率遊戲。這條貌似考古研究的新途徑,其實是條岔道,正確率很低的。(蔥農同學在68貼說,「中國人對天文測量精度不如西方;但中國對古代天象的記錄比較重視,由於很早就有官方人員司職觀天,積累了大量的一手原始資料,這為後世的研究提供了一些依據;夏商周斷代裡面,很多具體的年份都是參照天文來測算的;」我個人認為,和利用哈雷彗星一樣,這個方法的正確率值得懷疑。蔥 農同學在139貼補充說,「古代對慧星記錄也有很詳細的案例,例如漢書五行志里的記載,現在普遍認為是公元前12年的哈雷彗星元延元年七月辛未,有星孛於 東井,踐五諸侯,出河戍北率行軒轅、太微,後日六度有餘,晨出東方。十三日夕見西方,犯次妃、長秋、斗、填,蜂炎再貫紫宮中。大火當後,達天河,除於妃後 之域。南逝度犯大角、攝提,至天市而按節徐行,炎入市,中旬而後西去,五十六日與倉龍俱伏。有詳細的運行路線,出沒時間,以及運行速度」)在看到中國人最早記錄哈雷彗星的吹噓文字的同時,一般還能夠讀到類似以下的文字:「而在西方,直到2700多年後,1682年英國天文學家哈雷才觀測到這 個太陽系中最明亮最活躍的慧星,並以他的名字命名。」彷彿哈雷欺名盜世,比人家晚了近3000年還搶走了命名權。其實,「發現前觀測」(pre- discovery observation)在西方天文界是非常普遍的,最有名的就是前面說過的伽利略發現海王星。雖然他記錄下了海王星的兩個(甚至可能是四個)不同的觀測 位置,但是他誤以為這只是顆木星的衛星或者一顆恆星,所以正式的海王星發現者就不是他。更何況,哈雷的望遠鏡觀測和《淮南子 兵略訓》、《史記 秦始皇本紀》的「觀測」不是同一回事;哈雷記錄的、能夠計算三維軌道的彗星位置,和中國人記錄的「彗星出」這樣粗糙的觀測記錄不是同一回事;就算中國古人 看到、記下了全部29次哈雷彗星的回歸,他們也不知道這29顆彗星是同一顆彗星的。所以,中國古人的記錄,和所有其他古文化的天象觀測記錄一樣,是應該歸 類為「發現前觀測」。中國人的正統彗星理論,講出來是非常恐怖的。「彗出北斗,兵大起。彗在三台,臣害君。彗在太微,君害臣。彗在天獄,諸侯作亂。彗在日旁,子欲殺父。」所 以,中國天官看見彗星29次,無論這些是否是哈雷彗星,中國宮廷至少也砍了29批王公大臣的腦袋。如果不是學習西方,恐怕到今天都會繼續有人因為彗星掉腦 袋。(10)讓我們回歸主題,仔細研究一下,究竟伽利略是如何與天主教會發生衝突的。文藝復興時期,挑戰權威、扳倒亞里斯多德的,遠不止伽利略一個。伽利略主要是個文藝復興的「武器販子」,把望遠鏡發到每個人手裡而已。為什麼天主教偏偏與他為難?事實上,哥白尼和伽利略,他們兩個和天主教會的淵源極深。前面說過,哥白尼從小是身為天主教會主教的舅舅帶大的,他自己是一個天主教在職的教士,坐著一個 衣食無優的職位(肥缺),極其空閑,所以才有大把時間學習地心說、翻炒阿里斯塔修斯(Aristachus)的日心說。作為對比,和牛頓齊名的英國的胡克 為了糊口不得不在牛津大學唱詩班打雜。所以哥白尼非常依賴天主教會的眷顧,他發表日心說的時候,害怕學術界同僚的諷刺打擊,遠超過害怕天主教會。伽利略不但是帕多瓦大學(University of Padua)的教授,而且非常有政治和經濟頭腦。通過銷售望遠鏡等新鮮科學工具,他賺錢拿到手酸。當他發現木星的4顆衛星的時候,立刻寫信給威尼斯王子匯 報工作,並且用麥第奇(medici)家族的名字命名木星衛星(Medician Moons I, II, III 和IV)。知道麥第奇家族吧?不知道的可以去狗狗。這個家族統治文藝復興發源地佛羅倫薩城邦達400多年,在此期間,先後有三人當上教皇,在政治和經濟上 支持了文藝復興的諸多巨匠,包括伽利略,其血統流入法國和英國王室流傳至今。有一種說法,認為文藝復興的成功,麥第奇家族是關鍵。所以,伽利略命名木衛這 事,拿到今天,相當於一個北大天文學教授發現了水平超過NASA的新天體,然後立刻用咱國家領導人命名。伽利略寫給威尼斯王子的信。伽利略不但和學術界、政界的高層都交情深厚,而且和天主教的高層也十分密切。他本人是虔誠的天主教徒(雖然他有三個私生女),和許多主教、包括紅衣大主教 Barberini(就是後來當選教皇的烏班八世(Pope Urban VIII))都是至交好友!我想不出,當今哪個國家的科學家比當時的伽利略更加有權有勢,在科學界、財界、政界、宗教界同時走紅到發紫的。前面說過,早在1595年,伽利略和開普勒就已經投奔了哥白尼日心說。但是,伽利略一直是一個哥派的「衣櫃粉絲」(closet fan),沒有公開向學術界宣布。直到1610年他在銷售望遠鏡之餘開始用望遠鏡看星的時候,他才意識到,望遠鏡里的豐富新發現,為打擊「地心說」提供了 非常多的彈藥。最重要的彈藥就是他用望遠鏡發現了金星象月亮一樣有盈虧變化,這個變化只有用金星圍繞太陽才能夠解釋,證明了金星不是繞地球的。伽利略認為這就是日心說最 有力的證明。但是,如果你仔細讀了前面的文章就知道,泰克的修正模型里,是金星圍繞太陽、太陽圍繞地球。金星圍繞太陽,並不能證明地球也一定是圍繞太陽, 金星盈虧並不能攻破修正後的泰克地心說模型。但是,能夠用望遠鏡作出無數新發現,導致一個千年天文理論不得不做出修正,這本身就是一個全球性的成就,伽利略成為義大利的驕傲。所以,在1611年伽利 略首入羅馬的時候,等待他的是鮮花紅地毯,紅衣主教們爭相請他吃飯,當時的教皇保羅五世(Pope Paul V)還親自接見他這個理論上是一介草民的普通天主教徒。(11)出名歸出名,伽利略對地心說的修正模型是非常不屑一顧的。在他看來,修正模型是遮羞布,為什麼不直接改成日心說嘛。前面說過,地心說修正模型的最後倒台, 要靠幾十年以後的哈雷和牛頓,日心說的死穴 --- 位移Parallax現象 --- 更是要等到1838年才最後被貝塞爾補上。但是,思想超前的伽利略沒有耐心等待科學的蝸牛爬,他公開支持日心說,反對地心說,反對修正以後的地心說。他轉 變公眾態度的方法,就是用文章、辯論向所有學術界、宗教界的地心說支持者發難、諷刺、打擊。換言之,他試圖發動輿論運動來達到科學辯論的勝利。用發動輿論運動這個手段來達到科學辯論的勝利,至今存在。比如二戰的納粹德國,為了打擊猶太人科學家,曾經出版過一本小冊子,叫做<<100 個作者反對愛因斯坦>>(100 Authors Against Einstein),以此說明相對論的錯誤。愛因斯坦的回答是,「如果我是錯的,有一個人提出來就夠了。」("If I were wrong, one would be enough." )愛因斯坦的意思是,科學有自己的方式方法,不是轉變大眾輿論,不是投票選舉,不是多數人說了算。先進理論往往是在少數人、甚至一個人手裡。如果有科學反 證,只要有一個人提出就足夠讓錯誤理論垮台了。而伽利略恰恰就是拿起了輿論運動這個並不科學的武器。當然,伽利略在方法上的錯誤,不能說明天主教審判他就是正確的。天主教當時打壓伽利略,並非為了捍衛正確的科學討論和研究方法。天主教在千餘年以前採納亞里斯多德的地心說,有兩個原因:一是地心說把地球放在宇宙中心,符合上帝為人創造一切的教義,更加能夠滿足人類的「宇宙之中唯我 獨尊」的虛榮心。二是方便。基督教從公元開始的時候,亞里斯多德的地心說已經是學術界的主流了,天主教不可能另外發明一套天文理論,就順手拿來用了。就像 今天的「宇宙大爆炸」這樣的天文學術理論被許多人用來「證明上帝創造世界」一樣,宗教一般不發明新的學術見解,都是拿來主義。既然地心說是天主教拿來的,學術上的發展就很可能導致更新後的學術理論和聖經不符,需要後人不斷更新對聖經文字的解釋迎合新學術理論。唯一能夠避免經常更 新聖經文字解釋的方法是不要太咬文嚼字,不要說得太死,能夠同時符合發展前和發展後的學術理論。一些有遠見的天主教徒,比如聖奧古斯丁(St. Augustine)和聖托馬斯*亞昆那斯(St. Thomas Aquinas)等等,很早就對一些拿著聖經咬文嚼字的教徒發出警告,說聖經充滿比喻,因為上帝只有用平民百姓能夠理解的說法才能夠和人類溝通。所以聖經 不是天文、植物學、數學教科書,不能死摳文字企圖推導出天文、數學定律或者結論。又說通過聖經,上帝要教導我們如何上天堂,而不是教我們天堂/太空如何運 作。(God is intended to teach us how to go to heaven, not how the heavens go.)可惜的是,哥白尼、伽利略向地心說發難的時候,也正是以馬丁*路德(Martin Luther)為代表的新教向天主教發難、從天主教分裂、不承認天主教皇和主教們的權力的時候。新教認為,只要會認字,每個人就都能夠讀聖經、聆聽上帝的 教誨、理解上帝的意圖,不需要天主教會的牧師做中介、做翻譯。最後英國國王亨利八世居然宣布新教為國教,自己是英國新教的教主,第一把手,完全不承認天主 教皇。天主教經歷了如此反叛,痛定思痛,查找原因,力圖避免分裂悲劇的重演。天主教認識到,聖經的語言,太多比喻,太多模稜兩可的文字,如果大家都自己理解,多 半會順著個人的意志曲解聖經。吃喝嫖賭、甚至殺人放火,如果曲解聖經程度足夠的話,就都可以在聖經里找到「理論根據」,從而心安理得地繼續做壞事,這就是 世風敗壞的根源。新教離經叛道,也是鑽了這個空子。所以,為了防止第二個新教的產生,類似聖奧古斯丁的觀點,在天主教內部被徹底打壓下去。天主教嚴厲地告 誡所有教徒,只有梵帝岡才有權解釋聖經,梵帝岡解釋的聖經就是權威,不容個人更改。所以,在學術界用泰可修正模型對抗伽利略發難的同時,天主教會很自然地用聖經里的話對抗伽利略的嘲諷。最常拿來對抗伽利略的有這麼幾段聖經:詩篇104-5:將地立在根基上,使地永不動搖。歷代志(上)16-30:全地要在他面前戰抖,世界也堅定不得動搖。傳道書1-5:日頭出來,日頭落下,急歸所出之地。約書亞記10-13:於是日頭停留,月亮止住,直等國民向敵人報仇。這事豈不是寫在雅煞珥書上嗎?日頭在天當中停住,不急速下落,約有一日之久。瞧瞧,上帝自己都說了,大地不動,太陽會動。想要太陽不動,哪怕只有一天,也需要上帝費力幹活顯神跡的。所以,上帝都是同意地心說的。從而,路德革命以後的羅馬天主教會,犯了聖奧古斯丁一直警告的錯誤:咬文嚼字,把聖經當作天文教科書。對於聖經天文教科書的文字,伽利略的唯一反應自然是無情的譏笑諷刺了。在天主教的眼裡,譏笑諷刺聖經這個行為,超出了科學研究的範疇,超出了一個教授的領 域,超出了一個天主教徒的本分。從這一時刻開始,伽利略的行為不再是簡單的學術爭論,而是一個天主教徒在教會內部攻擊正統教義(聖經)了。(12)所以,僅僅在伽利略鮮花遊行羅馬以後第3年的1614年12月,一個叫Thomas Caccini的牧師在文藝復興的發祥地佛羅倫薩佈道的時候,尖銳地攻擊伽利略。一個月以後,另一個神父Niccolo Lorini讀了伽利略的信件,對他以個人見解解釋聖經非常不滿,於是偷偷在信件裡頭添油加醋,誇大了伽利略對聖經的曲解,然後拿著塗改過的信件把他告上 了羅馬宗教裁判所(Consultor of the Holy Office (or Inquisition))。天主教-亞里斯多德的宗教-文化結合,幾乎覆蓋人們生活的所有精神和物質的方方面面,所以名義上的「宗教」裁判所,是實質上的宗教、民事、刑事法院,而羅 馬宗教裁判所就是最高法院了。幸虧伽利略是世界名人,和宗教高層交情深厚,所以才把他告上高院,換了一般人,早就在地區裁判所解決了。比如著名的布魯諾 (Giordano Bruno)在1592年就是在威尼斯宗教裁判所被定罪然後才轉押羅馬的。不知道是否因為伽利略的名人效應,還是Lorini的造假被查出來,高院把狀紙扔出窗外,說「查無實據」。又過了一個月,和Lorini一唱一和的 Caccini擅自跑到羅馬,請求高院把伽利略抓起來。結果高院說他「一面之辭、諷刺過頭、信口雌黃」(hearsay, innuendo, and deliberate falsehood),再一次把狀紙扔出窗外。但是,這兩個地位低微的牧師公然狀告世界名人伽利略,讓公眾懷疑他們背後有人指使,是天主教會的「敲山鎮虎」,不久就要向伽利略以及日心說開刀。伽利略也 對這些地位低微的挑戰非常光火,他從小就是挑戰權勢的反叛青年,這麼一來就更逆反了,加緊了對反日心派的攻擊。他的好朋友、紅衣大主教Barberini 提醒他不要太囂張、不要把教會逼急了,伽利略置若罔聞。終於在1615年4月,伽利略收到了高院主席Robert Bellarmine的一封信,說1。天主教會對日心說作為(平行於地心說的)一個假說而存在沒有任何意見。(話中話是:你伽利略手頭掌握的證據還不夠,日心說作為假說自然可以,但是想取代地心說還得等幾天。)2。如果日心說真的有證據(比如有人觀測到了位移Parallax),那麼天主教會就得重新解釋一些聖經的話。(話中話是:日心說不是小事,一旦成立,教會就有得忙了,許多對聖經的解釋都要修改。你伽利略不要搞錯了浪費大家時間。)所以這封信的意思是,你伽利略先找出日心說真正勝出的證據,在此之前就不要騷擾天主教會。結果,伽利略收到信以後,反而親自跑到羅馬來找教皇評理。保羅五 世(Pope Paul V)當然知道伽利略背景複雜靠山大,不想親自插手這件麻煩事,直接把伽利略這個燙山芋扔給高院。高院的紅衣主教們關門商量了一陣,保守派紅衣主教們寫了一篇「判決」,嚴厲指責日心說是愚蠢、古怪、完全是異端邪說、違反聖經文字。但是高院的許多溫和派 紅衣主教們(其中不乏伽利略的朋友、靠山)把這個「判決」壓了下來,另外寫了一篇「判決」,去除了「異端邪說」等字樣,對伽利略的命令是「放棄日心說,不 准教授、捍衛日心說,甚至不能討論日心說。」在伽利略認同簽字以後,直接放人,既無監禁也沒罰款,更談不上用刑了。伽利略繼續做教授、開公司、玩實驗。相 對於布魯諾又是被驅逐又是被火燒的悲慘待遇,伽利略的勢力浩大可見一斑。(13)這份1616年的判決被高院存檔。這就是伽利略第一次被審判的結果。這份判決有一個非常奇怪的問題:當時伽利略向高院主席Robert Bellarmine要了一份判決的證書,在他的證書里,沒有最後的「甚至不能討論日心說」這句話。但是從高院檔案里翻出來的判決書里是有這句的。為什麼 這兩個版本不一樣,高院存檔是否被人篡改過,至今是一個懸案。當伽利略拿到「放棄日心說,不準教授、捍衛日心說」這個判決的時候,作為一個虔誠的天主教徒,他當然要遵守。但是他立刻想到了如何鑽空子:我不教授,不捍衛,拿出來做中立性的討論總是可以的吧。就有了日後寫書的念頭。1623年,保羅五世(Pope Paul V)去世,伽利略的好朋友和支持者紅衣大主教Barberini當選教皇烏班八世(Pope Urban VIII)。所有人,包括伽利略自己,都認為這是個天大的喜訊,甚至認為1616年的判決被推翻應該是指日可待的。但是,實際上天主教里規矩很多,教皇也 不能隨便更改高院的判決。理論上,這些羅馬宗教裁判所的判決對後世的教會教眾都是有歷史指導意義的,不可能朝令夕改,所以才有存檔上千年這樣的行為。因此 烏班八世上台以後,沒有對伽利略的審判結果做出任何修改。據說烏班八世是個非常自以為是的人,認為自己非常有智慧,能夠對世界上任何一個學科發表見解,天文學也不例外。所以屢次公開發表自己對日心說的個人見解。 因為私人關係,登基的新教皇私下裡見了幾次伽利略,討論日心說的正確與否。這無疑加深伽利略的錯誤印象,認為雖然教皇不是日心說一派的,但是既然已經開明 到自己都公開討論日心說的程度,那麼推動日心說的春天顯然到了。於是,在1632年,他出版了著名的《兩個世界體系的對話》(Dialogue Concerning the Two Chief World Systems)。這本書,名為對話,實際上是在打壓亞里斯多德-托勒密的地心說,抬高哥白尼的日心說。這本書的最大敗筆,是加了一個小丑「沒腦子」 (Simplicio)。沒腦子說的話,非常愚蠢,而且,緊跟時事的讀者都知道是烏班八世的公開言論。伽利略為什麼拿自己的一個好朋友和宗教大靠山開刀, 沒有人知道。伽利略應該不至於狂妄到不把教皇放在眼裡的地步,但是在書里寫這個可有可無的「沒腦子」實在可以說是一個極其愚蠢的行為。烏班八世看到自己在 全世界人的面前被醜化,勃然大怒,一夜之間從伽利略的好朋友變成他的最大敵人。日心說直接走出春天,進入冬天。烏班八世責成高院,即羅馬宗教裁判所,撤查伽利略。高院辦事速度很快,一年後的1633年就伽利略收到了高院的第二次宣判,說他是「疑似邪教」 (vehemently suspected of heresy)。這是一個特定的罪行名稱,表示比「邪教」(heresy)低一等,並不是高院對伽利略的罪行不確定、有懷疑的意思。宣判的最大根據就是伽 利略違反了1616年的判決,他出版《兩個世界體系的對話》一書違反了「不能討論日心說」的要求。當然伽利略拿出手頭的出1616年判決證書,申辯 說,1616年判決證書裡頭沒有這句話。當然高院也同時翻出檔案,說1616年的判決有這句話。1979年保羅二世的科學參議員(Pontifical Academy of Sciences)的調查懷疑,這句話可能是1633年高院為定伽利略的罪,有人偷偷加進檔案去的。除了這句不知道從哪裡冒出來的話,1979年的調查還發現,「疑似邪教」(vehemently suspected of heresy)這個罪名也有問題。天主教會的教會公導(Magisterium of the Church)從來沒有正式文件向全教宣布日心說是邪教,所以伽利略的「疑似邪教」也就無從談起了。無論如何,1633年的伽利略在天主教內喪失了最大的靠山,被判終身監禁。俗話說百足之蟲死而不僵,在一些比較友善的主教比如Ascanio Piccolomini的幫助下,伽利略得以回到自己的家鄉,在家裡坐軟禁,度過餘生。在這段時間裡,伽利略完成了《兩個新科學》(Two New Sciences)這本書,日後受到牛頓和愛因斯坦等人的高度評價,伽利略也因此被公認為「現代物理之父」。因為這本書只講物理,不講天文,所以沒有在宗 教界惹出什麼麻煩。伽利略死後,教會方面也是變化多多。1718年教會同意出版伽利略全集(刪除版,又稱「潔本」,沒有宗教敏感材料)。1741年教皇本尼迪克特十四世為伽 利略全面平_反,出版伽利略全集(無刪除版)。1758年把日心說從「黑名單」(Index Librorum Prohibitorum)上除掉,終止了對日心說的正式禁止。所以,早在約翰*保羅二世(Pope John Paul II)之前200多年,或者說伽利略死後100年,美國尚未獨立,教會就已經不再反對日心說。紐約時報在1992年11月1日的報道給人以「教會在 1992年才剛剛承認日心說」的錯覺,有點誇大其詞、嘩眾取寵了,明顯屬於誤導。(14)有同學要求增寫一章關於布魯諾的,但是我對布魯諾了解不多,勉強寫點文字,大家多多補充。喬丹奴*布魯諾(Giordano Bruno)(公元1548年-公元1600年),比伽利略大16歲,同為義大利人。給我的印象他幾乎是伽利略的鏡面反像:1。伽利略紮根義大利,基本不出國。布魯諾吵架四方,到處逃難。1548年布魯諾生於義大利的Nola。1559年到那不勒斯學習文科。1572年拿到牧師證書。1576和天主教吵翻,為躲避那不勒斯宗教裁判所逃到羅馬,然後逃到日內瓦,參加了新教的流派之一卡而文派(Calvinists)。不久,他又和卡而文派吵翻,被驅逐出來,於是1579年秋逃到法國。在法國,他先後去過里昂、Toulouse,都因為和當地天主教會吵翻,最後於1581年夏天逃到巴黎,得到法國國王亨利三世(Henry III)的庇護。1583年他隨法國駐英國大使去了倫敦,經常和當地的坎特伯雷大主教吵架。坎特伯雷大主教好像比較隨和,除了佈道的時候經常諷刺他,倒也沒有把他怎麼樣。1585年倫敦暴民襲擊法國大使館,他逃回法國。1586年他在法國失寵,逃去德國教書。他的觀點很快在德國不受歡迎,於是1588年他逃去布拉格,結果和當地的新教的另一流派路德教派(Lutheran)吵翻,被驅逐出來。1591年他來到德國法蘭克福,在書展上得到義大利威尼斯權貴Giovanni Mocenigo的邀請,終於重返義大利。他先去了Padua申請帕多瓦大學的數學教授,結果被拒,就只好去威尼斯給Giovanni Mocenigo當私人教師。(帕多瓦大學第二年就請到了伽利略當數學教授)Giovanni Mocenigo不滿布魯諾的教學,吵翻,兩人關係惡化。結果,1592年5月22日Giovanni Mocenigo告發布魯諾,把他綁到了威尼斯宗教裁判所。1593年2月威尼斯宗教裁判所把布魯諾又押送到羅馬宗教裁判所,1600年2月8日羅馬宗教裁判所宣判布魯諾是「邪教」(heretic),比伽利略的罪名高一等。最後1600年2月17日布魯諾被燒死在羅馬的鮮花廣場(Campo de" Fiori)。可以說布魯諾的一生,就是吵架-逃跑-再吵架-再逃跑的循環。2。伽利略主攻科學,順便當一個平民天主教徒。布魯諾主攻神學、哲學,是天主教全職牧師,偶爾涉足天文等學科。布魯諾24歲拿到牧師(priest),對哲學、形而上學、記憶術等等非常感興趣。他在相對悠閑的法國巴黎期間,寫過許多論文,相當一部分是關於記憶術 的,他也由此開始出名。他的哲學思想,主要受柏拉圖、赫爾墨斯教派等等的古希臘影響,哥白尼的日心說只是剛巧符合他的神學、哲學思想的需要被拿來,其本質 和天主教把地心說拿來是一樣的。布魯諾去世的時候,開普勒尚未發表三大定律的任何一條,伽利略也還沒有製造任何望遠鏡。3。伽利略靠山大、後台硬,政界、科學界、宗教界都有哥們。布魯諾樹敵無數,他的僱主都會出賣他。無論是傳統天主教,還是新教的路德派、卡而文派,無論是亞里斯多德的哲學派,還是大學的數學家,甚至他的僱主,都和布魯諾爭吵不止,甚至於刀劍相加。這固 然和他非常極端、非常反主流的哲學思想有關,但同時也和他慷慨激昂、滔滔辯論的習慣有關。伽利略以麥第奇家族命名木星衛星這樣交際圓滑的事,布魯諾可能是 永遠學不會的。4。伽利略受審主要是因為日心說。布魯諾受審主要不是因為日心說。歷史學家Luigi Firpo根據歷史文檔歸納總結了布魯諾7年審訊的「八宗罪」:一:對天主教教義存有異見,並且在公開場合發表異見。二:對三位一體、耶穌的神聖性、以及耶穌復活存有錯誤看法。三:認為耶穌不是上帝,只是一個手法高超的魔術師。四:對「麵包與葡萄酒在最後的晚餐變成耶穌的肉與血」存有錯誤看法。五:認為這個世界以外有多重、並且是永存的世界。六:相信輪迴,相信人的靈魂可以輪迴到牲畜上。七:使用魔法、巫術。八:否認聖母瑪利亞處女懷孕。如果你對「三位一體」、「麵包與葡萄酒」、「處女懷孕」等等不了解,不妨狗狗或者百度一下。全都在這裡寫出來,本評書就有可能變成宗教貼了。從這八宗罪可以看出,布魯諾的觀點理論遠遠脫離了天文,主要是在神學和哲學方面。只有第五條,勉強可以和天文學、日心說沾點邊。事實上,布魯諾認為,哥白 尼的日心說只是一個數學模型。(前面提過,這個觀點也是哥白尼逝世的時候所有的主流科學家的觀點。)布魯諾認為他對宇宙在哲學上的理解,要比哥白尼日心說 數學模型深刻得多。他認為宇宙是無限的,地球並非世界中心,上帝和宇宙是重合的,是宇宙的靈魂,有多重平行宇宙的存在,每個宇宙都有生物、有人,他甚至認 為每個行星上都有人存在。這些觀點,來自古希臘的柏拉圖、赫爾墨斯教派、不可知論等等,沒有一條是來自數學模型或者實際觀察,換言之,沒有一條來自科學研 究。他的觀點拿到今天,也只能發表在「飛碟探索」上,不可能是真正的天文學術論文。與其說布魯諾「捍衛」日心說,不如說布魯諾「利用」日心說。所以,客觀來講,布魯諾和天主教的爭鬥完全是宗教內部衝突。布魯諾根本不是科學界的人,日心模型不會因為布魯諾得到科學上的任何實質性發展。說「布魯諾被 天主教燒死」,這個說法並沒有錯,說「布魯諾因為捍衛日心說被燒死」、在科學界把布魯諾和哥白尼、伽利略相提並論,這個說法就是非常錯誤的了。布魯諾捍衛 的,從頭到尾都是他自己的一套宗教。(全文完)
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