可笑的托勒密?

2010-09-23

我们已经习惯嘲笑托勒密,他荒谬地把地球放在宇宙的中心,于是成了物理学史上的丑角,只能反衬哥白尼的伟大。我们也习惯嘲笑亚里士多德,似乎在物理学史上他唯一够格出场的就是在论述伽利略时提到他,他以为「重物落得快,轻物落得慢」,多蠢啊。

事实是,我们因为对历史细节了解不够,很多根深蒂固的印象都是错的。有人感觉在哥伦布和麦哲伦之前没人知道地球是圆的,其实亚里士多德通过观察推理早就得出这个结论。更夸张的,我们总感觉哥白尼第一个提出日心说,其实早在公元前二世纪的希腊化时代*,萨摩斯岛的阿里斯塔克斯就尝试着把太阳放到了宇宙的中心。

有如此超前的想法,阿里斯塔克斯怎么没能不朽,被历史浓墨重彩的书写呢?难道他还称不上伟大?

阿里斯塔克斯受到了时人的批评和指责。「天才难免受时代的不理解和非难。」你会说。别急,且看看当时天文学家如何论证他的学说不可靠:

  1. 假如地球绕太阳运动,那么我们在地球轨道上不同点观察群星时,就应该看到他们之间的相对位置有所变化。但人们没有观察到这种变化——以当时的技术水平,这一点不可能做到。不过阿里斯塔克斯认识到如果群星离我们极其遥远,那么这个反驳就无效。后来的观测验证了他的说法,确实存在着恒星视差运动——但在那以前,人们完全没必要接受阿里斯塔克斯的猜想,因为那不太符合人们的观测经验。要知道在观测事实证明相对论的正确之前,把爱因斯坦当成疯子也并非无理。

  2. 如果地球在自转(古代天文学家认为地球是不动的,而阿里斯塔克斯提出地球在自转),或者假如地球在运动,这将对物体在空中的运动产生显著影响。如果地球每二十四小时自转一周,那么他表面上任意一点的运动速度都是非常大的。那么云和抛体是如何克服这种运动的?它们如何向东运动的?即使不只是地球,就连周围的空气也随着地球一起自转,那么在空中运动的物体也应该以某种方式显示出地球自转的影响。

  3. 以太阳为中心的宇宙模型并没有在任何程度上解决曾经长期困扰天文学家的一个问题——用夏至和冬至、春分和秋分度量的四季的不相等性。(显然如果意识到地球运动的轨迹是椭圆这个问题就迎刃而解,但当时的人,包括阿里斯塔克斯,不可能接受天体运动的轨迹不是完美的正圆,这可涉及他们的数学信仰。) 可以看出,阿里斯塔克斯的宇宙模型虽然富有灵感,但是当时没有任何观测结果能够使它面对更加正统的宇宙观,即托勒密演绎的地心说。日心说也比它更能解决当时人们认识到的天文问题。那么凭什么让人们接受一个既不完全切合事实(指人们所能看到的全部事实)又不能方便的解决问题的天马行空的猜想?

如果你身处那时代,作为一名严谨的以事实为依据的思想家或者说科学家,你要怎么抉择?摆在你面前的全部事实远没有今天的丰富,那时行星只有五颗,恒星没有视差运动,另外人们在运动学上的认识还处于相对混沌状态。只凭这些,你如何抉择?科学限制于时代,首先因为我们所能观测到的现实总量受制于时代,我们永远只能依据「部分的事实」作出判断,再者我们做出的判断还要回到事实去验证,而我们用以验证的事实同样是不完整的。这就是科学的根基,它并不是百分百无懈可击。科学本身就注定了它要面对一次次危机,也决定了我们不能在评判古人时苛求他们要以我们今天得到的事实为判断的依据。

天才的阿里斯塔克斯不知是如何想到太阳是在宇宙中心的。但他所提出的只有猜想猜想,没有观测证据——至少遗留下来的有限资料里没有。那么他的日心说只是精彩的狂想罢了。

到这里为托勒密辩护就不用多费唇舌了。他是古代天文学最高成就的代表,他依据当时所能得到的最大量的现实,用自己的天才总结了前人的零散学说,演绎出了最能解释这些现实,也最能解决现实问题的学说。

托勒密曾描述自己沉迷于天文学时的喜悦:「每当我快乐的追逐着来回于天体之间的弧线时,我都在充分的享受着上帝的佳肴。」这是一个虔诚的学者。下面是他的两张图片:

tuolemi

我还见过一张乌尔姆教堂的托勒密木质雕像的图片,托勒密抱着地球仪,微仰头颅,微闭双眼,旁若无人地陷于沉思的癫狂之中,显得无比亢奋又无比虔诚。(可惜这张图网上找不到。)让人想起陈丹青在《外国音乐在外国·在维也纳》中展示的那个木雕:

muke

(十七世纪南德地区无名工匠木雕作品《圣彼得》(头部),彼得的脸那么真切,模特显然取自当年南德乡镇哪位令人尊敬的神父,那虔诚到颠狂的神色,双目圆睁,望之凛然。是此行维也纳我给自己带回的礼物。 图/陈丹青)

(*注:所谓希腊化时代,不同于希腊时代。亚历山大大帝入侵希腊以前,称「希腊时代」;以后,亚历山大的军事扩张将希腊文化传向了美索不达米亚、巴勒斯坦、埃及等地,亚历山大身后他的帝国被众将军分割,但文化的传播进程未受影响,希腊文化普照四地,同时也与各地文化融合并互相影响。此时希腊本土城邦文化已经衰落,希腊文化实际上被外邦继承。这就是希腊化时代。亚历山大的将军之一,托勒密——与天文学家托勒密不是同一个人,在尼罗河入海口附近的亚历山大城建造他的首都,随着托勒密王朝的强盛,这个繁荣的城市取代了雅典,成为泛希腊文化世界的中心。亚历山大城的图书馆和博物馆是当时众所向往的求学之地,亦是位置难以撼动的学术中心。后来亚历山大图书馆的焚毁是人类历史上最具毁灭性损失性的灾难之一。)


标签: 读书

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