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哥白尼:窺破宇宙真相的謹(jǐn)慎顛覆者

大師的巔峰時(shí)刻:科學(xué)家卷 作者:劉鋒,王世哲 著


哥白尼:窺破宇宙真相的謹(jǐn)慎顛覆者

哥白尼(1473~1543),波蘭天文學(xué)家,日心說(shuō)創(chuàng)立者,近代天文學(xué)的奠基人。當(dāng)時(shí)羅馬天主教廷認(rèn)為他的日心說(shuō)違反《圣經(jīng)》。但哥白尼認(rèn)為日心說(shuō)與《圣經(jīng)》沒(méi)有矛盾,并經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年的觀察和計(jì)算完成了他的偉大著作《天體運(yùn)行論》。1543年,在他臨終前才決定出版《天體運(yùn)行論》。一般認(rèn)為他的著作是現(xiàn)代天文學(xué)的起步點(diǎn),開(kāi)啟了哥白尼革命,并對(duì)推動(dòng)科學(xué)革命作出了重要貢獻(xiàn)。

尼古拉·哥白尼(1473~1543),出生于波蘭,他天才地揭開(kāi)了宇宙的奧秘,奠定了近代天文學(xué)的基礎(chǔ)。他提出的“日心說(shuō)”沉重打擊了教會(huì)的宇宙觀,其發(fā)現(xiàn)是當(dāng)代全部宇宙知識(shí)的基礎(chǔ),他是人類科學(xué)發(fā)展史上最偉大的革命家之一。

哥白尼的知識(shí)面并不局限于天文學(xué)一個(gè)領(lǐng)域,他還是法學(xué)家、受歡迎和醫(yī)術(shù)高明的醫(yī)生、經(jīng)濟(jì)改革家、政治活動(dòng)家、地圖制圖家和翻譯家。他才華橫溢,是一位多才多藝、學(xué)識(shí)淵博的時(shí)代巨匠。雖然在其他領(lǐng)域取得了不小的成就,但都無(wú)法與同他發(fā)現(xiàn)和證明“日心說(shuō)”的功績(jī)相媲美。正是“日心說(shuō)”使他進(jìn)入為數(shù)極少的、不朽的偉人之列,流芳千古,永垂史冊(cè)。

哥白尼活躍在歐洲文藝復(fù)興時(shí)期,40歲時(shí)提出日心說(shuō),并經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年的觀察和計(jì)算完成他的偉大著作《天球運(yùn)行論》。1533年,60歲的哥白尼在羅馬做了一系列的講演,但直到他臨近古稀之年才終于決定將其出版,1543年5月24日去世的那天才收到出版商寄來(lái)的一部《天球運(yùn)行論》。

他在《天球運(yùn)行論》中觀測(cè)計(jì)算所得數(shù)值的精確度是驚人的。例如,他算出恒星年時(shí)間為365天6小時(shí)9分40秒,比現(xiàn)在的精確值約多30秒,誤差只有百萬(wàn)分之一;他得到的月亮到地球的平均距離是地球半徑的60.30倍,和現(xiàn)在的60.27倍相比,誤差只有萬(wàn)分之五。

哥白尼的書(shū)對(duì)伽利略和開(kāi)普勒的工作是一個(gè)不可缺少的序幕。他倆又成了牛頓的主要前輩,是這兩者的發(fā)現(xiàn)才使牛頓有能力確定運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律。從歷史的角度來(lái)看,《天球運(yùn)行論》是當(dāng)代天文學(xué)的起點(diǎn),也是現(xiàn)代科學(xué)的起點(diǎn)。

人類一點(diǎn)點(diǎn)窺測(cè)宇宙

漫漫長(zhǎng)夜,繁星點(diǎn)點(diǎn),月圓月缺,潮來(lái)潮去。我們的祖先從蒙昧走向文明,從被動(dòng)地感受自然界風(fēng)風(fēng)雨雨,到逐步掌握四時(shí)運(yùn)行規(guī)律,宇宙真相在無(wú)數(shù)智者的觀察思考中,逐步清晰起來(lái)。

人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)自然的過(guò)程,比起人類的發(fā)展史來(lái),只能說(shuō)是短暫一瞬,但其內(nèi)容是龐雜的,發(fā)展是緩慢的,這里只能用最概括的語(yǔ)言,簡(jiǎn)述哥白尼之前人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)過(guò)程。

堯舜時(shí)代,我國(guó)的勞動(dòng)人民就注意到每天黃昏時(shí),在南方天空分別看到鳥(niǎo)、火、虛、昴四宿的出現(xiàn),以之為根據(jù)就可以確定仲春、仲夏、仲秋、仲冬四個(gè)季節(jié)。到了殷代(前18~前12世紀(jì))已經(jīng)有了日食的記錄和簡(jiǎn)單的計(jì)時(shí)制度。因?yàn)楦绨啄岬睦碚撁撎ビ谖鞣降奶煳膶W(xué),所以對(duì)我國(guó)的天文學(xué)不再多加敘述。

西方天文學(xué)最早發(fā)達(dá)的國(guó)家是巴比倫(現(xiàn)今伊拉克一帶)。公元前3000年,人們一看到新月在黃昏時(shí)出現(xiàn)在西方,就吹響號(hào)角,報(bào)告另一個(gè)月開(kāi)始。他們注意觀測(cè)日食月食,想從天象去推測(cè)人事的吉兇。他們利用陰晴圓缺的月相,精密測(cè)定了一個(gè)月的長(zhǎng)短。他們注意到太陽(yáng)、月亮和行星在天空中運(yùn)行的軌跡都在一個(gè)大圓圈的附近,把這一帶分為十二個(gè)等份,并以其附近的星座去命名。希臘人繼承和發(fā)展了巴比倫人的天文知識(shí),把這一帶叫黃道帶,這十二等份叫作黃道十二宮,一年內(nèi)太陽(yáng)要經(jīng)過(guò)這十二宮。巴比倫人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)、月亮與行星在黃道帶內(nèi)運(yùn)行的速度不是均勻的,他們將這些天體在各宮內(nèi)運(yùn)行的速度列表記錄下來(lái),形成了最早的行星理論。

公元前8~前6世紀(jì)期間,在巴爾干半島南部、愛(ài)琴海群島和小亞細(xì)亞的地中海沿岸一帶,形成了古希臘奴隸制的城邦國(guó)家。在公元前5世紀(jì)左右,希臘城邦出現(xiàn)了歷史上前所未有的經(jīng)濟(jì)繁榮,商業(yè)、手工業(yè)和航海事業(yè)都相當(dāng)發(fā)達(dá)。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),古希臘人還創(chuàng)造了高度文明的古代文化,在文學(xué)、藝術(shù)、哲學(xué)、科學(xué)等很多領(lǐng)域內(nèi)都取得了卓越的成就,另外,希臘人首先用數(shù)學(xué)的理論去考慮天文的問(wèn)題。

古希臘的唯物主義哲學(xué)和辯證法的思想也是在這個(gè)時(shí)期產(chǎn)生的。最早悟出萬(wàn)事萬(wàn)物背后都有數(shù)的法則在起作用的,是生活在2500年前的畢達(dá)哥拉斯,他出生在公元前572年。畢達(dá)哥拉斯創(chuàng)立了一個(gè)集政治、學(xué)術(shù)、宗教三位于一體的組織——畢達(dá)哥拉斯學(xué)派,他們認(rèn)為:萬(wàn)物皆數(shù),數(shù)即萬(wàn)物。10是最完美的數(shù),圓是最完美的形,球是最完美的體。根據(jù)這種數(shù)學(xué)信仰,畢達(dá)哥拉斯學(xué)派提出大地、天體以及整個(gè)宇宙都是圓球的假說(shuō);同時(shí)也相應(yīng)地提出了天體運(yùn)動(dòng)都是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的假說(shuō)。

既然天體運(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng),那么整個(gè)宇宙必然有一個(gè)中心。在什么是宇宙的中心這一問(wèn)題上,畢達(dá)哥拉斯學(xué)派發(fā)生了分歧,其中有些人提出了地球環(huán)繞中心火球運(yùn)動(dòng)的假說(shuō),而另外一些人則提出了地球是宇宙的中心的假說(shuō)。

到古希臘的雅典時(shí)期,出現(xiàn)了畢達(dá)哥拉斯主義的一個(gè)杰出追隨者亞里士多德。亞里士多德在研究畢達(dá)哥拉斯學(xué)派中最初的地心說(shuō)基礎(chǔ)上,綜合當(dāng)時(shí)天文學(xué)中的一些觀測(cè)資料,提出了一個(gè)較為系統(tǒng)的地心學(xué)說(shuō),即亞里士多德地心體系。亞里士多德的地心體系認(rèn)為:大地是一個(gè)有限的球體,即地球;天體也是一個(gè)有限的球體,即天球。地球處在天球的中心。天球本身又分為月球天層、太陽(yáng)天層、金星天層、水星天層、火星天層、木星天層、恒星天層、原動(dòng)力天層等不同的同心天層。天層的七層以內(nèi),每一層都居住著一個(gè)環(huán)繞地球運(yùn)行的天體。第八層是不動(dòng)的恒星天層,第九天層是作為天體運(yùn)動(dòng)動(dòng)力的原動(dòng)力天層。如同畢達(dá)哥拉斯學(xué)派最初所主張的那樣,亞里士多德也認(rèn)為有被稱為“對(duì)地天層”的第十天層。亞里士多德的地心體系是畢達(dá)哥拉斯學(xué)派中的地心體系的繼續(xù)和發(fā)展。所不同的是,亞里士多德認(rèn)為,天球與地球的組成元素是不同的:地球由水、火、土、氣四種元素組成;而天球則由第五種元素,即地球上沒(méi)有的神圣元素“以太”組成。這樣亞里士多德描繪出人類科學(xué)史上第一幅比較完整的宇宙圖景,即以“水晶球”概念著稱的亞里士多德的地心體系。

亞里士多德以后,古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得在《幾何原本》中建立起一個(gè)系統(tǒng)的演繹幾何學(xué)體系,為天文觀測(cè)和計(jì)算提供了有力的數(shù)學(xué)工具。繼歐幾里得之后古希臘另一個(gè)數(shù)學(xué)家阿波羅尼在研究圓錐曲線的基礎(chǔ)上,最先提出了本輪和均輪的學(xué)說(shuō)。本輪和均輪學(xué)說(shuō)是一種用以解釋天體運(yùn)動(dòng)的以圓周運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的幾何結(jié)構(gòu)。此后,阿波羅尼的這套幾何結(jié)構(gòu)為古希臘另一個(gè)天文學(xué)家希帕克所繼承和發(fā)展。希帕克用一個(gè)固定的偏心圓軌道解釋太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng),用另一個(gè)移動(dòng)的偏心圓軌道解釋月球的運(yùn)動(dòng),而行星的運(yùn)動(dòng)則以各自的本輪—均輪系統(tǒng)來(lái)解釋。這樣,由阿波羅尼最先提出的本輪—均輪體系,就被希帕克較好地用以解釋了人類所觀察到的天體的視運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。到了古希臘后期,地心體系的理論模式和幾何結(jié)構(gòu),實(shí)際上已經(jīng)建立起來(lái)。

之后,托勒密對(duì)亞里士多德、阿波羅尼和希帕克等人的學(xué)說(shuō)進(jìn)行了系統(tǒng)的整理、加工和綜合,建立起一個(gè)可供制定歷法作為理論基礎(chǔ)的地心學(xué)說(shuō)。

由于托勒密在阿波羅尼和希帕克兩人的幾何學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行了一系列的數(shù)學(xué)論證,加之托勒密體系能較好解釋天體的視運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,并能為歷法的制定提供一定的理論基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)方法,因此托勒密的地心體系逐漸為以后的天文學(xué)家所接受。

亞里士多德—托勒密的地心體系在古希臘時(shí)期和古羅馬初期,是以本來(lái)的科學(xué)面目出現(xiàn)的。盡管在亞里士多德那里這種體系已具有一定的神學(xué)目的論因素,但它并不具有宗教神學(xué)色彩。在推動(dòng)古代天文學(xué)的發(fā)展中,亞里士多德—托勒密的地心體系曾起過(guò)重要的作用。

亞里士多德—托勒密的地心體系與基督教神學(xué)攪在一起,是在基督教廣泛流傳的中世紀(jì)。

公元1世紀(jì)基督教產(chǎn)生于巴勒斯坦。在當(dāng)時(shí)的基督徒看來(lái),宇宙是一個(gè)密封的大盒子:天層是盒蓋,在作為盒蓋的天層上居住著天使,懸掛著日月星辰;大地是盒底,圣地耶路撒冷就在盒底的中央。直到中世紀(jì)前期,當(dāng)神學(xué)家?jiàn)W古斯丁和伊里吉納企圖對(duì)基督教神學(xué)進(jìn)行理論加工時(shí),雖然他們不知道亞里士多德—托勒密的地心體系,但他們從基督教的傳統(tǒng)的天體觀出發(fā),仍對(duì)當(dāng)時(shí)流傳的“大地的另一方有人居住”的思想持激烈的反對(duì)態(tài)度。在他們看來(lái),若大地的另一面有人居住,這些人勢(shì)必倒立著生活。

中世紀(jì)后期,當(dāng)古希臘科學(xué)逐漸復(fù)興時(shí),亞里士多德—托勒密的地心學(xué)說(shuō)隨之復(fù)興。由于基督教無(wú)法抵御古希臘科學(xué)文化復(fù)興的洪流,因此羅馬教皇格列戈里九世在1231年發(fā)布詔令,責(zé)成神學(xué)家改造和吸收古希臘的哲學(xué)與科學(xué)理論,建立起新的神學(xué)理論體系。正是在這一背景下,神學(xué)家托馬斯·阿奎那適應(yīng)了基督教的這一需要,并因此成為新的基督教神學(xué)——正統(tǒng)經(jīng)院哲學(xué)的主要代表人物。

托馬斯·阿奎那宣稱,地球是上帝選擇的宇宙中心;日、月、行星在不同的天層上環(huán)繞這個(gè)中心運(yùn)轉(zhuǎn),推動(dòng)日、月、行星運(yùn)轉(zhuǎn)的是居住在這些不同的天層上的天使;而上帝則居住在最高的原動(dòng)力天層上統(tǒng)治著整個(gè)宇宙。運(yùn)用亞里士多德—托勒密的地心體系,托馬斯·阿奎那還對(duì)上帝的存在進(jìn)行了論證。他證明上帝存在的第一條論證是天球的運(yùn)動(dòng)需要有一個(gè)原動(dòng)者,這個(gè)原動(dòng)者就是上帝。托馬斯·阿奎那的這一論證被當(dāng)時(shí)的神學(xué)家們公認(rèn)為證明上帝存在的最成功的論證。由于托馬斯·阿奎那對(duì)托勒密的地心體系進(jìn)行了上述理論加工和改造,本來(lái)是天文學(xué)中的一種宇宙理論的亞里士多德—托勒密的地心學(xué)說(shuō),從此納入基督教神學(xué)的理論體系,并因此成為基督教神學(xué)自然觀的天體觀的理論基石,托馬斯·阿奎那的經(jīng)院哲學(xué)體系又被羅馬教皇指定為教會(huì)官方的正統(tǒng)哲學(xué),這樣,托勒密的地心學(xué)說(shuō)一方面得以以宗教為社會(huì)載體廣為傳播;另一方面,地心學(xué)說(shuō)從此成為基督教神圣不可侵犯的宗教信條。所以對(duì)基督教來(lái)說(shuō),對(duì)地心學(xué)說(shuō)的任何懷疑都意味著反叛。而對(duì)當(dāng)時(shí)還處于孕育中的近代科學(xué)來(lái)說(shuō),對(duì)地心說(shuō)的任何懷疑都意味著革命。正是在這種背景下,產(chǎn)生了近代科學(xué)的偉大先驅(qū)——波蘭杰出天文學(xué)家哥白尼。

哥白尼著力天文學(xué)

哥白尼生前沒(méi)有留下多少關(guān)于自己的文字,他的學(xué)生曾為他撰寫(xiě)過(guò)一篇傳記,可惜遺失了。第二篇關(guān)于哥白尼的傳記是在他去世后大約200年追記的。關(guān)于哥白尼的生平,有許多已成為永久的秘密,所以我們盡量用事實(shí)說(shuō)話。

在哥白尼的青少年時(shí)代,中國(guó)發(fā)明的造紙術(shù)還沒(méi)有傳入歐洲,知識(shí)的傳播還不普遍;另一方面,商人和農(nóng)民都要學(xué)習(xí)一些文化知識(shí),而對(duì)學(xué)習(xí)知識(shí)最感興趣的是市民階層,貴族在這一時(shí)期也拋棄了所謂知識(shí)會(huì)削弱戰(zhàn)斗力的偏見(jiàn),以絲毫不亞于對(duì)彎弓射箭的興趣同筆墨打起交道來(lái),神職人員失去了對(duì)知識(shí)的壟斷權(quán)。不過(guò),國(guó)王卡齊米日·維爾基居然是文盲,但他重視科學(xué),創(chuàng)建了波蘭第一所大學(xué)——克拉科夫大學(xué),這所大學(xué)是中歐創(chuàng)建最早的大學(xué)之一。

哥白尼出生于一個(gè)殷實(shí)的商人家庭,全名尼古拉·哥白尼,他父親同樣叫作尼古拉,是一位成功的商人,母親巴爾巴拉·瓦茲洛德出身名門。哥白尼在家鄉(xiāng)托倫度過(guò)了幸福的、無(wú)憂無(wú)慮的童年。1483年,哥白尼的父親去世,10歲的尼古拉和另外三個(gè)孩子:安杰伊、巴爾巴拉和卡塔日娜,全部由舅父路加斯·瓦茲洛德大主教撫養(yǎng)。大主教是一位具有人文主義思想的進(jìn)步人士,因此哥白尼從小受到了良好的教育。舅父為把他培養(yǎng)成人,先后把他送到自己主持的圣約翰學(xué)校和弗洛克拉維克的教會(huì)學(xué)校學(xué)習(xí)。

哥白尼從少年時(shí)代起就熱愛(ài)天文學(xué),中學(xué)時(shí),在老師的指導(dǎo)下,制造了一具按日影以定時(shí)刻的日晷,他對(duì)天文學(xué)的興趣更加濃厚了。

1491年,舅舅把19歲的哥白尼和他的哥哥安杰伊送到克拉科夫?qū)W院讀書(shū),哥白尼開(kāi)始了持續(xù)15年之久的大學(xué)時(shí)代,大學(xué)生活成了哥白尼一生中重要的轉(zhuǎn)折。在克拉科夫?qū)W院,哥白尼有機(jī)會(huì)接觸一些最杰出的人文主義者,對(duì)哥白尼影響最大的是具有進(jìn)步思想的數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家沃伊切赫·波魯澤夫斯基教授。沃伊切赫是當(dāng)時(shí)歐洲最著名的天文學(xué)家之一,是一位人文主義者,沃伊切赫對(duì)哥白尼來(lái)說(shuō),不僅是學(xué)者和人文主義者的典范,還是富有公民道德、愛(ài)國(guó)主義和其他各種美德的楷模。這位優(yōu)秀人物影響了哥白尼一生,是他最早在年輕哥白尼的心靈深處播下懷疑的種子,使哥白尼敢于懷疑當(dāng)時(shí)普遍公認(rèn)的法則,而正是這種懷疑進(jìn)一步激勵(lì)哥白尼實(shí)現(xiàn)了具有劃時(shí)代意義的發(fā)現(xiàn)。

沃伊切赫基本上是一位托勒密體系的信奉者,但對(duì)托勒密的地心體系的某些細(xì)節(jié)產(chǎn)生過(guò)懷疑,并公開(kāi)提出過(guò)某些異議。如他認(rèn)為水星和月球本輪的中心所形成的均輪應(yīng)當(dāng)是橢圓軌道,而不是托勒密所說(shuō)的正圓軌道。在老師的影響下,哥白尼開(kāi)始研究托勒密的地心體系,并開(kāi)始進(jìn)行簡(jiǎn)單的天象觀測(cè)。

在克拉科夫期間,哥白尼刻苦鉆研天文學(xué)和數(shù)學(xué),他曾收集、閱讀和研究了許多有關(guān)天文學(xué)和數(shù)學(xué)方面的書(shū)籍,并在書(shū)中空白處做了詳細(xì)注釋,保存下來(lái)的書(shū)中,還粘貼有他的演算草稿。他在學(xué)習(xí)期間還利用“三弧儀”和捕星器觀測(cè)月食和天體運(yùn)動(dòng),他的“日心說(shuō)”思想就是在這個(gè)時(shí)期萌生的。

三年后,哥白尼在克拉科夫大學(xué)醫(yī)學(xué)院畢業(yè)后回到托倫,他的舅父已被羅馬教皇任命為波蘭瓦爾米亞城邦的大主教。這位大主教想為哥白尼兄弟謀求僧侶職位,但沒(méi)有成功,于是他決定把哥白尼兄弟送到意大利留學(xué)。1496年,23歲的哥白尼和他的哥哥一道,告別祖國(guó),翻越阿爾卑斯山,到達(dá)文藝復(fù)興的策源地意大利。

文藝復(fù)興發(fā)源于13世紀(jì)末期。在意大利商業(yè)發(fā)達(dá)的城市,新興的資產(chǎn)階級(jí)中的一些先進(jìn)的知識(shí)分子借助研究古希臘、古羅馬藝術(shù)文化,通過(guò)文藝創(chuàng)作,宣傳人文精神。其核心是提倡人性,反對(duì)神性,主張人生目的是追求現(xiàn)實(shí)生活中的幸福,倡導(dǎo)個(gè)性解放,反對(duì)神學(xué)思想,認(rèn)為人是現(xiàn)實(shí)生活的創(chuàng)造者和主人,肯定人的價(jià)值和尊嚴(yán)。這場(chǎng)運(yùn)動(dòng)很快擴(kuò)展到西歐各國(guó),于16世紀(jì)在歐洲盛行,帶來(lái)一段科學(xué)與藝術(shù)革命時(shí)期,揭開(kāi)了近代歐洲歷史的序幕,被認(rèn)為是中古時(shí)代和近代的分界。

哥白尼來(lái)到意大利的時(shí)候,這里正處于文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)高漲時(shí)期。在當(dāng)時(shí)的意大利,有兩所最著名的大學(xué)波侖亞大學(xué)和帕多瓦大學(xué),這里人文主義思潮激蕩,天文學(xué)、醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)等自然科學(xué)的教學(xué)非?;钴S。

就在1492年,意大利人哥倫布率領(lǐng)的西班牙船隊(duì)發(fā)現(xiàn)了美洲新大陸,使得航海成為推動(dòng)天文學(xué)進(jìn)一步發(fā)展的動(dòng)力。

哥白尼來(lái)到意大利之后,最初進(jìn)入波侖亞大學(xué)學(xué)習(xí)教會(huì)法。當(dāng)他發(fā)現(xiàn)他最喜愛(ài)的是天文學(xué)和數(shù)學(xué)時(shí),便同時(shí)兼學(xué)天文學(xué)。哥白尼結(jié)識(shí)了這所大學(xué)的著名天文學(xué)教授達(dá)·諾法拉。

諾法拉是一位具有鮮明的人文主義思想傾向的天文學(xué)家,具有豐富的天文觀測(cè)經(jīng)驗(yàn),曾親自實(shí)測(cè)過(guò)南歐一些城市的緯度,發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)值與托勒密的數(shù)據(jù)有出入。他還觀測(cè)過(guò)黃道傾角,發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)值與托勒密的數(shù)據(jù)也不一致。為此,諾法拉對(duì)托勒密的地心體系大膽提出懷疑。

具有探索精神的人文主義思想家諾法拉,還是一位堅(jiān)定的畢達(dá)哥拉斯主義的信奉者。他堅(jiān)信,宇宙體系絕不像托勒密體系那樣煩瑣,不僅應(yīng)當(dāng)而且可以用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)關(guān)系表示出來(lái)。

諾法拉的思想傾向與科學(xué)風(fēng)格給青年哥白尼以深刻的影響,在諾法拉的影響下,哥白尼比較系統(tǒng)地研究了古希臘自然哲學(xué)史、古希臘天文學(xué)史,并由此得知,在古希臘自然哲學(xué)和古希臘天文學(xué)中,還有各種非地心學(xué)說(shuō)以及關(guān)于地球運(yùn)動(dòng)的各種假說(shuō),古希臘時(shí)期的天文學(xué)家阿利斯塔克明確地提出最初的日心學(xué)說(shuō)。廣泛的閱讀,給了哥白尼后來(lái)建立科學(xué)日心說(shuō)以最初的理論啟迪,正是那些理論使他“開(kāi)始思考地球運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題”。

哥白尼還向諾法拉學(xué)到了一些天文觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)。1497年3月9日夜晚,哥白尼曾與諾法拉觀察過(guò)一次掩星現(xiàn)象。掩星是一種天文現(xiàn)象,指一個(gè)天體在另一個(gè)天體與觀測(cè)者之間通過(guò)而產(chǎn)生的遮蔽現(xiàn)象。一般而言,掩蔽者較被掩者的視面積要大。若相反者則稱為“凌”,如金星凌日,“凌”有以小欺大的意思。哥白尼后來(lái)在《天體運(yùn)行論》中引證的天象觀測(cè)資料,有不少是在波侖亞大學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)的觀測(cè)記錄。

幾年后,諾法拉病逝。他沒(méi)能看到哥白尼取得的天文學(xué)成就,當(dāng)然也不知道他的這個(gè)波蘭學(xué)生后來(lái)竟然成了近代科學(xué)的偉大先驅(qū),但諾法拉對(duì)哥白尼的影響無(wú)疑是重要的,哥白尼手中后來(lái)高擎的科學(xué)起義的火炬,正是諾法拉點(diǎn)燃的。

“日心說(shuō)”的形成

哥白尼留學(xué)意大利近十年的歲月中,先后在幾所著名大學(xué)求學(xué)和任教。繼波侖亞大學(xué)之后,哥白尼進(jìn)入以醫(yī)學(xué)和法學(xué)教學(xué)聞名歐洲的帕多瓦大學(xué),在這里哥白尼學(xué)習(xí)法學(xué)和醫(yī)學(xué),并繼續(xù)進(jìn)行天文學(xué)研究。1499年,哥白尼一度受聘于羅馬大學(xué),主要講授天文學(xué)。此后,哥白尼又進(jìn)入斐拉拉大學(xué)。

1503年5月31日,哥白尼參加了他一生中的最后一次考試。首先宣讀了博士論文,然后從自己的導(dǎo)師兼學(xué)位授予人安東尼厄斯·萊夫圖斯教授手中接過(guò)一本書(shū),表示要把所學(xué)的知識(shí)永遠(yuǎn)銘記在心。學(xué)位授予人將這本書(shū)打開(kāi),以示考生迄今所學(xué)的知識(shí)是不夠的,應(yīng)該繼續(xù)深入學(xué)習(xí)。緊接著給哥白尼戴上一頂博士四角帽,同時(shí)把一枚象征思想和行為純潔的金戒指戴到哥白尼手上,最后給予他象征和平與和睦的親吻,哥白尼的這段學(xué)習(xí)以獲得教會(huì)法法學(xué)博士學(xué)位宣告結(jié)束。哥白尼重新進(jìn)入帕多瓦大學(xué)專攻醫(yī)學(xué),這次學(xué)醫(yī)終于使他后來(lái)成為一個(gè)職業(yè)醫(yī)生。

在帕多瓦大學(xué),哥白尼有更多的時(shí)間用于天文學(xué)的研究,他親手記下的一段筆記表明,他當(dāng)時(shí)距離自己的天文發(fā)現(xiàn)已經(jīng)很近了。他在筆記中這樣寫(xiě)道:

菲洛拉奧斯承認(rèn)地球是動(dòng)的,聽(tīng)人說(shuō),賽莫斯的阿里斯塔克也是這樣的看法……這是可信的?!沁@種事情,只有敏銳的天才經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究才有可能解決,因此……當(dāng)時(shí)懂得行星理論的哲學(xué)家為數(shù)很少,多數(shù)人都隱藏起來(lái)。如果說(shuō)菲洛拉奧斯或畢達(dá)哥拉斯的某一位信徒明白了這一點(diǎn),那他大概也沒(méi)有向后人傳播這種理論。因?yàn)楫呥_(dá)哥拉斯的信徒們遵守了這樣一條原則,既不通過(guò)書(shū)籍傳播,也不向所有人說(shuō)明這一哲學(xué)的全部秘密,僅僅透露給知心的朋友和親人。

在哥白尼生活時(shí)期也是一樣,對(duì)這種觀點(diǎn)持小心謹(jǐn)慎態(tài)度是必要的,因?yàn)檫@種觀點(diǎn)是違背教會(huì)權(quán)威們所認(rèn)定的觀點(diǎn)的。

在意大利學(xué)習(xí)期間,哥白尼耳聞目睹了一些公然敢于冒犯教會(huì)學(xué)說(shuō)者的命運(yùn)和下場(chǎng),這使得哥白尼十分清楚,發(fā)表不同理論可能帶來(lái)的后果。他作為一個(gè)熱愛(ài)生活的人,不想和那些遭難的人同命運(yùn)。另外他需要收集無(wú)可辯駁的證據(jù)和論據(jù),任何人都推翻不了。而這需要時(shí)間,需要進(jìn)行許多枯燥的工作。

在“清除天文學(xué)的陳舊垃圾”方面,哥白尼的先驅(qū)們做了許多工作,但實(shí)現(xiàn)科學(xué)革命的重?fù)?dān)卻落到哥白尼的肩上。在大學(xué)期間,哥白尼基本掌握了當(dāng)時(shí)人們所揭示出的天文學(xué)的所有奧秘。當(dāng)時(shí)他有許多時(shí)間從事科學(xué)研究,但最終完成這項(xiàng)科學(xué)革命卻是他回國(guó)以后的事情。在意大利學(xué)習(xí)的時(shí)候,他已經(jīng)為自己的學(xué)說(shuō)勾畫(huà)了一個(gè)總的輪廓,后來(lái)為充實(shí)這一輪廓,付出了近四十個(gè)春秋。

從意大利回來(lái),哥白尼一直住在埃爾門蘭德,直至去世,因?yàn)樗烁妇驮谶@里的費(fèi)龍堡大教堂擔(dān)任主教。

費(fèi)龍堡在埃爾門蘭德北部的濱海地區(qū)。城內(nèi)有一個(gè)小丘,市民們的住宅聚集在小丘周圍,丘上矗立著一座巍峨的教堂,教堂四周筑有高大的城墻,墻上還有箭樓,從這里可以眺望波羅的海的蔚藍(lán)色的海水。僧侶們就住在這座費(fèi)龍堡大教堂內(nèi),而主教官邸則設(shè)在費(fèi)龍堡西南64公里的黑耳斯堡。

哥白尼回國(guó)后,沒(méi)有立即到費(fèi)龍堡教堂去任職。原因是多方面的:一方面,瓦茲洛德主教已經(jīng)年邁多病,很需要哥白尼留在身邊,協(xié)助料理教區(qū)事務(wù);另一方面,哥白尼也希望有一段充裕的時(shí)間,來(lái)整理在意大利學(xué)習(xí)期間所收集的大量資料,總結(jié)研究成果。因此,他就以主教醫(yī)生的名義,留在黑耳斯堡的主教官邸里。

跟隨舅父的六年時(shí)間內(nèi),哥白尼在參與教區(qū)繁忙事務(wù)的同時(shí),抓緊一切空暇時(shí)間,從事研究工作,此時(shí)哥白尼已開(kāi)始寫(xiě)作《天體運(yùn)行論》一書(shū)初稿。

1512年,瓦茲洛德主教因病去世。哥白尼離開(kāi)黑耳斯堡的主教官邸,到費(fèi)龍堡大教堂任職。當(dāng)時(shí)在這里任職的僧侶,生活悠閑,工作輕松,請(qǐng)假方便,所以哥白尼有足夠時(shí)間來(lái)繼續(xù)他的研究工作。因?yàn)橐C實(shí)他的理論還需要做更多觀察,于是他選擇了教堂城垣西北角的一座箭樓作為宿舍,在這里建立了一座小小的天文臺(tái),利用自制的儀器經(jīng)常進(jìn)行天文觀察。他在《天體運(yùn)行論》一書(shū)中所引用的27個(gè)觀察材料,大部分都是在費(fèi)龍堡時(shí)記錄下來(lái)的。哥白尼所使用的儀器是簡(jiǎn)陋的,準(zhǔn)確度也不夠高,但他卻從來(lái)沒(méi)有因此而放松進(jìn)行天文觀測(cè)的實(shí)踐活動(dòng)。

哥白尼知道需要用大量的科學(xué)觀測(cè),來(lái)支持自己的學(xué)說(shuō),沒(méi)有科學(xué)的數(shù)據(jù)支持,理論的基礎(chǔ)就不穩(wěn)固,學(xué)說(shuō)難以立足。他知道此前許多人曾經(jīng)提出與教會(huì)宣揚(yáng)的理論不同的觀點(diǎn),而且接近宇宙的本來(lái)面目,但都因?yàn)槿狈?shù)據(jù)支持,致使設(shè)想近乎空想,一次次與真相擦肩而過(guò),把無(wú)數(shù)絕佳的發(fā)明、發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)拱手相讓。當(dāng)然,科學(xué)的每一步前進(jìn),都和觀測(cè)工具的不斷發(fā)展密切相關(guān)。

哥白尼身居歐洲大陸遙遠(yuǎn)的東北部,但他在天文學(xué)上的造詣,已經(jīng)使他在這個(gè)大陸的心臟地區(qū)享有一定威望。1514年,羅馬教廷曾經(jīng)邀請(qǐng)基督教國(guó)家的主教和大學(xué)教授去羅馬討論歷法改革問(wèn)題,哥白尼接到了邀請(qǐng)信件,但哥白尼拒絕了這次邀請(qǐng)?;貞涍@件事時(shí),哥白尼說(shuō):“不久之前,在利奧十世統(tǒng)治下,有關(guān)修訂教會(huì)歷法的問(wèn)題在拉特蘭大教堂的會(huì)議上辯論過(guò)。當(dāng)時(shí)這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有得到解決,就是因?yàn)闆](méi)有能夠把年和月的長(zhǎng)度以及太陽(yáng)和月球的運(yùn)行十分精確地定下來(lái)。從那時(shí)起,遵照曾經(jīng)主管歷法事務(wù)的有名的桑普羅尼阿主教保羅的指示,我在從事更精確的觀察。”

在哥白尼的時(shí)代,改革歷法已成為一個(gè)重大問(wèn)題,古代沿用下來(lái)的儒略歷,誤差很大,原來(lái)規(guī)定在3月21日的春分節(jié),已提早十天到來(lái),這個(gè)問(wèn)題引起羅馬教廷的重視,但在哥白尼看來(lái),在還沒(méi)有把年、月的長(zhǎng)度以及太陽(yáng)和月亮的運(yùn)行規(guī)律搞清楚之前,要從根本上解決歷法問(wèn)題是有困難的。

大約在1515年前,哥白尼以書(shū)信形式撰寫(xiě)了一篇論文,寄給朋友和熟悉的天文學(xué)家。這篇論文開(kāi)頭的一句話是“尼古拉·哥白尼淺說(shuō)自己提出的關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)的假設(shè)”,于是這篇論文的名字被簡(jiǎn)稱為《淺說(shuō)》。《淺說(shuō)》幾乎傳遍整個(gè)歐洲,哥白尼在《淺說(shuō)》中以概括為幾點(diǎn)的方式扼要地闡述了日心說(shuō)的基本思想:

一、不存在一個(gè)所有天體及其軌道的中心點(diǎn)。

二、地球中心不是宇宙中心,只是重心和月球軌道的中心。

三、所有天體都圍繞作為自己中心點(diǎn)的太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn),因此太陽(yáng)位于宇宙中心附近。

四、地球到太陽(yáng)的距離同天穹高度之比,就如同地球半徑同地球與太陽(yáng)間距之比一樣渺小。地球到太陽(yáng)的距離同天穹高度之比是微不足道的。這就是說(shuō),由地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)所造成的觀察角度的變化(表面上看似乎是行星在移動(dòng)),被稱為視差位移,它同觀察者與天穹,也就是觀察者與各行星的距離相比,簡(jiǎn)直是太小了,所以這個(gè)變化很難被發(fā)現(xiàn)。

五、在天空中看到的所有運(yùn)動(dòng),都是由地球自己的運(yùn)動(dòng)造成的。因?yàn)榈厍蜻B同環(huán)繞它的自然要素(水和空氣)一道每24小時(shí)圍繞對(duì)天空來(lái)說(shuō)不變的兩極連線旋轉(zhuǎn)一周。

六、使人感到太陽(yáng)在運(yùn)動(dòng)的一切現(xiàn)象,都不是由太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,而是由地球及其大氣層的運(yùn)動(dòng)造成的。地球帶著它的大氣層,像其他行星一樣圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)。由此可見(jiàn),地球同時(shí)進(jìn)行幾種運(yùn)動(dòng)。

七、人們看到的行星向前和向后的運(yùn)動(dòng),都不是行星自身的運(yùn)動(dòng),而是由地球自身運(yùn)動(dòng)使人產(chǎn)生的錯(cuò)覺(jué)。地球運(yùn)動(dòng)的本身就足以解釋人們?cè)谔炜罩杏^察到的各種各樣的天象。

接著,哥白尼描述了太陽(yáng)和月球的視運(yùn)動(dòng),然后是3顆行星:土星、木星和火星,以及和兩顆內(nèi)行星金星和水星的視運(yùn)動(dòng)?!稖\說(shuō)》是用這樣兩句話作為結(jié)尾的:“這樣,水星總共按7個(gè)圓運(yùn)轉(zhuǎn),金星沿5個(gè)圓運(yùn)轉(zhuǎn),地球沿3個(gè)圓,月球圍繞地球沿4個(gè)圓運(yùn)轉(zhuǎn)。而火星、土星和木星各沿5個(gè)圓運(yùn)轉(zhuǎn)。于是,總共有34個(gè)圓就足以說(shuō)明整個(gè)宇宙的構(gòu)造和行星所跳的全部舞蹈了。”

書(shū)中,哥白尼批判了托勒密的理論,科學(xué)地闡明了天體運(yùn)行的現(xiàn)象,推翻了長(zhǎng)期以來(lái)居于統(tǒng)治地位的地心說(shuō),并從根本上否定了基督教關(guān)于上帝創(chuàng)造一切的理論。

不過(guò),哥白尼發(fā)出的信件,沒(méi)有收到他想象中的熱烈掌聲,寄出的《淺說(shuō)》沒(méi)有引起收信人的很大興趣,沒(méi)有任何良好的反響?;蛟S是沒(méi)有人敢違背以教會(huì)權(quán)威和依《圣經(jīng)》論述為支柱的公開(kāi)理論來(lái)承認(rèn)哥白尼的成果。所有人都保持緘默,也可能有人在內(nèi)心承認(rèn)哥白尼是有道理的,但嘴上卻不說(shuō)什么。

不清楚地球和太陽(yáng)的相關(guān)理論,不妨礙你在世上過(guò)著現(xiàn)實(shí)的生活,可是一旦與龐大的舊勢(shì)力為敵,你的生活將難以順利進(jìn)行,這是一定的,哥白尼是一個(gè)謹(jǐn)慎的顛覆者,可是他的生活也被卷入了,而且非常狼狽。對(duì)哥白尼的喝彩聲,還要等很久很久,時(shí)間是100年。

晚年的艱難歲月

1516年,教會(huì)委任哥白尼去管理遠(yuǎn)在埃爾門蘭德邊緣地區(qū)的兩個(gè)屬于教會(huì)的莊園。因此,哥白尼暫時(shí)離開(kāi)費(fèi)龍堡,遷到阿勒河上游的阿倫斯登堡去居住。

1522年,原來(lái)的主教去世,新主教尚未產(chǎn)生,在這青黃不接的紛亂時(shí)期,哥白尼受命擔(dān)任了六個(gè)月的埃爾門蘭德教區(qū)的總管。在埃爾門蘭德,一般人都把哥白尼當(dāng)作一位醫(yī)生。因?yàn)?,在費(fèi)龍堡任職期間,哥白尼經(jīng)常利用空暇時(shí)間,免費(fèi)為教區(qū)附近的貧苦農(nóng)民治病。人們都稱他為“阿卡拉斯(古代希臘傳說(shuō)中的神醫(yī))第二”。到現(xiàn)在還保存著的哥白尼曾經(jīng)用過(guò)的那些標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)書(shū)的空白處,人們還可以看到他在當(dāng)時(shí)經(jīng)常使用藥方的手跡。

1531年后,哥白尼逐漸擺脫了從事多年的公共服務(wù)工作,有更多時(shí)間來(lái)從事喜愛(ài)的科學(xué)活動(dòng)。但在全歐轟轟烈烈展開(kāi)的宗教改革運(yùn)動(dòng),使這位溫和、善良的老人陷入了艱難之中。

當(dāng)時(shí)意大利以北的一些國(guó)家,一個(gè)旨在改革宗教的思想運(yùn)動(dòng)正在興起,后來(lái)發(fā)展到反對(duì)教會(huì)、教皇及其整個(gè)統(tǒng)治系統(tǒng)。

宗教改革運(yùn)動(dòng)在波蘭遇到了適宜的氣候,伴隨著宗教改革的還有報(bào)復(fù)、泄憤以及各懷鬼胎,所以殺戮也隨之而來(lái)。新教很快傳到了埃爾門蘭德地區(qū),一些天主教徒紛紛改奉新教。哥白尼對(duì)這場(chǎng)具有歷史意義的革命運(yùn)動(dòng),態(tài)度十分矛盾。他一方面通過(guò)好友、虔誠(chéng)的舊教徒基塞,表達(dá)了他反對(duì)羅馬教廷殘酷迫害新教徒的做法,主張舊教徒和新教徒進(jìn)行說(shuō)理辯論,不應(yīng)當(dāng)把新教徒燒死;另一方面他又主張維持舊教教義中的“有價(jià)值部分”。

這時(shí)候,哥白尼的學(xué)說(shuō)在歐洲傳得越來(lái)越遠(yuǎn),影響越來(lái)越大。新教首領(lǐng)馬丁·路德在得知哥白尼學(xué)說(shuō)后,對(duì)哥白尼膽敢違抗《圣經(jīng)》的行為表示公開(kāi)反對(duì),并指責(zé)哥白尼說(shuō):“這位新奇的天文學(xué)家,企圖證明旋轉(zhuǎn)著的是地球,而不是天體、太陽(yáng)和月亮?,F(xiàn)在的事兒就是這樣:誰(shuí)想當(dāng)聰明人,誰(shuí)就得想出點(diǎn)特殊的東西來(lái),而且又一定是最好的!這個(gè)蠢人想把整個(gè)天文學(xué)連底都翻過(guò)來(lái)。然而,正如《圣經(jīng)》所指出,約書(shū)亞喝令其停止不動(dòng)的是地球而不是太陽(yáng)?!甭返碌耐镆矌颓恢肛?zé)說(shuō):“天體在空中24小時(shí)旋轉(zhuǎn)一周,我們的雙眼就是見(jiàn)證。但是某些喜歡獵奇和賣弄聰明的人,卻得出了地球運(yùn)動(dòng)的結(jié)論,只有那些缺乏虔誠(chéng)的人才會(huì)公開(kāi)地說(shuō)出這種話來(lái)。一切有善良意志的人都應(yīng)當(dāng)接受并順從上帝所啟示的真理?!毙屡f教會(huì)的聯(lián)合攻擊,使得人們只敢運(yùn)用哥白尼學(xué)說(shuō)的數(shù)學(xué)方法,而不敢公開(kāi)贊同、宣傳“日心說(shuō)”的宇宙觀念。

不久傳來(lái)一個(gè)消息,使哥白尼感到心痛。

1531年2月19日,埃爾布隆格的路德教信徒們?cè)诳駳g節(jié)化裝舞會(huì)上嘲笑了教皇、紅衣教主、主教、神父及其他一些神職人員,費(fèi)貝爾主教在狂歡者行列中看到了影射自己的丑角形象,那是一個(gè)穿著主教服裝的滑稽可笑的人,在大街上邊走邊散發(fā)用來(lái)饒恕墮落和兇殺行為的贖罪券。行列中還有一個(gè)打扮成費(fèi)龍堡神父模樣的人在裝腔作勢(shì)地宣稱,他是一位新的占星學(xué)家,他定住了太陽(yáng),轉(zhuǎn)動(dòng)了地球。這番表演在聚攏來(lái)的閑客中引起陣陣哄笑。然而,這件小小鬧劇只不過(guò)是哥白尼年老時(shí)將要遇到的一系列痛心事的預(yù)告而已。此后的許多年中愚昧人的嘲笑聲一直伴隨著哥白尼,一些對(duì)哥白尼不友好的人,因這位智慧超過(guò)他們的人被嘲笑而感到幸災(zāi)樂(lè)禍。路德教信徒?jīng)]有能力妨害哥白尼,但天主教的權(quán)貴們卻能夠把哥白尼置于被告席上,并對(duì)他進(jìn)行嚴(yán)厲審判。

令哥白尼最傷感的是反對(duì)派橫加干涉哥白尼的感情生活。

哥白尼是神父,他一生沒(méi)有婚姻,但他有刻骨銘心的愛(ài),這愛(ài)最終被陰謀者所扼殺。

哥白尼深深喜愛(ài)的是他的管家安娜·希林,1525年,美麗的安娜來(lái)到哥白尼觀測(cè)星空的箭樓。哥白尼已是一位老人,安娜也度過(guò)了自己的青春年華,但她的美貌依然引人注目。

安娜·希林出生于一個(gè)富有家庭,她來(lái)為哥白尼當(dāng)管家并不是出于物質(zhì)利益的考慮。她崇拜愛(ài)慕哥白尼,哥白尼也喜歡安娜的賢淑美麗。據(jù)說(shuō),在哥白尼的手稿空白處,經(jīng)常畫(huà)著代表安娜家族的常青藤葉。

哥白尼同希林家族有著某種遠(yuǎn)親關(guān)系。在安娜的照顧下,哥白尼的寫(xiě)作進(jìn)行得很順利。

然而此時(shí),嫉妒猜忌哥白尼的宗教裁判官霍茲烏施和新主教丹蒂謝克對(duì)此很不滿。他們根據(jù)費(fèi)龍堡教士的告密,強(qiáng)迫哥白尼和安娜分離。

在哥白尼家已經(jīng)有五年光陰的安娜,不得不暫時(shí)和哥白尼分開(kāi),丹蒂謝克主教通過(guò)他的仆從對(duì)哥白尼進(jìn)行監(jiān)視,看兩人是否還會(huì)面。

哥白尼執(zhí)行主教的指示,讓安娜離開(kāi)了他,但卻一直同安娜保持見(jiàn)面,直至去世。而安娜在哥白尼去世后又在費(fèi)龍堡住了一段時(shí)間才回到家鄉(xiāng)格但斯克。

丹蒂謝克不僅親自提醒哥白尼,還動(dòng)員哥白尼的朋友——海烏姆諾主教蒂德曼·吉斯和費(fèi)利克斯·賴希神父對(duì)哥白尼做說(shuō)服工作。費(fèi)利克斯·賴希對(duì)主教做了很巧妙的回答,他表示理解丹蒂謝克要拯救哥白尼靈魂的愿望,贊成主教的立場(chǎng),但他說(shuō),如果直接說(shuō)給哥白尼的話,那哥白尼有可能會(huì)羞愧地自焚。丹蒂謝克寫(xiě)給蒂德曼·吉斯主教的信中說(shuō):

……聽(tīng)說(shuō)杰出的、學(xué)識(shí)異常淵博的尼古拉·哥白尼博士先生到了閣下那里,我確實(shí)像親兄弟一樣地愛(ài)他。直到現(xiàn)在,他一直享有很高聲譽(yù),馳名遐邇,他的多才多藝令人欽敬,普遍受到贊揚(yáng);但在那幾乎是無(wú)能為力的老年時(shí)期,正如人們所說(shuō),他同自己的姘婦幽會(huì)。閣下如果能用最友善的語(yǔ)言私下提醒他一下,使他停止這種丑事,那可真是閣下的一大善行。如果閣下能使他做到這一點(diǎn),就算替我做了一件無(wú)與倫比的好事,這樣我們倆就能重新奪回如此珍貴的兄弟。閣下在同他談這些事兒的時(shí)候千萬(wàn)注意分寸,以便使他更加重視;但同時(shí)不使他知道這是我對(duì)他的勸告,讓他相信這是閣下對(duì)他的關(guān)心……

心腸很軟的吉斯不贊成丹蒂謝克愛(ài)管閑事的做法。

哥白尼在執(zhí)行上司旨意的時(shí)候,忍受了巨大的別離之苦,他給上司的答復(fù)是恭順的,然而字里行間卻充滿了傷感,他在回信中這樣寫(xiě)道:

我和大家都尊敬的至圣之父和最仁慈的先生:

我把閣下的告誡看成是父親般的,甚至超過(guò)父親般的勸導(dǎo),我在內(nèi)心深處接受這些告誡。我起碼是沒(méi)有忘記閣下籠統(tǒng)提示的第一個(gè)問(wèn)題,我很想照閣下希望的那樣去做,但是想要立即找到有親緣關(guān)系并且正直的女管家是不容易的,所以準(zhǔn)備最遲在復(fù)活節(jié)前解決這個(gè)問(wèn)題?,F(xiàn)在為了不使閣下以為我在有意拖延,我把時(shí)間限定為一個(gè)月,即在圣誕節(jié)之前解決。閣下大概也知道,不可能再快了……

同一天,即1538年12月2日,費(fèi)利克斯·賴希也給丹蒂謝克回了一封信,信中寫(xiě)道:

至于談到尊敬的尼古拉·哥白尼先生,我贊賞閣下令人欽佩的愿望和那父親般的提示,我希望這種告誡能夠觸動(dòng)他的心扉,這樣就無(wú)須我再提示了。我擔(dān)心如果他發(fā)覺(jué)我知道這件事,他會(huì)感到羞愧。閣下談生意問(wèn)題的信,我本來(lái)是可以讀給他聽(tīng)的,如果不是中間穿插了一些話,尤其是我們談的這件事……

如此尖銳地告誡哥白尼的同時(shí),丹蒂謝克卻把自己的女兒嫁人了。

事情并沒(méi)有就此結(jié)束,因?yàn)楦绨啄嶙尠材入x開(kāi)了自己的家,但卻同她幽會(huì)。丹蒂謝克為了撫慰哥白尼,請(qǐng)他講述一些他舅舅——路加斯·瓦茲洛德的事情。哥白尼在給主教回信時(shí)順便提到了他遵照指示解決安娜問(wèn)題的情況,他這樣寫(xiě)道:

我已經(jīng)執(zhí)行了我無(wú)權(quán)也不能輕視的任務(wù),接受了閣下的告誡。至于閣下想了解的事情,即閣下的前任、我的舅舅路加斯·瓦茲洛德活得很久的問(wèn)題,是的,他活了64歲又5個(gè)月。擔(dān)任主教23年。在1522年3月的倒數(shù)第二天去世。他的家族也由此絕跡,這個(gè)家族的族徽至今還能在托倫一些古老的建筑物上和許多工廠里見(jiàn)到。

蒂德曼·吉斯曾竭力勸說(shuō)丹蒂謝克相信,關(guān)于安娜和哥白尼關(guān)系的傳聞是被夸大了的,不足為信。他說(shuō):

遵照閣下的愿望,我同尼古拉·哥白尼博士先生進(jìn)行了嚴(yán)肅的談話,并跟他把話說(shuō)明白了。他對(duì)那些不懷好意的人又指責(zé)他進(jìn)行幽會(huì)感到相當(dāng)驚訝。再說(shuō)他當(dāng)時(shí)是毫不遲疑地執(zhí)行了閣下的指示。他拒絕有關(guān)那個(gè)人被解雇后又同她見(jiàn)面的指責(zé)……

丹蒂謝克作為哥白尼在教會(huì)里的上司,不能容忍老神父的浪漫行為,這恐怕有多種原因。

正當(dāng)哥白尼感到非??鄲灥臅r(shí)候,出現(xiàn)了一個(gè)人,這個(gè)人在哥白尼生活的最后年代里成了哥白尼最忠實(shí)的學(xué)生和朋友,他就是哥白尼一生中唯一的弟子、德意志威丁堡大學(xué)的數(shù)學(xué)教授雷蒂克。

劃時(shí)代的巨著《天體運(yùn)行論》

盡管晚年生活十分孤獨(dú),哥白尼并沒(méi)有放棄改造天文學(xué)理論的決心,他對(duì)《天體運(yùn)行論》的手稿做了進(jìn)一步的修改。

當(dāng)時(shí),《淺說(shuō)》已經(jīng)在歐洲的學(xué)術(shù)界引起重視。1533年,教皇的秘書(shū)在梵蒂岡花園里向教皇克利門德七世和紅衣主教們講授哥白尼的新學(xué)說(shuō)。

1536年,紅衣主教勛保特地從羅馬寫(xiě)信給哥白尼,希望他盡快將其學(xué)說(shuō)的全部?jī)?nèi)容整理出版。

1539年,年輕的日耳曼學(xué)者雷蒂克在得知哥白尼的見(jiàn)解后,專程趕到費(fèi)龍堡來(lái)向哥白尼求教。他在費(fèi)龍堡住了兩年,專心研究哥白尼完成的手稿。雷蒂克將《天體運(yùn)行論》一書(shū)的內(nèi)容寫(xiě)了一個(gè)概要,告訴他在威丁堡大學(xué)的老師順內(nèi)爾。他征得哥白尼的同意后,把取名《初談》的概要,在1540年發(fā)表出來(lái)。文中雷蒂克介紹了《天體運(yùn)行論》的主要論點(diǎn),強(qiáng)調(diào)了這些論點(diǎn)的新穎性,并介紹了《天體運(yùn)行論》第一部分前四章的內(nèi)容。

《初談》成了科學(xué)生活中的一個(gè)重要事件,引起天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家和其他人文主義者的巨大興趣。這本書(shū)很快再版,哥白尼迅速聞名遐邇。由于友人的鼓勵(lì),加上雷蒂克一再敦促,哥白尼在經(jīng)過(guò)三十多年的猶豫不決以后,終于決定將《天體運(yùn)行論》這部藏了49年的、大家長(zhǎng)久期待的著作發(fā)表出來(lái)。雷蒂克返回威丁堡以后不久,哥白尼就托他的好友基塞把他的手稿轉(zhuǎn)交給雷蒂克到紐倫堡去付印。

在下決心發(fā)表《天體運(yùn)行論》之前,哥白尼一度是膽怯的,他說(shuō):“我生怕我的學(xué)說(shuō)新穎而不合時(shí)宜,會(huì)引起別人的輕蔑,因而幾乎放棄了我的計(jì)劃?!?/p>

這本書(shū)的序言是1542年哥白尼寫(xiě)給教皇保羅三世的一封信:《致最神圣的教皇保羅三世》。信中哥白尼說(shuō)明了自己理論的實(shí)質(zhì)及產(chǎn)生條件。因?yàn)楦绨啄犷A(yù)見(jiàn)到自己的理論將引起科學(xué)革命,所以他尋求教皇庇護(hù),以免自己的學(xué)說(shuō)被指責(zé)為異端邪說(shuō)。

教皇保羅三世在位的時(shí)間是1534年至1549年,他曾是著名的人文主義者以及科學(xué)和文化的庇護(hù)人。哥白尼希望在序言里把最重要的東西說(shuō)清楚,他的序言這樣寫(xiě)道:

最神圣的父,我知道,某些人聽(tīng)到我在《天體運(yùn)行論》一書(shū)中提出了地球運(yùn)動(dòng)的觀念之后,就會(huì)大嚷大叫,譴責(zé)我和這種思想。我對(duì)自己的著作還沒(méi)有偏愛(ài)到這種程度,以至于可以不顧別人的看法……

我早已想到,對(duì)于那些多個(gè)世紀(jì)以來(lái),承認(rèn)地球靜居于宇宙中心的人來(lái)說(shuō),如果我堅(jiān)持地球在運(yùn)動(dòng)的論斷,他們也一定會(huì)以同樣堅(jiān)持的態(tài)度,將我關(guān)進(jìn)瘋?cè)嗽?。我躊躇很久,是否應(yīng)當(dāng)把我論證地球處于運(yùn)動(dòng)之中的著作公之于世,或者效仿畢達(dá)哥拉斯以及其他一些人的慣例,把哲理奧秘僅僅口述給至親好友,而不著于文字。我相信他們這樣做的原因,并不是像某些人設(shè)想的那樣,擔(dān)心自己的學(xué)說(shuō)流傳開(kāi)后會(huì)產(chǎn)生某種嫉妒和敵意。相反,這些滿懷獻(xiàn)身精神的偉大人物希望他們所取得的成就能夠獲得應(yīng)有的認(rèn)可,而不是招致無(wú)知者的嘲笑。而我,害怕自己的論點(diǎn)因?yàn)樾缕婧碗y于理解而被人蔑視和嘲笑,這幾乎迫使我完全放棄已著手進(jìn)行的工作。

就在我?guī)缀跬耆攀值臅r(shí)候,我的朋友卻使我堅(jiān)定了下來(lái)?!谖野汛藭?shū)埋藏在我的論文之中長(zhǎng)達(dá)36年后,他依然沒(méi)有放棄,反復(fù)鼓勵(lì)我,有時(shí)甚至夾雜著責(zé)難,急切敦促我出版這部著作。另外幾名很杰出的學(xué)者也建議我這樣做。他們啟發(fā)我,鼓勵(lì)我,要我放下那些困擾我很久的疑慮,勇敢地將著作拿出來(lái)與天文學(xué)的研究者和學(xué)者們共享。他們誠(chéng)懇地對(duì)我說(shuō):或許地動(dòng)學(xué)說(shuō)在大多數(shù)人看來(lái)仍然很荒謬,但總有一天,上帝會(huì)從迷霧中站出來(lái),證明這部著作的偉大。我顯然被這一信念鼓舞,終于決定出版這本書(shū)。

是的,尊敬的教皇陛下,我已經(jīng)獲得了莫大的勇氣,將自己花費(fèi)了巨大心血研究出的結(jié)果公之于世,并毫不猶豫地用書(shū)面形式陳述它?;蛟S,您大概想聽(tīng)我談?wù)?,我怎么?huì)完全否定那些天文學(xué)家的論點(diǎn),甚至違背常識(shí),而假設(shè)地球正處于它預(yù)定的軌道上漫步呢?是的,您會(huì)感興趣。

………

傳統(tǒng)天文學(xué)在關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)研究中存在的紊亂狀態(tài)讓我思考良久。每想到天文學(xué)家們不能理解最美好和最靈巧的造物主為我們創(chuàng)造的世界,我就感到懊惱。然而,對(duì)于那些跟宇宙相比顯得極為渺小的瑣事,他們卻考察得十分詳細(xì)。因此,我開(kāi)始孜孜不倦地重讀了我所能得到的一切有關(guān)天文學(xué)的著作,期望找到一些與天文學(xué)教師在學(xué)校里教授的那套不相同的關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)的資料。

………

我正是在這些富有真知灼見(jiàn)的資料中受到啟發(fā),開(kāi)始考慮地球是否運(yùn)動(dòng),或者是以什么樣的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)。這個(gè)想法聽(tīng)上去很荒謬。但我知道,為了能夠解釋天文現(xiàn)象,很多卓越的科學(xué)家已經(jīng)設(shè)想出了各式各樣的圓周。因此我想,我或許可以找到有關(guān)地球在做某種運(yùn)動(dòng)的證據(jù),從而找到比我的先行者更具說(shuō)服力的解釋。

………

為了更直接面對(duì)所有人的批判和質(zhì)疑,我愿意把我的著作呈獻(xiàn)給陛下。您對(duì)一切文化(當(dāng)然,更包括天文學(xué))的熱愛(ài)和您教廷的崇高和英明,使您成為至高無(wú)上的權(quán)威,您的威望和智慧可以輕而易舉辨別誹謗者的中傷,盡管他們偽裝得十分出色。

尊敬的教皇陛下,您知道,總會(huì)有一些夸夸其談的學(xué)問(wèn)家,他們對(duì)天文學(xué)一竅不通,卻充當(dāng)了這門學(xué)科的行家。他們從《圣經(jīng)》中斷章取義,曲解科學(xué),以捍衛(wèi)和粉飾他們陰暗的個(gè)人利益。他們對(duì)我的學(xué)說(shuō)吹毛求疵,任意曲解。而我僅僅拋給他們一個(gè)蔑視的眼神?!F(xiàn)在,我就將我思考和研究的成果呈獻(xiàn)給陛下,敬請(qǐng)教皇陛下及所有富有學(xué)識(shí)的天文學(xué)家來(lái)鑒定。

為使陛下不至于感到我在夸大本書(shū)的用處,我現(xiàn)在就轉(zhuǎn)入正文。

哥白尼在寫(xiě)這封信的時(shí)候相信,教皇將用自己的威嚴(yán)和威望保護(hù)他免遭錯(cuò)誤的攻擊,哪怕只因?yàn)檫@部著作是奉獻(xiàn)給教皇這樣一點(diǎn)也好。然而,這封信僅僅具有一個(gè)引子作用,引導(dǎo)人們?nèi)チ私馐挛锏膶?shí)質(zhì)。

1543年,在經(jīng)過(guò)了一番周折后,《天體運(yùn)行論》終于在紐倫堡印刷完畢,公開(kāi)發(fā)行。印刷好的著作送到哥白尼手邊的時(shí)候,他已經(jīng)睡在臨終的病床上了。他的好友基塞在給雷蒂克的一封信中談到哥白尼在臨終的狀況時(shí)說(shuō):“多日以前,他已經(jīng)失掉了記憶和思考能力,在他過(guò)世那一天,快要斷氣那一小時(shí),才看見(jiàn)他的印成的全部作品?!?/p>

尼古拉·哥白尼逝世的那一天是1543年7月26日?!短祗w運(yùn)行論》這一反對(duì)宗教宇宙觀的戰(zhàn)斗檄文,不久就在天文學(xué)和意識(shí)形態(tài)的領(lǐng)域里激起了巨大的反響。

這本書(shū)是一部六卷本的科學(xué)巨著。其中第一卷是宇宙概觀;第二卷是天體運(yùn)行的基本規(guī)律;第三卷至第六卷則是關(guān)于地球、月球、內(nèi)行星和外行星的運(yùn)行規(guī)律的數(shù)學(xué)論證。而關(guān)于日心體系的基本思想,主要集中在第一卷中。哥白尼對(duì)于其不朽的巨著并沒(méi)有命名,他將手稿交給朋友基塞付印的時(shí)候,那上面既沒(méi)有書(shū)名,也沒(méi)有作者的姓名。后來(lái)編輯將這本書(shū)命名為《托倫的尼古拉·哥白尼論天體運(yùn)行軌道(共六冊(cè))》,后人簡(jiǎn)稱為《天體運(yùn)行論》。

哥白尼在《天體運(yùn)行論》中真實(shí)地揭示了地球在宇宙中的地位及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。要論證太陽(yáng)是宇宙的中心,關(guān)鍵在于揭示地球在宇宙中的真實(shí)地位及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。這是因?yàn)?,只有在揭示地球在宇宙中的真?shí)地位和論證地球運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上,才能科學(xué)地說(shuō)明太陽(yáng)和行星的視運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,即以地球的運(yùn)動(dòng)來(lái)證實(shí)太陽(yáng)是宇宙的中心。為此,哥白尼指出,地球絕非宇宙的中心,而只不過(guò)是一顆普通的行星。與其他行星一樣,地球在自己的軌道上環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,只能把地球看成一顆行星。

哥白尼不僅揭示了地球在宇宙中的真實(shí)地位,而且具體地論證了地球本身的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。哥白尼指出,地球本身同時(shí)進(jìn)行著三種運(yùn)動(dòng):第一種運(yùn)動(dòng)是地球本身環(huán)繞地軸的周日自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于地球自轉(zhuǎn)是一種從西向東的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),所以太陽(yáng)和整個(gè)宇宙背景表現(xiàn)為從東向西的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第二種運(yùn)動(dòng)是地球以太陽(yáng)為中心的周年公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第三種運(yùn)動(dòng)則是地軸本身的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。正是在揭示地球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上,哥白尼才得以對(duì)日心體系進(jìn)行科學(xué)的論證。

哥白尼還真實(shí)地揭示了月球的位置,他指出,月球并不是一顆行星,而只不過(guò)是地球的一顆衛(wèi)星。他說(shuō):“地球還有一個(gè)侍從——月亮。”

在《天體運(yùn)行論》中,哥白尼科學(xué)地揭示各種天體的序列,建立起了一個(gè)完整的以太陽(yáng)為中心的新的宇宙體系。

哥白尼的體系主要是假設(shè)地球與行星都在同心圓周上圍繞太陽(yáng)運(yùn)行。水星在最內(nèi)的圓周上,土星在最外的圓周上。月亮圍繞地球運(yùn)行,同時(shí)被地球帶著,圍繞太陽(yáng)運(yùn)行。恒星則在距離太陽(yáng)很遙遠(yuǎn)的空間里。至于恒星的分布,固定在一個(gè)球面上呢,抑或散布在無(wú)限的空間里,哥白尼還無(wú)法回答這個(gè)問(wèn)題。這樣簡(jiǎn)單的行星理論還不能詳細(xì)說(shuō)明由觀測(cè)得來(lái)的事實(shí),因?yàn)樾行堑倪\(yùn)動(dòng)遵循的是一些復(fù)雜的定律,而不是以均勻速度在圓周軌道上運(yùn)動(dòng)。這些定律在哥白尼去世后六十多年才被人發(fā)現(xiàn)。

哥白尼的太陽(yáng)居于宇宙中心的理論(這是有永久價(jià)值與發(fā)展前途的思想)和哥白尼的體系(為解釋行星的運(yùn)動(dòng)而做出的巧妙設(shè)計(jì))要分別看待。

在研究了天體運(yùn)行規(guī)律之后,哥白尼在第三卷中研究了地球的各種運(yùn)動(dòng)。在比較精確的理論中,他認(rèn)為地球的軌道是一個(gè)太陽(yáng)略為偏離其中心的圓。

在對(duì)地球運(yùn)動(dòng)的研究之后,下一卷專門論述了月球理論。

《天體運(yùn)行論》的最后兩卷分別論述行星的黃經(jīng)和黃緯運(yùn)動(dòng)。

哥白尼的日心學(xué)說(shuō)的杰出的科學(xué)成就和特有的革命鋒芒,點(diǎn)燃了近代科學(xué)革命的火炬。就這個(gè)意義來(lái)說(shuō),哥白尼的日心說(shuō)的成就無(wú)疑是主要的,它不愧為近代科學(xué)史上誕生的第一個(gè)具有重大影響的科學(xué)體系,但哥白尼的日心學(xué)說(shuō)也有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和數(shù)理基礎(chǔ)不夠完善的歷史局限。盡管如此,日心學(xué)說(shuō)在問(wèn)世之初還是產(chǎn)生了強(qiáng)烈的社會(huì)反響,迅速傳播。哥白尼在世時(shí)以及他去世以后的幾十年中,他的學(xué)說(shuō)只贏得了為數(shù)不多的擁護(hù)者。雖然他的成就和計(jì)算結(jié)果已經(jīng)被別人采用,但日心說(shuō)卻沒(méi)有得到承認(rèn)。

1854年,在哥白尼誕辰400周年的時(shí)候,波蘭首次在華沙出版了哥白尼的著作,這是歷史上的第四次出版。第二次出版是1566年在瑞士巴塞爾出版的;第三次出版是1617年在荷蘭首都阿姆斯特丹出版的。

令人欣慰的是,即使在哥白尼學(xué)說(shuō)處境最糟糕的時(shí)候,哥白尼那不平凡的智慧也受到充分肯定。哥白尼一直被看作是杰出的數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家。

哥白尼的觀點(diǎn)并不完全都是正確的,他的后繼者對(duì)他的學(xué)說(shuō)做了許多補(bǔ)充和修改。但是,哥白尼理論中最重要的部分,經(jīng)過(guò)反復(fù)多次研究和觀測(cè),仍被證明是完全正確的。

牛頓(1643~1727),英國(guó)物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家與天文學(xué)家。畢業(yè)于劍橋大學(xué),后任該校教授。經(jīng)典力學(xué)基礎(chǔ)的牛頓運(yùn)動(dòng)定律的建立者以及萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)者,為近代物理學(xué)和力學(xué)奠定了基礎(chǔ)。由于他建立了經(jīng)典力學(xué)的基本體系,人們常把經(jīng)典力學(xué)稱為“牛頓力學(xué)”。晚年致力于編寫(xiě)以神學(xué)為題材的著作。著作有《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》《光學(xué)》等。


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