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TUhjnbcbe - 2023/7/8 21:04:00
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引言

由于开普勒的惊人发现,哥白尼革命因其数学和预测方面的绝对优势,而在科学领域本该最终取得几乎确定无疑的成功。但是无独有偶,年,也就是开普勒在布拉格发表关于行星运动规律著作的同一年,伽利略在帕多瓦大学将一架刚刚造好的望远镜对准了天空,令人吃惊的观测使得天文学家首次能够获得亘古未知的全新的重要证据。

而且伽利略的每一种观测资料——月球表面上的环形山和山脉、太阳上面移动的太阳黑子、围绕木星运行的四颗卫星、金星的盈亏以及银河中无数“难以置信的”恒星——都被他解释为对哥白尼日心说支持的强有力证明。如果月亮的表面就像地球一样凹凸不平,如果太阳黑子时有时无,那么这些天体就不是亚里士多德—托勒密派宇宙观所认为的完美的、不朽的、永恒的星球。

同样,如果木星是一颗运动的星体并且还有四颗卫星围绕它运动,而整个木星系统又在更大的轨道运行,那么地球同样也可以与月亮一起在各自的轨道上运行——这就反驳了传统认为地球不是围绕太阳运行的观点,要不然的话,月亮在很久以前就脱离了它的轨道。同样,如果金星的盈亏是明显可见的,那么金星必然围绕太阳运动。如果在肉眼观测下只是一条星云发光体的银河现在证明是由无数新的恒星组成的,那么哥白尼假设存在着更大的宇宙(以解释虽然地球围绕太阳运转为什么还是缺乏可见的恒星的周年视差)似乎是很有可能的。

如果用望远镜观察,行星可能是有实质的物体,有广延表面而不只是一个发光的点,可是还有更多的恒星可以看见却没有任何明显的广延表面,那么这也论证了存在一个无可比拟的比传统宇宙观所假定的宇宙要更大的宇宙。在这些发现和结论得出数月之后,伽利略很快就写出了《星际使者》,公布了他的发现。这本书在欧洲知识界轰动一时。有了伽利略的望远镜,日心说再也不能被视为仅仅是数学计算的方便法门。现在它得到了可见的物质实体的证实。

此外,望远镜揭示了总体上是物质性的天界——不是玄奥的点点的发光天体,而是适合于进行经验考察的具体物质,就像地球上的自然现象一样。传统的学术研究活动,仅仅局限于亚里士多德思想范围内的论证和观察,现在开始让位于一种用批判的眼光对经验现象的新的考察。许多人从前并不从事科学研究,现在也拿起了望远镜亲眼去观察新的哥白尼宇宙的本质。由于望远镜和伽利略引人入胜的著作,天文学引起了专家圈子以外人们的极大兴趣。

文艺复兴后期以及文艺复兴时期之后的许多代欧洲人,越来越喜欢怀疑古代和教会的传统教条的绝对权威,他们发现哥白尼理论不仅可能是正确的,而且能够解放思想。一个崭新的天上的世界的大门向西方思想打开了,就像一个崭新的地上的世界的大门正被那些在全球范围活动的探险者打开一样。虽然开普勒和伽利略的发现的文化影响是逐渐地、累积地产生的,但是中世纪的宇宙观实际上遭到了致命的打击。哥白尼革命在西方思想划时代的凯旋终于开始了。

或许教会本可对这个凯旋作出不同于它作出的其他反应。因与圣经相矛盾而如此僵硬地试图压制一种科学理论,这在基督宗教的历史上是很少有的。正如伽利略所指出的,每当圣经看来与科学根据发生相互冲突,教会一向习惯于认可对圣经的比喻的解释。他引用了早期教父那样意思的话,进一步指出,“如果人们发现自己深信有根有据的某种事物,然后被确定相信它是有罪的,这对于他们来说将是极大的伤害”。此外,许多教会的权威都承认伽利略的天才,其中包括梵蒂冈的耶稣会的天文学家。

实际上,教皇本人也是伽利略的朋友,曾热情地接受了其《试金者》一书献给他的题辞。伽利略对新的科学方法作了概述。甚至教会的大神学家贝拉明枢机主教——就是他最后决定宣布哥白尼学说是“虚假和错误的”——此前也曾写道:如果有确实根据证明太阳是宇宙的中心,地球位于第三层天,不是太阳围绕地球转,而是地球围绕太阳转,那么我们当务必小心翼翼地去解释看上去与之相反内容的圣经经文,我们应该坦承我们不理解它们,而不是宣布一个已经证明为正确的观点是错误的。

但是,在当时特有的和强有力的时代态势共同推动下,却造成了另外一个结局。一方面,教会普遍意识到来自新教的威胁,另一方面,它又面临了无数新冒出来的和潜在的异端分子的排战。由于对布鲁诺的异端邪说记忆犹新,教会权威迫切要求避免可能使被宗教改革分裂的基督教进一步分裂的新的辱教事件。使问题更具威胁性的是,印刷机的新生事物的出现以及伽利略使用生动流畅的意大利文写作,正在破坏教会控制信徒信仰的企图。

令教会反应复杂化的还有教皇深陷其中的意大利错综复杂的*治冲突。亚里士多德派教授在各大学扮演重要角色,他们与反亚里士多德派的、深得人心的伽利略的猛烈对抗,从而促使一批原教旨主义的传道士行动起来,而这些传道士接着又促使宗教裁判所行动起来。伽利略本人好辩的甚至尖刻的性格在一定程度上使他的对手与他反目成仇,他的这种性格以及他对所发生的更大的宇宙论革命的深远意义的认识不够充分,这些都是导致如此结局的重要因素。

贝拉明深信,数学假设只不过是学者的构思的结果,与物质实在没有最终关联;伽利略拥护原子论,而天主教关于圣餐的变体说教义似乎有赖于亚里士多德物理学;教皇感到人们在背叛他,这种感觉由于他的*治统治不牢靠而加深;教会内部不同教派之间的权力斗争;宗教裁判所广泛实施严厉的镇压——所有这些因素结合起来而达到高度一致,从而促使教会正式决定禁止哥白尼学说。

这个决定给教会学术的和精神的完整带来了无可挽回的损害。天主教正式赞同地球是静止的,大大削弱了其在欧洲知识界的地位和影响。虽然在以后的数世纪教会还会维持常久的权力和忠诚,但是它再也不能理直气壮地声称体现人类追求全部宇宙知识的志向。在宗教裁判所发布禁令之后,伽利略的著作被偷运到北方,此后西方知识分子的前驱对真理的寻求便在那里生根开花。不论个别的因素——例如处于稳固地位的亚里士多德派知识分子的反对或者教皇的个人动机——比较而言究竟有多重要,伽利略冲突的最终的文化意义在于教会与科学相对抗,也就是宗教与科学相对抗。

伽利略被迫公开承认错误的背后意味着教会的自身的失败和科学的胜利。制度化的基督教从整体上遭受了哥白尼胜利所带来的痛苦,这胜利与宗教的基础——新教强调的字面上的圣经和天主教坚持的圣事的权威——相抵触。而在当时,大多数欧洲知识分子,包括那些科学的革命者仍然是虔诚的基督徒。但是科学与宗教——对宗教甚至可以说是在个人心灵内维系着的——的分裂已经充分显现出来。由于路德,西方知识分子的自立在宗教界显示出来了。

由于伽利略,它迈出了完全脱离宗教的步伐,建立了新原则,开创了一片新领域。牛顿宇宙观的形成虽然开普勒的数学论证和伽利略的经验观察确保日心说在天文学中获得成功,但是此说仍然缺乏一个更加自成一体的概念框架,缺乏一个与日心说相宜的、一致的宇宙论。托勒密令人满意地被取代了,但是亚里士多德还没有。地球和其他行星围绕太阳作椭圆形轨道运行,这一点似乎是清楚了,但是,如果不存在旋转的透明的天球,那么行星包括地球究竟是怎样运动的呢?现在的问题是,是什么原因使得这些行星不至于飞离它们的轨道的呢?

如果说地球是运动的,从而摧毁了亚里士多德物理学的基础,那么,为什么地球上的物体都往地球表面坠落呢?如果恒星数量繁多、相距遥远,那么宇宙究竟有多大呢?它的结构如何,它的中心何在,如果还有中心的话。如果地球只是一颗类似其他天体的行星,如果这些天体现在看来具有与地球相类似的性质,那么长期以来所认为的天地之分的说法是怎么一回事呢?上帝处在这个宇宙中的什么地方呢?在这些重要的问题得到解答之前,只能说哥白尼革命摧毁了旧的宇宙论,但是新的理论还没有建立起来。

开普勒和伽利略为解决这些问题提供了至关重要的观点和方法。两人都相信并且随后证明了宇宙是按照数学而构造的,而且都认为可以通过数学假设与经验观察的严格的比较而取得科学进步。哥白尼的工作已经为新的宇宙论提供了最丰富的见解;通过把地球当成一颗行星来解释太阳显而易见的运动,他暗示了不应或不能认为天、地是截然相区分的。但是开普勒更进一步,直接将地球上的力的概念运用到天体现象上。

托勒密(和哥白尼)的圆周轨道总是被看作是亚里士多德物理学概念中的“天然运动”:由于元素的性质,透明的天球作完美的圆周运动,就像重性的元素土和水向下运动而轻性的元素气和火向上运动一样。然而开普勒的椭圆轨道不是匀速圆周运动,而是使行星在其轨道的每一点上处于速度和方向的变化。在以太阳为中心的宇宙中的椭圆轨道运动,便需要一种完全不同于天然运动的新的解释。

开普勒另外提出了一种恒久施加的力的概念。由于一直受到新柏拉图主义颂扬太阳的思想影响,开普勒认为太阳是宇宙中运动的活源泉。因而他假定存在一种“生命动力”,一种类似于占星学上“星力”的推动力,这种推动力源自太阳,并且推动行星——对靠近太阳的行星的推动最强大,对远离太阳的行星的推动则较弱。但是,开普勒还必须解释为什么运行轨道是椭圆的。当时威廉·吉尔伯特刚出版的论磁的著作,其中提到了一个观点,地球本身便是一块大磁石,开普勒经过一番钻研,将这个原理沿用到所有天体,并且假设太阳的“生命动力”加上它本身的磁力以及其他行星的磁力造成了椭圆轨道。

结语

开普勒由此最早提出按椭圆轨道运行的行星是由机械力推动的,而不是亚里士多德—托勒密派天球的自动的圆周运动。基于地球上的动力的概念,开普勒认为太阳系是一架自控的机器。开普勒提出的这个思想,虽然在形式上比较原始,但是正确地预示了熹微初露的宇宙论。

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