哥白尼的天文學革命,如何拉開了現代科學發展的序幕?
2020年07月20日19:09

原標題:哥白尼的天文學革命,如何拉開了現代科學發展的序幕?

撰文 | 朱孝遠

(北京大學曆史學教授、中國世界中世紀史學會副會長)

我的手中捧著一本作者寄來的沉甸甸的大作,書名是《哥白尼問題》

(The Copernican Question)

,作者是美國加利福尼亞大學聖地亞哥校區的曆史學教授韋斯特曼

(Robert S.Westman)

。這本書於2011年由加利福尼亞大學出版社出版,立即引起了世界性轟動。倘若用英文在國際互聯網上輸入這本書的書名、作者和書評字樣,會出現38400條信息。我知道,這本書的誕生經曆了一個奇特的蒸餾和結晶的過程,這個過程持續了23年。

《哥白尼問題:占星預言、懷疑主義與天體秩序》(美)羅伯特·S.韋斯特曼著,霍文利、蔡玉斌譯,廣西師範大學出版社,2020年7月

有創造性的曆史觀,

只能產生於危機時期

美國加利福尼亞州的聖地亞哥是座美麗的海邊城市。這裏風清月朗,不僅是美國著名的海軍重鎮,也是舉世聞名的加州大學聖地亞哥校區的所在地。在這座校園里,清晰、理性的科學精神與濃厚的人文氣息水乳交融,常常會產生出舉世矚目的優秀學者和完全出人意料的前沿科研成果。2005年4月我與曆史學家韋斯特曼的邂逅,就足以證明了這一點。

我去聖地亞哥有兩個目的:一是去看望我的老師周錫瑞

(Joseph W. Esherick )

和葉瓦;二是去完成教育部和北京大學交給我的任務:為期一年,深入考察美國曆史學高等教育的現狀。“你得去採訪我的同事韋斯特曼,”周老師說:“他的話對你必有裨益。”

韋斯特曼是那種一見面就會讓人感到愉快的人。看起來相當年輕,樂觀、快活、充滿生命活力,並且是那種很懂得幽默的智者。韋斯特曼告訴我,他正在寫一本有關哥白尼的書,寫了近20年了,卻離完稿還尚遠。無奈的表情中透出興奮和俏皮。

哥白尼?20年?神奇詞彙中顯示出韋斯特曼強烈的、不顧一切的決心。奧地利學者弗里德里希·希爾

(FriedrickHeer)

在其《歐洲思想史》

(EuropaischeGeistegeschichte)

中曾說:“一種有創造性的曆史觀只能產生於危機時期。當人們發現過去的標準並不正確,不足以說明客觀實際,又對未來沒有把握,於是就轉向曆史。”對韋斯特曼來說,之所以要花大力氣研究哥白尼,是因為先前解釋體系中的“範式”

(paradigm)

出了問題。提到“範式”,就知道他指的是托馬斯·庫恩

(Thomas Samuel Kuhn)

了。我肅然起敬:“書出版後定要送我一本,這本書也一定要在中國翻譯出版。”這是我與韋斯特曼在2005年春天里的約定。

羅伯特·韋斯特曼(Robert S.Westman)

庫恩的《哥白尼革命:西方思想發展中的行星天文學》是一部科學思想史名著,2003年北大出版社中文版的內容簡介云:“此書與柯瓦雷的《伽利略研究》具有同等重要的地位。庫恩深受柯瓦雷的科學史編史綱領影響,並突破了《伽利略研究》僅局限於科學內部史的研究方法,將科學置於當時的文化背景之下加以考察,開創了內部史與外部史的結合的編史綱領。”

有讀者這麼評論:“大致上,這本書介紹了‘哥白尼革命’之被稱為‘革命’的原因,論及傳統天文學、信念等等對思想的束縛,也指出了其中為後來的變革所留下的縫隙;討論了哥白尼本人所做的工作及後繼的影響,指出革命並非只是天文學家或哥白尼本人的事。對科學哲學、科學史有興趣的人,應該看一看,因為哥白尼革命拉開了現代科學發展的序幕。”出於對庫恩的熟悉和尊敬

(庫恩的另一本書《科學革命的結構》在中國更具影響力)

,中國學人對庫恩的《哥白尼革命》讚不絕口。

與強調決裂、替代,喜歡以“革命”為書名的庫恩不同,韋斯特曼卻認為有關哥白尼的研究尚未完結。他感到庫恩有把哥白尼過於現代化的傾向,例如:在《哥白尼革命》中,庫恩稱哥白尼“屬於文藝複興時期少數群體的天文學家,他不相信占星術”,韋斯特曼的新研究,可以說,就是從這裏起步的。

“我是在1991年開始撰寫《哥白尼問題》的,那時我對流行的觀點並無懷疑。我自己的觀點與托馬斯·庫恩的觀點也沒有很大不同。然而,當閱讀了大量占星預言的文獻後,我注意到了以前未能注意的聯繫。彼得·巴克

(Peter Barker)

所寫的評論文章巧妙地暗示了我的重建工作。他正確地強調哥白尼致力捍衛的是天文學和占星術,即那個時代人們眼裡的關於星的科學。巴克也清楚顯示了我的重建工作與先前的解釋是相吻合的,只不過是在哥白尼重新排列星空的時機和動機方面,提供了另外一種解釋。”韋斯特曼這麼說。

今天,《哥白尼革命》與《哥白尼問題》備受世人矚目,不僅因為哥白尼問題涵蓋了從古至今天文學的發展史,而且在方法論上成為了“範式替換模式”和“延續發展模式”的標杆。與主張“範式替換”的庫恩不同的是,韋斯特曼接受的是曆史學教育,這使其富有了實證主義的傳統。韋斯特曼的學士、碩士、博士學位都是在密西根大學獲得的,他在史學研究上卓有成就,他的理論思維也始終浸染著濃厚的曆史主義色調。

哥白尼畫像。

哥白尼是在什麼背景下

提出“日心說”?

韋斯特曼有兩個關於哥白尼的問題要問:一、是什麼原因、什麼背景促使哥白尼提出了“日心說”?二、“日心說”提出後,為什麼會出現哥白尼追隨者

(哥白尼派)

?這導致了把全書分成了兩個相等的部分。前者專注於“是什麼問題導致了哥白尼嚐試去回答”;後者要探討“哥白尼給出了答案之後各界人士的反應”。換言之,韋斯特曼要深究哥白尼學說形成的原因和造成的影響。至於各界人士的反應,為了客觀起見,當然是既包括支持者,也包括反對者。

我們通常所認識的“日心說”,是1543年波蘭天文學家尼古拉·哥白尼

(1473—1543)

在《天體運行論》中提出的,基本的觀點是:一、地球是球形的;二、地球在運動,並且24小時自轉一週;三、太陽是不動的,而且是宇宙的中心,地球以及其他行星都一起圍繞著太陽做圓周運動,只有月亮環繞地球運行。

儘管哥白尼所說的“宇宙”實際上只是太陽系,但他公開發表的看法卻確定了地球是一顆行星,而太陽坐落在最接近宇宙中心的地方。為什麼哥白尼要提出這個大膽的觀點?為什麼這非常重要?韋斯特曼認為必須詳細考察發生在哥白尼身邊的方方面面。哥白尼的學說是在科學發展史上一個關鍵時刻提出的,其時一場有關占星術的爭論正在意大利暴發,哥白尼奮起闡明和重構天文學基礎,旨在對占星術懷疑論者進行回答。然而,由此產生的哥白尼的天體運動學說,卻為其後幾個世紀自然哲學的偉大變革提供了新框架。

作為曆史學家,韋斯特曼堅持“實事求是”的曆史客觀主義,絕不迴避哥白尼與占星術家們的親密交往。1496年,23歲的哥白尼來到文藝複興的策源地意大利,在博洛尼亞大學

(Bologna University)

攻讀法律、醫學和神學。韋斯特曼發現,在博洛尼亞大學期間,哥白尼完全生活在占星術家們的圈子裡。哥白尼住在他的老師、著名的占星術家多梅尼科·瑪麗亞·諾瓦拉

(Domenico Maria Novara,1454-1504)

家裡。

在現代學者眼裡,諾瓦拉是一位天文學家,其實,在當時,他在占星術界名氣更大:他在大學任教,卻是一位正式開業的占星術預言師,博洛尼亞大學要求他每年都為博洛尼亞市公佈年度占星預言。哥白尼是從他那裡學到了天象觀測技術及希臘的天文學理論的。有學者指出:“住在諾瓦拉家裡的哥白尼,除非是塞住耳朵、蒙上眼睛,否則絕無可能不瞭解房主的活動。”

生活在占星術家圈子裡的哥白尼耳濡目染,對皮科

(Pico dellaMirandola)

質疑占星術家們的事情更是瞭如指掌。1496年,即哥白尼來到博洛尼亞的同一年,著名的人文主義者皮科掀起了質疑占星術的浪潮。皮科指出:“當天文學家對天體運行尚存爭議,對水星、金星、太陽充滿不確定性時,占星學家如何能夠預言未來?”對此,時人盧西奧

(Lucio Bellanti of Siena)

的回答是:“占星術的重要性是無可質疑的,如果未能理解星座對於人體的影響,醫生就沒有可能開出藥方並知其療效。”而諾瓦拉

(Domenico Maria Novana)

的回答卻謹慎得多:“行星提供的只是一種‘自然的傾向’,並不具有‘強製的必然性’。”這樣的背景下,促使哥白尼研究天文學,其後來的“日心說”正是對皮科攻擊的一種回答,或者是對占星術、天文學的一種捍衛。

韋斯特曼避免“把差異變成對立”,同時也避免把哥白尼的發現說成是“無源之水”或“無根之木”。在韋特斯曼看來,哥白尼的發現在很大程度上要歸功於他對前人研究成果的繼承,特別是對古代哲學家畢達哥拉斯“日心說”的繼承。畢達哥拉斯是最早提出“日心說”的人士之一,與其相反的則是托勒密提出的“地心說”。哥白尼仔細研讀過亞里士多德的《天體論》

(On the Heavens)

。文中亞里士多德為“地心說”辯護,拒絕畢達哥拉斯的“日心說”。亞里士多德寫道:“畢達哥拉斯認為宇宙的中心是一個火球,而地球只不過是諸行星之一,環繞著中心在日夜運行。”在寫於1510年的一篇未曾發表的文章里,哥白尼透露自己早就注意到了畢達哥拉斯的“日心說”,“不是以自然哲學家的身份”,而是運用在波蘭克拉科夫大學

(Kraków University)

和1496-1500年間在意大利博洛尼亞大學學到的數學天文學知識,仔細鑽研畢達哥拉斯和亞里士多德的理論。這表明,哥白尼是在繼承從古至今所有相關成果的基礎上創立“日心說”的。

哥白尼畫像。

科學認知的基礎既包括真理,也包括謬誤

韋斯特曼的作品中時時透出辯證性。在曆史學者看來,儘管韋斯特曼的論述相當複雜,在方法論上卻有著內在的一致性。

在托馬斯·庫恩那裡,科學認知是通過“範式的革命”來實現的:當一種權威學說出現許多反例並露出諸多破綻時,“新範式”就會對“舊範式”取而代之。這種看法在宏觀的層面上說無疑是正確的。但是,倘若我們從科學發展的具體狀況來看,往往卻是另外一種樣子,要比庫恩所說的“範式替代”複雜得多。韋斯特曼的研究表明:在正統與異端、天文學和占星術、舊傳統與新解釋之間,就其深處來說,有一種內在的一致性,它們甚至在對峙之中也相互滲透。科學認知的基礎因此既包括了真理,也包括了謬誤,即那些錯誤的、非真理性的認識

(失敗是成功之母)

若不是出於對占星術的質疑、對畢達哥拉斯“日心說”的深究、對托勒密“地心說”的勘誤,以及日後伽利略、開普勒對哥白尼學說的實驗證明和修正

(開普勒發現了行星運動定律,提出天體運行的軌道是橢圓的,從而使哥白尼的學說與觀察相符合)

,哥白尼的學說是難以出現並且獲得成立的。科學的演化宛如一張巨大的過濾網:它把謬誤過濾掉,並且不斷地為真理填充堅實的基礎。從不科學到科學,從占星術到天文學,從自然哲學到自然科學,從畢達哥拉斯到哥白尼,從托勒密體系到哥白尼體系,無一不在證實科學認知的連續性和辯證性。

韋斯特曼的這本書,因為要處理汗牛充棟的、各種文字組成的原始手稿,還要建立和釐清政治、社會、哲學、宗教、社會、文藝複興、宗教改革、黑死病與占星術、天文學之間的各種關聯,因此寫得很苦、很累、很艱難。韋斯特曼說過要寄給我一段話,坦陳自己寫作時遇到的困難。遺憾的是,直到此文發稿,我尚未收到他的這段話語。不過,我能夠猜想:韋斯特曼能夠堅持23年,一定也是為了一種與哥白尼相似的關於科學的信仰。在這種精神鼓舞下,一切外在的東西都引退了,剩下的只有一個內心的王國。

我有時想:人充滿勞績的辛勞意味著要去締建一個世界。但那個世界又是什麼呢?當人向世界敞開的時候,人很像是在“興起”與“敗落”之中被喚起。世界沒有動,它也從不小心翼翼地去度測人的行為,它只在考慮地和天的距離。人借助勞績度測世界,但世界只是一個星體。星的神秘性質在於它是一種可能性。人經此一問,根基就發生震撼,但也從此被超越。“思”本來想嗬護人,但一被把握,就知道於事無補,因為這不是面向一個單純想像的框架。

在存在的真理中,生命的姿態往往變得輕重相繼。人只好以這種樣子向世界敞開,但世界卻不把天命用盡。人因此空空如也但也因此獨立而不羈。確立世界,意指人確立自己。當人開始“站進去”時,他就站到了複雜的本質之中,因此,他也就能夠在那裡適時地確立自己。必須想像,像韋斯特曼這樣為信仰而工作的人是幸福的。

撰文 朱孝遠

編輯 徐偉

校對 趙琳

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