首頁>> 文學>> 天文算法类>> 哥白尼 Nicolaus Copernicus   波蘭 Poland   文藝復興   (1473年二月19日1543年五月24日)
天體運行論
  天體運行論
  作者:哥白尼
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第1章
  天體運行論
  尼古拉·哥白尼
  原序
  給保羅三世教皇陛下的獻詞(1)
  神聖的父親,我能夠容易地想像到,某些人一旦聽到在我所寫的這本關於宇宙中天球運轉的書中我賦於地球從某些運動,就會大嚷大叫,宣稱我和這種信念都應當立刻被革除掉。但是我對自己的見解並沒有迷戀到如此地步,以至於願別人對它們有什麽想法。我知道,哲學家和思維並不受製於一般人的判斷。這是因為他努力為之的是在上帝對人類理智所允許的範圍內,尋求一切事物的真諦。我認為應當擺脫完全錯誤的觀念。我早已想到,對於那些因襲許多世紀來的成見,承認地球靜居於宇宙中心的人們來說,如果我提出針鋒相對的論斷,即地球在運動,他們會認為這是瘋人囈語。因此我自己躊躇很久,是否應當把我論證地球運動的著作公諸於世,還是寧可仿效畢達哥拉斯(Pythagoras)以及其他一些人的慣例,把哲理奧秘衹口述給至親好友,而不著於文字——這有萊西斯(Lysis)給喜帕恰斯(Hipparchus)的信件(2)為證。我認為,他們這樣做並不是像有些人設想的那樣,是怕自己的學說流傳開後會産生某種妒忌。與此相反,他們希望這些滿懷獻身精神的偉大人物所取得的非常美妙的想法不致遭到一些人的嘲笑。那些人除非是有利可圖,或者是別人的勸戒與範例鼓勵他們去從事非營利性的哲學研究,否則他們就懶於進行任何學術工作。由於頭腦的愚鈍,他們在哲學家中間遊蕩,就像蜜蜂中的雄蜂一樣。當我把這些情況都仔細斟酌的時候,害怕我的論點由於新奇和難於理解而被人蔑視,這幾乎迫使我完全放棄我已着手進行的工作。
  可是當我長期猶豫甚至經受不住的時候,我的朋友們使我堅持下來,其中第一位是卡普亞的紅衣主教尼古拉·捨恩貝格(3),他在各門學科中都享有盛名。其次是摯愛我的臺德曼·吉茲(Tide-mann Giese)(4),他是捷耳蒙諾(Chelmno)地區的主教,專心致力於神學以及一切優秀文學作品的研究。在我把此書埋藏在我的論文之中,並且埋藏了不是九年,而是第四個九年之後(5),他反復鼓勵我,有時甚至夾帶責難,急切敦促我出版這部著作,並讓它最後公諸於世。還有別的為數不少的很傑出的學者(6),也建議我這樣做。他們規勸我,不要由於我所感到的耽心而謝絶讓我的著作為天文學的學生們共同使用。他們說,目前就大多數人看來我的地動學說愈是荒謬,將來當最明顯的證據使迷霧消散之後,我的著作出版就會使他們感到更大的欽佩和謝意。於是在這些有說服力的人們和這個願望的影響下,我終於同意了朋友們長期來對我的要求,讓他們出版這部著作。
  然而,教皇陛下,您也許不會感到驚奇,我已經敢於把自己花費巨大勞力研究出來的結果公諸於世,並不再猶豫用書面形式陳述我的地動學說。但您大概想聽我談談,我怎麽會違反天文學家的傳統論點並幾乎違反常識,竟敢設想地球在運動。因此我不打算嚮陛下隱瞞,衹是由於認識到天文學家們對天球運動的研究結果不一致,這纔促使我考慮另一套體係。首先,他們對太陽和月球運動的認識就很不可靠,以致他們甚至對回歸年都不能確定和測出一個固定的長度。其次,不僅是對這些天體,還有對五個行星,他們在測定其運動時使用的不是同樣的原理、假設以及對視旋轉和視運動的解釋。有些人衹用同心圓(8),而另外一些人卻用偏心圓和本輪,儘管如此都沒有完全達到他們的目標。雖然那些相信同心圓的人已經證明,用同心圓能夠迭加出某些非均勻的運動,然而他們用這個方法不能得到任何巔撲不破的、與觀測現象完全相符的結果。在另一方面,那些設想出偏心圓的人通過適當的計算,似乎已經在很大程度上解决了視運動的問題。可是這時他們引用了許多與均勻運動的基本原則(9)顯然抵觸的概念。他們也不能從偏心圓得出或推斷最主要之點,即宇宙的結構及其各部分的真實的對稱性。與此相反,他們的作法正像一位畫傢,從不同地方臨摹手、腳、頭和人體其他部位,儘管都可能畫得非常好,但不能代表一個人體(10)。這是因為這些片段彼此完全不協調,把它們拼湊在一起就成為一個怪物,而不是一個人。因此我們發現,那些人采用偏心圓論證的過程,或者叫做“方法”,要不是遺漏了某些重要的東西,或者就是塞進了一些外來的、毫不相幹的東西。如果他們遵循正確的原則,這種情況對他們就不會出現。如果他們所采用的假設並不是錯誤的,由他們的假設得出的每個結果都無疑會得到證實。即使我現在所說的也許是含混難解的,它將來在適當的場合終歸會變得比較清楚。
  於是,我對傳統天文學在關於天球運動的研究中的紊亂狀態思考良久。想到哲學家們不能更確切地理解最美好和最靈巧的造物主為我們創造的世界機器(11)的運動,我感到懊惱。在其他方面,對於和宇宙相比極為渺小的瑣事,他們卻考察得十分仔細。由這個緣故,我不辭辛苦重讀了我所能得到的一切哲學家的著作,希望瞭解是否有人提出過與天文學教師在學校裏所講授的不相同的天球運動。實際上,我首先在西塞羅(Cicero)①的著作中查到,赫塞塔斯(Hicetas)設想過地球在運動(12)。後來我在普魯塔爾赫(Plutarch)②的作品中也發現,還有別的一些人持有這一見解。為了使每個人都能看到,我决定把他的話摘引如下(13):
  有些人認為地球靜止不動。但是畢達哥拉斯學派的費羅勞斯(Philolaus)相信地球像太陽和月亮那樣,沿着傾斜的圓周繞着一團火旋轉。龐都斯(Pontus)的赫拉剋利德(Heraclides)以及畢達哥拉斯學派的埃剋範圖斯(Ecphan-tus)都主張地球在動,但不是前進運動,而是像一隻車輪,從西嚮東繞它自己的中心旋轉。
  就這樣,從這些資料受到啓發,我也開始考慮地球的可動性。雖然這個想法似乎很荒唐,但我知道為瞭解釋天文現象的目的,我的前人已經隨意設想出各種各樣的圓周。因此我想,我也可以用地球有某種運動的假設,來確定是否可以找到比我的先行者更可靠的對天球運行的解釋。
  於是,假定地球具有我在本書後面所賦予的那些運動,我經過長期、認真的研究終於發現:如果把其他行星的運動與地球的軌道運行聯繫在一起,並按每顆行星的運轉來計算,那麽不僅可以對所有的行星和球體得出它們的觀測現象,還可以使它們的順序和大小以及蒼穹本身全都聯繫在一起了,以至不能移動某一部分的任何東西而不在其他部分和整個宇宙中引起混亂。因此在撰寫本書時我采用下列次序。在第一捲中我講述天體的整體分佈以及我賦於地球的運動。因此這一捲可以說包含了宇宙的總的結構。然後在其餘各捲中,我把別的行星和一切球體的運動都與地球的移動聯繫起來。這樣我就可以確定,如果都與地球的運動有聯繫,其他行星和球體的運動和出現在多大程度上能夠保持下來。我毫不懷疑,精明的和有真纔實學的天文學家,衹要他們願意深入地而不是膚淺地檢驗和思考(這是這門學科所特別要求的)我在本書中為證明這些事情所引用的資料,就會贊同我的觀點。但是為了使受過教育和未受教育的人都相信我决不回避任何人的批評,我願意把我的著作奉獻給陛下,而不是給別人任何人。甚至在我所生活的地球上最遙遠的一隅,由於您的教廷的崇高以及您對一切文化還有天文學的熱愛,您被推崇為至高無上的權威。因此您的威望和明斷可以輕而易舉地製止誹謗者的中傷,儘管正如俗話所說:“暗箭難防”(14)。
  也許有一些空談傢,他們對天文學一竅不通,卻自稱是這門學科的行傢(15)。他們從《聖經》中斷章取義(16),為自己的目的加以麯解,他們會對我的著作吹毛求疵,並妄加非議。我不會理睬他們,甚至認為他們的批評是無稽之談,予以蔑視。衆所周知,拉剋坦蒂斯(Lactantius)①(17)可以說是一位傑出的作傢,但不能算作一個天文學家。他很幼稚地談論地球的形狀,並嘲笑那些宣稱大地是球形的人。因此如果這類人會同樣地譏笑我,學者們大可不必感到驚奇。天文學是為天文學家撰寫的。除非我弄錯了,就天文學家看來我的著作對教廷也會作出一定的貢獻,而教廷目前是在陛下的主持之下。不久前在裏奧十世治下,在拉特蘭(Lateran)會議上討論了教會歷書的修改問題(18)。當時這件事懸而未决,這僅僅是因為年和月的長度以及太陽和月亮的運動測定得還不夠精確。從那個時候開始,在當時主持改歷事務的佛桑布朗(Fossombrone)地區最傑出的保羅主教(19)的倡導之下,我把註意力轉嚮這些課題的更精密的研究。但是在這方面我取得了什麽成就,我特別提請教皇陛下以及其他所有的有學識的天文學家(20)來鑒定。為使陛下不致感到我在誇大本書的用處,我現在就轉入正文。
第2章
  第一捲 引言(1)
  在人類智慧所哺育的名目繁多的文化和技術領域中,我認為必須用最強烈的感情和極度的熱忱來促進對最美好的、最值得瞭解的事物的研究。這就是探索宇宙的神奇運轉、星體的運動、大小、距離和出沒以及天界中其他現象成因的學科。簡而言之,也就是解釋宇宙的全部現象的學科。難道還有什麽東西比起當然包括一切美好事物的蒼穹更加美麗的嗎?(2)這些(拉丁文)名詞本身就能說明問題:caelun①和mundus②。後者表示純潔和裝飾,而前者是一種雕刻品。由於天空具有超越一切的完美性,大多數哲學家(3)把它稱為可以看得見的神。因此如果就其所研究的主題實質來評判各門學科的價值,那麽首先就是被一些人稱為天文學,另一些人叫做占星術(4),而許多古人認為是集數學之大成的那門學科。它毫無疑義地是一切學術的頂峰和最值得讓一個自由人去從事的研究。它受到計量科學的幾乎一切分枝的支持。算術、幾何、光學、測地學、力學以及所有的其他學科都對它作出貢獻。
  雖然一切高尚學術的目的都是誘導人們的心靈戒除邪惡,並把它引嚮更美好的事物,天文學能夠更充分地完成這一使命。這門學科還能提供非凡的心靈歡樂。當一個人致力於他認為安排得最妥當和受神靈支配的事情時,對它們的深思熟慮會不會激勵他追求最美好的事物並贊美萬物的創造者?一切幸福和每一種美德都屬於上帝。難道《詩篇》①的虔誠作者不是徒然宣稱上帝的工作使他歡欣鼓舞?難道這不會像一輛馬車一樣把我們拉嚮對至善至美的祈禱?
  柏拉圖(Plato)②最深刻地認識到這門學科對廣大民衆所賦予的裨益和美感(對個人的不可勝數的利益就不必提了)。在《法律篇》一書第七捲中(5),他指出研究天文學主要是為了把時間劃分為像年和月這樣的日子的組合,這樣才能使國傢對節日和祭祀保持警覺和註視。柏拉圖認為,任何人如果否認天文學對高深學術任一分枝的必要性,這都是愚蠢的想法。照他看來,任何人缺乏關於太陽、月亮和其他天體的必不可少的知識,都很難成為或被人稱作神職人員(6)
  然而這門研究最崇高課題的,與其說人文的倒不如說是神靈的科學,並不能擺脫睏境。主要的原因是它的原則和假設(希臘人稱之為“假說”(7)已經成為分歧的源泉。我們知道,和這門學科打交道的多數人之間有分歧,因此他們並不信賴相同的概念。還有一個附帶的理由是對行星的運動和恆星的運轉不能作精確的定量測定,也不能透徹地理解。除非是隨着時間的推移,利用許多早期的觀測資料,把這方面的知識可以說是一代接一代地傳給後代。誠然,亞歷山大城的剋洛狄阿斯·托勒密(Claudius Ptolemy)①,利用四百多年期間的觀測,把這門學科發展到幾乎完美的境地,於是似乎再也沒有任何他未曾填補的缺口了。就驚人的技巧和勤奮來說,托勒密都遠遠超過他人。可是我們察覺到,還有非常多的事實與從他的體係應當得出的結論並不相符(8)。此外,還發現了一些他所不知道的運動。因此在討論太陽的回歸年時,普魯塔爾赫也認為天文學家(9)至今還不能掌握天體的運動。就以年的本身為例,我想盡人皆知,對它的見解總是相差懸殊,以至許多人認為要對它作精密測量是絶望了。對其他天體來說,情況亦復如此。
  但是,為了免除一種印象,即認為這個睏難是懶惰的藉口,我將試圖對這些問題進行比較廣泛的研究。我這樣做是由於上帝的感召,而如果沒有上帝,我們就會一事無成。這門學科的創始人離開我們的時間愈長,為發展我們的事業所需要的幫助就愈多。他們的發現可以和我新找到的事物相比較(10)。進一步說,我承認自己對許多課題的論述與我的前人不一樣。但是我要深切地感謝他們,因為他們首先開闊了研究這些問題的道路。
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