哥白尼的天文学革命,如何拉开了现代科学发展的序幕?

小小怪 2022-06-1708:29:31名人评论10阅读模式

撰文 | 朱孝远

(北京大学历史学教授、中国世界中世纪史学会副会长)

我的手中捧着一本作者寄来的沉甸甸的大作,书名是《哥白尼问题》(The Copernican Question),作者是美国加利福尼亚大学圣地亚哥校区的历史学教授韦斯特曼(Robert S.Westman)。这本书于2011年由加利福尼亚大学出版社出版,立即引起了世界性轰动。倘若用英文在国际互联网上输入这本书的书名、作者和书评字样,会出现38400条信息。我知道,这本书的诞生经历了一个奇特的蒸馏和结晶的过程,这个过程持续了23年。

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《哥白尼问题:占星预言、怀疑主义与天体秩序》(美)罗伯特·S.韦斯特曼著,霍文利、蔡玉斌译,广西师范大学出版社,2020年7月

有创造性的历史观,只能产生于危机时期

美国加利福尼亚州的圣地亚哥是座美丽的海边城市。这里风清月朗,不仅是美国著名的海军重镇,也是举世闻名的加州大学圣地亚哥校区的所在地。在这座校园里,清晰、理性的科学精神与浓厚的人文气息水乳交融,常常会产生出举世瞩目的优秀学者和完全出人意料的前沿科研成果。2005年4月我与历史学家韦斯特曼的邂逅,就足以证明了这一点。

我去圣地亚哥有两个目的:一是去看望我的老师周锡瑞(Joseph W. Esherick )和叶瓦;二是去完成教育部和北京大学交给我的任务:为期一年,深入考察美国历史学高等教育的现状。你得去采访我的同事韦斯特曼,周老师说:他的话对你必有裨益。

韦斯特曼是那种一见面就会让人感到愉快的人。看起来相当年轻,乐观、快活、充满生命活力,并且是那种很懂得幽默的智者。韦斯特曼告诉我,他正在写一本有关哥白尼的书,写了近20年了,却离完稿还尚远。无奈的表情中透出兴奋和俏皮。

哥白尼?20年?神奇词汇中显示出韦斯特曼强烈的、不顾一切的决心。奥地利学者弗里德里希·希尔(FriedrickHeer)在其《欧洲思想史》(EuropaischeGeistegeschichte)中曾说:一种有创造性的历史观只能产生于危机时期。当人们发现过去的标准并不正确,不足以说明客观实际,又对未来没有把握,于是就转向历史。对韦斯特曼来说,之所以要花大力气研究哥白尼,是因为先前解释体系中的范式(paradigm)出了问题。提到范式,就知道他指的是托马斯·库恩(Thomas Samuel Kuhn)了。我肃然起敬:书出版后定要送我一本,这本书也一定要在中国翻译出版。这是我与韦斯特曼在2005年春天里的约定。

罗伯特·韦斯特曼(Robert S.Westman)

库恩的《哥白尼革命:西方思想发展中的行星天文学》是一部科学思想史名著,2003年北大出版社中文版的内容简介云:此书与柯瓦雷的《伽利略研究》具有同等重要的地位。库恩深受柯瓦雷的科学史编史纲领影响,并突破了《伽利略研究》仅局限于科学内部史的研究方法,将科学置于当时的文化背景之下加以考察,开创了内部史与外部史的结合的编史纲领。

有读者这么评论:大致上,这本书介绍了‘哥白尼革命’之被称为‘革命’的原因,论及传统天文学、信念等等对思想的束缚,也指出了其中为后来的变革所留下的缝隙;讨论了哥白尼本人所做的工作及后继的影响,指出革命并非只是天文学家或哥白尼本人的事。对科学哲学、科学史有兴趣的人,应该看一看,因为哥白尼革命拉开了现代科学发展的序幕。出于对库恩的熟悉和尊敬(库恩的另一本书《科学革命的结构》在中国更具影响力),中国学人对库恩的《哥白尼革命》赞不绝口。

与强调决裂、替代,喜欢以革命为书名的库恩不同,韦斯特曼却认为有关哥白尼的研究尚未完结。他感到库恩有把哥白尼过于现代化的倾向,例如:在《哥白尼革命》中,库恩称哥白尼属于文艺复兴时期少数群体的天文学家,他不相信占星术,韦斯特曼的新研究,可以说,就是从这里起步的。

我是在1991年开始撰写《哥白尼问题》的,那时我对流行的观点并无怀疑。我自己的观点与托马斯·库恩的观点也没有很大不同。然而,当阅读了大量占星预言的文献后,我注意到了以前未能注意的联系。彼得·巴克(Peter Barker)所写的评论文章巧妙地暗示了我的重建工作。他正确地强调哥白尼致力捍卫的是天文学和占星术,即那个时代人们眼里的关于星的科学。巴克也清楚显示了我的重建工作与先前的解释是相吻合的,只不过是在哥白尼重新排列星空的时机和动机方面,提供了另外一种解释。韦斯特曼这么说。

今天,《哥白尼革命》与《哥白尼问题》备受世人瞩目,不仅因为哥白尼问题涵盖了从古至今天文学的发展史,而且在方法论上成为了范式替换模式和延续发展模式的标杆。与主张范式替换的库恩不同的是,韦斯特曼接受的是历史学教育,这使其富有了实证主义的传统。韦斯特曼的学士、硕士、博士学位都是在密西根大学获得的,他在史学研究上卓有成就,他的理论思维也始终浸染着浓厚的历史主义色调。

哥白尼画像。

哥白尼是在什么背景下提出日心说?

韦斯特曼有两个关于哥白尼的问题要问:一、是什么原因、什么背景促使哥白尼提出了日心说?二、日心说提出后,为什么会出现哥白尼追随者(哥白尼派)?这导致了把全书分成了两个相等的部分。前者专注于是什么问题导致了哥白尼尝试去回答;后者要探讨哥白尼给出了答案之后各界人士的反应。换言之,韦斯特曼要深究哥白尼学说形成的原因和造成的影响。至于各界人士的反应,为了客观起见,当然是既包括支持者,也包括反对者。

我们通常所认识的日心说,是1543年波兰天文学家尼古拉·哥白尼(1473—1543)在《天体运行论》中提出的,基本的观点是:一、地球是球形的;二、地球在运动,并且24小时自转一周;三、太阳是不动的,而且是宇宙的中心,地球以及其他行星都一起围绕着太阳做圆周运动,只有月亮环绕地球运行。

尽管哥白尼所说的宇宙实际上只是太阳系,但他公开发表的看法却确定了地球是一颗行星,而太阳坐落在最接近宇宙中心的地方。为什么哥白尼要提出这个大胆的观点?为什么这非常重要?韦斯特曼认为必须详细考察发生在哥白尼身边的方方面面。哥白尼的学说是在科学发展史上一个关键时刻提出的,其时一场有关占星术的争论正在意大利暴发,哥白尼奋起阐明和重构天文学基础,旨在对占星术怀疑论者进行回答。然而,由此产生的哥白尼的天体运动学说,却为其后几个世纪自然哲学的伟大变革提供了新框架。

作为历史学家,韦斯特曼坚持实事求是的历史客观主义,绝不回避哥白尼与占星术家们的亲密交往。1496年,23岁的哥白尼来到文艺复兴的策源地意大利,在博洛尼亚大学(Bologna University)攻读法律、医学和神学。韦斯特曼发现,在博洛尼亚大学期间,哥白尼完全生活在占星术家们的圈子里。哥白尼住在他的老师、著名的占星术家多梅尼科·玛丽亚·诺瓦拉(Domenico Maria Novara,1454-1504)家里。

在现代学者眼里,诺瓦拉是一位天文学家,其实,在当时,他在占星术界名气更大:他在大学任教,却是一位正式开业的占星术预言师,博洛尼亚大学要求他每年都为博洛尼亚市公布年度占星预言。哥白尼是从他那里学到了天象观测技术及希腊的天文学理论的。有学者指出:住在诺瓦拉家里的哥白尼,除非是塞住耳朵、蒙上眼睛,否则绝无可能不了解房主的活动。

生活在占星术家圈子里的哥白尼耳濡目染,对皮科(Pico dellaMirandola)质疑占星术家们的事情更是了如指掌。1496年,即哥白尼来到博洛尼亚的同一年,著名的人文主义者皮科掀起了质疑占星术的浪潮。皮科指出:当天文学家对天体运行尚存争议,对水星、金星、太阳充满不确定性时,占星学家如何能够预言未来?对此,时人卢西奥(Lucio Bellanti of Siena)的回答是:占星术的重要性是无可质疑的,如果未能理解星座对于人体的影响,医生就没有可能开出药方并知其疗效。而诺瓦拉(Domenico Maria Novana)的回答却谨慎得多:行星提供的只是一种‘自然的倾向’,并不具有‘强制的必然性’。这样的背景下,促使哥白尼研究天文学,其后来的日心说正是对皮科攻击的一种回答,或者是对占星术、天文学的一种捍卫。

韦斯特曼避免把差异变成对立,同时也避免把哥白尼的发现说成是无源之水或无根之木。在韦特斯曼看来,哥白尼的发现在很大程度上要归功于他对前人研究成果的继承,特别是对古代哲学家毕达哥拉斯日心说的继承。毕达哥拉斯是最早提出日心说的人士之一,与其相反的则是托勒密提出的地心说。哥白尼仔细研读过亚里士多德的《天体论》(On the Heavens)。文中亚里士多德为地心说辩护,拒绝毕达哥拉斯的日心说。亚里士多德写道:毕达哥拉斯认为宇宙的中心是一个火球,而地球只不过是诸行星之一,环绕着中心在日夜运行。在写于1510年的一篇未曾发表的文章里,哥白尼透露自己早就注意到了毕达哥拉斯的日心说,不是以自然哲学家的身份,而是运用在波兰克拉科夫大学(Kraków University)和1496-1500年间在意大利博洛尼亚大学学到的数学天文学知识,仔细钻研毕达哥拉斯和亚里士多德的理论。这表明,哥白尼是在继承从古至今所有相关成果的基础上创立日心说的。

哥白尼画像。

科学认知的基础既包括真理,也包括谬误

韦斯特曼的作品中时时透出辩证性。在历史学者看来,尽管韦斯特曼的论述相当复杂,在方法论上却有着内在的一致性。

在托马斯·库恩那里,科学认知是通过范式的革命来实现的:当一种权威学说出现许多反例并露出诸多破绽时,新范式就会对旧范式取而代之。这种看法在宏观的层面上说无疑是正确的。但是,倘若我们从科学发展的具体状况来看,往往却是另外一种样子,要比库恩所说的范式替代复杂得多。韦斯特曼的研究表明:在正统与异端、天文学和占星术、旧传统与新解释之间,就其深处来说,有一种内在的一致性,它们甚至在对峙之中也相互渗透。科学认知的基础因此既包括了真理,也包括了谬误,即那些错误的、非真理性的认识(失败是成功之母)。

若不是出于对占星术的质疑、对毕达哥拉斯日心说的深究、对托勒密地心说的勘误,以及日后伽利略、开普勒对哥白尼学说的实验证明和修正(开普勒发现了行星运动定律,提出天体运行的轨道是椭圆的,从而使哥白尼的学说与观察相符合),哥白尼的学说是难以出现并且获得成立的。科学的演化宛如一张巨大的过滤网:它把谬误过滤掉,并且不断地为真理填充坚实的基础。从不科学到科学,从占星术到天文学,从自然哲学到自然科学,从毕达哥拉斯到哥白尼,从托勒密体系到哥白尼体系,无一不在证实科学认知的连续性和辩证性。

韦斯特曼的这本书,因为要处理汗牛充栋的、各种文字组成的原始手稿,还要建立和厘清政治、社会、哲学、宗教、社会、文艺复兴、宗教改革、黑死病与占星术、天文学之间的各种关联,因此写得很苦、很累、很艰难。韦斯特曼说过要寄给我一段话,坦陈自己写作时遇到的困难。遗憾的是,直到此文发稿,我尚未收到他的这段话语。不过,我能够猜想:韦斯特曼能够坚持23年,一定也是为了一种与哥白尼相似的关于科学的信仰。在这种精神鼓舞下,一切外在的东西都引退了,剩下的只有一个内心的王国。

我有时想:人充满劳绩的辛劳意味着要去缔建一个世界。但那个世界又是什么呢?当人向世界敞开的时候,人很像是在兴起与败落之中被唤起。世界没有动,它也从不小心翼翼地去度测人的行为,它只在考虑地和天的距离。人借助劳绩度测世界,但世界只是一个星体。星的神秘性质在于它是一种可能性。人经此一问,根基就发生震撼,但也从此被超越。思本来想呵护人,但一被把握,就知道于事无补,因为这不是面向一个单纯想象的框架。

在存在的真理中,生命的姿态往往变得轻重相继。人只好以这种样子向世界敞开,但世界却不把天命用尽。人因此空空如也但也因此独立而不羁。确立世界,意指人确立自己。当人开始站进去时,他就站到了复杂的本质之中,因此,他也就能够在那里适时地确立自己。必须想象,像韦斯特曼这样为信仰而工作的人是幸福的。

撰文 朱孝远

编辑 徐伟

校对 赵琳

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