对天文学之贡献

对天文学之贡献

哥氏再次确立了天文学之目的，即于“均速圆周运动”之基础上，解释天体之移动。他可能接受了均轮、本轮，乃至附加本轮之说法，却大力反对均差之理论，因其“非均速运动”抵触了此原则。他的日心体系满足了所有天体皆绕行本身的中心作均速移动之需要，正如绝对运动定律之所需。雷帝库斯将其不同处清楚表明:“只有基于此学说，方使宇宙中所有天球均速规律依各自中心(而非其他中心)运行成为可能——此乃圆周运动之必要特质。”^[18]将太阳自行星系列中分离出来，是哥氏推进天文学最具影响之贡献。

除了保存均速圆周运动外，此新体系将行星公转之次数与其和太阳间距离之关系连接起来。行星顺序遂成水星、金星、地球、火星、木星与土星。此模型显示为何前二星球从未出现远离太阳之现象，而后三星球似乎远远地在天际徘徊。行星与“宇宙中心”之距离，可经由对地球太阳之径长为“公准”来计算，此即一种天文画尺。

尤有甚者，哥氏之新体系，不仅在数学上是绝妙的，在物理学上亦为可能。他强调此体系并非只是“保存现象”之设计(数据之相关)，更是宇宙真实运作方式之描述。

最后，哥氏为了解“引力”之意义奠定了基础。“哥氏既将地球列为一行星，并将其自宇宙中心提升至绕行太阳之第三轨道之位置上，自不能再将此新行星视为宇宙中所有天体移动之汇集所。”^[19]他更进一步提出修订之引力概念:重物无论位于何处，均趋向自己之中心。亚里士多德之宇宙只有一个重力中心(地球)，而哥氏则认为物理世界是需要多个中心的，正是这个观念为牛顿之万有引力铺平了通行之道路。

在一般的想法中，哥氏体系并未对行星位置提供更准确之测算。而现代科技之进步、精细之行星理论与计算机之使用，让16世纪行星之真实位置之计算与推测成为可能。此种计算显示，根据哥氏普鲁坦星表(Prutenic Tables)预测结果所产生之错误，与托氏阿方索星表相差无几。

许多历史记载所强调处，均非此新体系之准确性，而是相较于哥氏之前的天文学家所发展之繁复体系——本轮加上本轮之繁复体系——之简约性。哥氏在其《简论》之结尾声称，34个圆轮即足以描述宇宙之整个结构，相对于托氏体系之80轮，确为精简。然而在往后之岁月中，哥氏增添更为精巧之设计以完善其理论。结果却是，后来的哥氏体系反较古典之托氏体系稍显精细复杂。(托氏体系形成后，在数世纪内不断经过反复的补缀。80与34的想法正是由当时流行的假设而来。然而，今日的计算已经证明，13世纪的阿方索星表是出自托氏原本的体系。)^[20]

自深奥之意义上来看，哥氏体系在行星轨道长度与行星至中心太阳间距之关联上，拥有其简易之特性:

太阳为其他众星之中心……且太阳犹如位居王座地统治绕行之众星家族。……依此顺序，我们发现这个世界有着令人赞叹的均衡性，且星球运动与轨道大小是如此和谐地坚定连接，这便是其他方法未能发现的。^[21]

哥氏之基本宇宙论并非自新的观测结果泉涌而出，却是来自内在洞见——对宇宙结构之宏伟美学观点。这种洞见成为一项成就，亦即一研究之基础，因他以技术性数学天文学之论证为其辩护。此种伴以数学上之精炼之洞见，引发了一场科学革命。

哥氏为新的天文学与宇宙论标立了起点，正如使旧的天文学与宇宙论到达顶点一般。他的著作产生的立即冲击很小，因为阅读者均为天文学者。他们中间大多数欣赏其数学上之可用性，即使他们不接受其提出之宇宙模型。只有雷帝库斯看出此学说非仅为一套计算之设计，他认识到其于行星距离与周期间关系之发现的重要性。哥氏体系提供了研究之基础，亦为下一世纪开普勒与伽利略研究之论争之焦点。哥氏著作亦为现代科学方法之发展树立了里程碑，亦即使用数学作为结合理论与事实来了解宇宙之锁钥。

在这位伟大的天文学家眼中，基督教信仰与科学活动并无矛盾冲突之处。在他作为教士的四十年岁月中，哥氏以过人之委身与勇气，忠心耿耿地服务于他的教会。与此同时，他又致力研究“一位至善有序之工匠为我们建立”的世界。哥氏以“热爱斯任之情，穷尽上帝赐人之理性，追寻万物之真理”。他声称，虽然其观点是“困难、几至无法想象，且与众议相违;然而，我们在上帝之佑助下，将能使问题日清——至少是对于那些并非对数学艺术完全无知之人而言”^[22]。

哥氏为一神职人员、画家与诗人、医生、经济学家、政治人物、士兵及科学家!作为一位神职人员，是由于指导他的舅父之意旨及上帝之召命;作为经济学家是出于偶然;作为政治人物与士兵是出于需要，而作为科学家——是出自上帝的恩典，对真理与追寻真理之全然热爱。^[23]

在1542年间，哥氏因为持续之发烧情形，以及对教会内争过分忧心而病倒。他也忧虑其著作并未如他所希望的那样完全成书。当寒冬逼近，他的朋友遂日渐不安。吉萨主教写给两人共同之友人的信中，流露出他对哥氏之尊重:“他纯洁之灵魂、正直廉洁及广博之学识，均使我们受惠……这是一位深得我们爱戴与敬重之友人。”^[24]

1543年年初，哥氏罹患出血、瘫痪与中风诸症。他又支撑了五个多月，于1543年5月24日辞世。《天体运行论》恰于此间完成且印行出版，但亦只能献于危榻之上。这位天文学家葬于法兰伯克大教堂。哥氏将其藏书遗赠大教堂所属之修会，将教科书赠予友人，地产则留给已出嫁之胞姊。至于西方世界，哥氏则留下一个崭新科学纪元之开端。

【注释】

[1]Paul W．Knol，l“The Arts Faculty at the University of Cracow at the End of the Fifteenth Century，”in The Copernican Achievement，ed．Robert S．Westman(Berkeley:University of California Press，1975)，P140．

[2]Stephen P．Mizwa，Nicholas Copernicus(Port Washington，N．Y．:Kinnikat Press，1943)，P37－38，哥白尼的姓氏有许多写法:Koperek，Koprnik，Copernik等。瓦贞罗德也是，如:Wacqenrod，Wacelrod，Wazelrod等。

[3]Stephen PMizwa，Nicholas Copernicus(Port Washington，N．Y．:Kinnikat Press，1943)，P11、34。初为Nikolaj Kopernik，后经其本人以拉丁文简化为Copernicus。

[4]Edward Rosen，trans，Three Copernican Treatises，3d．ed．(New York:Octagon Books，1971)．P315．

[5]Alexandre Koyré，The Astronomical Revolution(Ithaca，N．Y．:Cornell University Press，1973)．P85．原标题为De hypothesibus motuum coelestium a se constitutis commentariolus，写作日期向有争议。梅胡夫(Miechow)发现的马太资料，记载其最早成书之日期为1514年。

[6]Rosen，Three Copernican Treatises，P58．

[7]引自Gingerich，“Ptolemy，Copernicus，and Kepler，”P160．

[8]Rosen，Three Copernican Treatises，P352．

[9]Rosen，Three Copernican Treatises，P359．

[10]引自Koyré，Astronomical Revolution，P35．

[11]引自Bruce Wrightsman，“Andreas Osiander’s Contribution to the Copernican Achievement，”in Westman，The Copernican Achievement，P233－243．书信的全名为Ad lectorem de hypothesibus huis operis．

[12]同上，第41页。阿西安德是一位热情洋溢的改革家，这是人尽皆知的事实。此处涉及他的大名，恐怕会对那项他和哥白尼都深寄厚望的总校订工作的评价有所影响。实际上，《致读者信》的编排已清楚表明，此信系出自他人之笔而非哥白尼所写。因为哥白尼对保罗教皇的题献都冠以“作者序言”于各项之端(但此信并未提及)。无论如何，阿西安德的信于思想冲突正炽之时，使《天体运行论》免遭苛审之难，且得用假说之名。时下天文学家作为实用手册而广泛使用之，其保护之功实不可没。

[13]引自Gingerich，“Ptolemy，Copernicus，and Kepler，”P138．

[14]Kuhn，Copernican Revolution，P73－77．

[15]Charles Glenn Wallis，trans．，“On the Revolutions of the Heavenly Spheres，”in Great Books of the Western World，vol．16，Ptolemy，Copernicus，Kepler，ed．Robert Maynard Hutchins(Chicago: Encyclopaedia Britannica，Inc．，1952)，P506，P509．

[16]Gingerich，Did Copernicus Owe a Debt to Aristarchus?P11．

[17]Wallis，“On the Revolutions，”P509．

[18]Georg Joachim Rheticus，Narratio Prima，引自Koyré，Astronomical Revolutions，P31．

[19]Edward Rosen，“Copernicus，”in Gillispie，Dictionary of Scientific Biography，vol．3，P410．

[20]Owen Gingerich，“Crisis'versus Aesthetic in the Copernican Revolution，”inVistas in Astronomy，ed．Arthur Beer and Peter Beer(New York:Pergamon Press，1975)，vol．17，P150．

[21]Wallis，“On the Revolutions，”P526，P528．

[22]Wallis，“On the Revolutions，”P508，P506，P526．

[23]Mizwa，Nicholas Copernicus，P11．

[24]David C．Knight，Copernicus(New York:Franklin Watts，1965)，P110．