科学中的革命-第25章
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哥白尼对他自己的月球运动理论非常自豪。托勒密对月球运动的解释不仅违背了匀速运动原则。而且对于月球的位置，只有在极大地夸张月球距离的变差的条件下，这种解释的准确性才能达到可以容忍的程度，尽管月球的表现尺寸与视差并没有什么相应的变化。在《天体运行论》中，哥白尼（罗森1971，72）毫不含糊地批评了托勒密的月球理论，因为它预言说：“当月球处在上弦情况下并且位于本轮的最下方时，它…将新月和满月时看上去几乎大四倍。”同样，“在上弦和下弦时，月球的视差也应大大增加。”然而，哥白尼断定，任何一位进行细心观测的人“都将会发现，就这两方面而言，上弦月和下弦月的差别是微不足道的。”在《天体运行论》第4册第3章中，哥白尼充分地阐述了他自己的月球理论，该理论长期以来一直被认为可能是这一论著中最有独创性的部分；该理论运用了第二个本轮，即小本轮，它是其中心位于本轮之上的一个小圆。设想月球是在小本轮上运行，这样就排除了非匀速运动以及明显错误的、人们并未观察到的所谓表现尺寸的巨大变化。近年来已有学者指出，早在此理论大约一个半世纪以前，大马士革的天文学家伊本·阿沙特就阐述过这类月球理论（参见E．S．肯尼迪、V．罗伯茨、F．阿布德以及W．哈特内等人的系列论文），但是我们没有任何证据可以说明哥白尼是怎样受到他的穆斯林前辈的影响的。（参见哥白尼1978，pp．358，385；De rev，bk．3，ch．4）
《天体运行论》与托勒密的《天文学大成》是密切相关的，它并没有真正构成什么人们可以察觉到的、焕然一新的离经叛道行为，此外，事实上，在这两部书中，就像在中世纪的阿尔…巴塔尼的《天文学》中那样，“章与章之间、定理与定理之间、星表与星表之间”（纽格鲍尔，1957，Zbo）都有着一种对应的关系。只是到了开普勒时代（在第谷·布拉赫时代也是如此），“这种传统的魔力才被破除”；我们可以同意纽格鲍尔的这一观点：“在开普勒论火星的著作《新天文学》出版以前，没有哪部天文学著作的标题像它那样意味深长。”
J．L．E．德雷尔通常总是赞美哥白尼的成就，但他也不得不得出这样的结论：哥白尼的著作有“一个严重的缺陷”（1909，342）。不仅哥白尼本人几乎没有进行过什么实际的观测，而且，由于“对新的观测无所需求”，他的著作因此受损。更确切地讲，这一缺陷的产生部分是由于哥白尼“过分相信了托勒密所进行的观测的准确性”，部分是由于“哥白尼在许多方面寸步不离他的伟大前辈。”开普勒显然是第一位作出这样批评的天文学家，在他的《新天文学》中，他批评了哥白尼试图“更多地去解释托勒密而不是去解释自然。”几乎所有的评论者都指出，哥白尼和托勒密使用的是同样的资料。纽格鲍尔（1957，202－206）曾把“托勒密的水星运动的模型与哥白尼理论”加以对比，他得出这样的结论，即“除了哥白尼坚持用圆周表示每一部分的运动而托勒密则已更为自由地进行探讨以外，这两种模型就在像投影中显示出的那样，几乎没有什么差别。
是否曾有过哥白尼革命？
那么，对于所谓与哥白尼及其《天体运行论》有关的革命，我们能得出什么结论呢？无论就实用天文学还是计算天文学而言，哥白尼所进行的改革很难说是革命性的，在某些方面甚至可以说是倒退。不过，在提倡用实在论哲学取代流行的工具主义方面（参见补充材料7．1），哥白尼或许可以说是富有革命精神的。我们已经看到，有人声称，所需圆周数目的锐减意味着更进一步的简明性，但是经过严格的考察证明，这类主张是错误的。推广匀速圆周运动是哥白尼体系的一个特点，从某种特定的物理学观点或哲学观点考虑，匀速圆周运动的推广比托勒密的等分点更能令人满意，然而这并没有证明天文观测是件轻而易举的事。开普勒放弃了这种推广。在成功地以本轮轨道为基础构造一个新的天文学体系时，开普勒首先恢复了托勒密的等分点结构。
在16世纪下半叶，人们就地球运动问题对哥白尼体系曾有过一番争论（关于这一点，请参见J．E．L．德雷尔、T．S．库恩、多罗西·斯廷森以及恩斯特·律纳等人的著作）。我认为，这一点也是很有意义的，即莱因霍尔德制作《普鲁土星表》，是16世纪行星天文学的发展依赖哥白尼的唯一重要的例子。就这些星表而言，是哥白尼提供了观测、模型、计算方式以及原始推导和数据，而莱因霍尔德不过是再加工了一下。然而，这些星表的制作——正如我们看到的那样——“并没有为莱因霍尔德提供机会，以表明其信仰，而且他也没有暗示，哥白尼体系在物理学方面是否是正确的”（德雷尔1906，346）。简而言之，尽管有人使用了哥白尼的星表以及他的某些计算方法，但1543—1600年的天文学文献并未表明有什么革命的迹象。按照第3章所提出的检验来看，我们必定会得出这样的结论：如果曾有过哥白尼革命，那么这场革命是发生在17世纪而不是16世纪，而且它是一场与开普勒、伽利略、笛卡尔以及牛顿等人的伟名联系在一起的革命。这些科学家们所进行的改革使天文学体系发生了如此大的变化，以致于它已经不再是严格意义上的哥白尼体系了，尽管开普勒出于对哥白尼的尊敬把他的一部巨著取名为《哥白尼天文学概要》，但这部书是对他自己的革新所作的终极陈述。17世纪许多论述科学问题的作者并不怎么重视哥白尼（参见补充材料7．2），这也暗示了，在天文学中不曾发生过哥白尼革命。
从严格的天文学观点而不是宇宙学（形而上学）观点出发，我们这个时代的早期天文学研究领域中的杰出学者0．纽格鲍尔（1968，103）就会得出这样的结论：
现代史学家充分利用事后认识的有利条件，他们强调日心体系和它所导致的简明性的革命意义。事实上，行星位置的计算完全遵循的是古代的模式，而且所得出的结果也是同样的。哥白尼的太阳理论肯定是与实际的计算、与根本的投影式观念背道而驰的。对月球理论而言，应该有第二个本轮并以此代替等分点——我们现在知道，这是些与伊斯兰天文学的某一学派相似的方法——这种投影式的美妙想法，并不能使人们更容易地想象行星现象。若不是第谷·布拉赫和开普勒，哥白尼体系只会有助于使托勒密体系以更复杂但能令哲学家满意的形式永久存在下去。
按照纽格鲍尔的观点（1957），哥白尼为天文学作出了三项重要贡献。他澄清了从观测到确定参照值的各个步骤，这是方法论上的一项重要改进。他富有洞察力，发现无需附加的和任意的假定而凭借简单的计算便可得知行星与太阳的距离。另外，他那所有行星的轨道有一个统一的中心的假设，为行星纬度的问题找到了答案。
考虑一下例如1600年的情况，或许除了第谷·布拉赫正在进行的革命外，那时的天文学中大概没有什么可以觉察得到的革命。当时，第谷·布拉赫正在用他的新方法对天文学进行全面的改造。这些新的方法包括：使用设计巧妙、制造精良的天文仪器〔规模很大，并备有“小水平板”系统（a system of“pinnules”），以便能指示出细微的弧的标度的确切的读数〕，使用新的大气折射表、新的观测体系，以及——也许最重要的是——从事这样一种新的，实践，即夜复一夜地在某个行星可见的全部时间内对它进行连续的观测。第谷的那些革新像伽利略用望远镜对月球表面所做的观测一样，其本身并没有在科学中构成一场革命，但它们确确实实地为将会逐渐导致牛顿革命的新的开普勒天文学提供了新的和准确的数据。
1616年，哥白尼的学说因其革命的内容而名扬天下，当时，《天体运行论》被列入了《禁书索引》之中；类似地，伽利略的《关于两大世界体系的对话》在1633年也被禁止出版了。不过，据说《天体运行论》只是“donec corrigatur”（在修改前）被禁止，而伽利略的《对话》却被无条件地列入了《索引》之中；而且，大概直到19世纪，情况始终如此。在1600年的索引中，《天体运行论》被列入了圣徒会众命令修改的图书的目录之中，此书的非革命的性质和特点由此昭然若揭。几乎要求进行的所有修改，都不过是把对实在的陈述或确定的陈述改为对种种前提条件或假说的陈述。例如，第1册第11章的标题《地球三相运动的证明》被一笔改为《论地球三项运动假说及其证明》。
以牛顿的《原理》（1687）为顶峰的17世纪物理学所取得的伟大进展，并非起源于哥白尼那一个圆套一个圆的复杂体系，而是起源于新的开普勒体系（该体系以太阳为中心，而且每一行星的轨道都是一种统一的简单的曲线即椭圆曲线），起源于显然决非哥白尼主义者的伽利略和笛卡尔等人的物理学思想。正如我们将在第8章中看到的那样，开普勒体系差不多在每一基本原理上都与哥白尼相矛盾。在17世纪的大半个世纪中以及以后的时间里，每当科学家讨论哥白尼体系时，他们几乎总是在指开普勒体系。德雷尔（1909，344）曾直率而大胆地指出：“哥白尼并没有创造出当今人们所说的‘哥白尼体系。”’如果说天文学中有过一场革命的话，那么，这是一场开普勒和牛顿的革命，而决不是什么不折不扣或确凿无疑的哥白尼革命。
《科学中的革命》
科恩著
第8章 开普勒、吉伯和伽利略：物理学中的一场革命？
那些著书立说论述哥白尼革命的学者们，常常都会得出这样一个结论，即这场革命在开普勒和伽利略进行革新之前并未发生。实际上，这两位科学家大胆而新颖的思想远远超出了朴素的哥白尼学说所及的范畴。伽利略是哥白尼学说的热心提倡者，他设法根据自己用望远镜所做出的发现来证实哥白尼学说。不过，他对运动学的贡献是借助数学分析和实验完成的，这，比他的前辈哥白尼的工作更富有革命性。开普勒据说也是哥白尼的一位信徒，尽管他最终放弃了除两条最普遍的哥白尼公理以外的所有哥白尼学说，这两条公理是：太阳是静止不动的；地球不仅要进行自转，而且还要进行公转。为了取代《天体运行论》的复杂方法，开普勒提出了一种既新颖又完全不同的论述宇宙的天文学体系，直到今天，这种体系基本上仍为人们所承认。他还为整个天文学提出了一个新的力学基础。
开普勒对天文学具有双重目标的重新构造，显然是最富有革命性的。但我们必须要问一下，这是一次默默的或非公开的革命，还是一次公开的革命？如果是后者，那么
![第二次世界大战中的苏联空军 [美] 肯尼思·r·惠廷著封面](http://www.beike3.com/cover/noimg.jpg)