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改變歷史的書

作者:唐斯
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自然科學類 隻手推開宇宙之窗——哥白尼及其「天體運行論」

自然科學類

隻手推開宇宙之窗
——哥白尼及其「天體運行論」

另一重要的新教領袖喀爾文,則引述「聖詠」第九十三章,「世界亦已建造完成,它是不能動的」,來指責哥白尼「竟敢把他自己的權威置於聖靈之上。」
第三、行星與日球之間的距離,與其繞日而行所需的時間成正比。
大約在一五一〇年,哥白尼寫了一篇文章,說明他的新理論。這篇題為「小評」(Commentariolus)的文章在他生前並未公開發表,祇是手抄了若干份,分寄給當時的天文學者參閱。據圖書館界的調查,這篇文章的抄本至少有兩份得以保存至今。
還有一位是曾獲得諾貝爾獎金的尤瑞(Harold C.Urey),也曾作類似的讚美:「用盡一切最高級的形容詞,皆不足以描繪出哥白尼的作品之偉大。他打破了流傳千餘年的舊觀念,向世人介紹了新的理論系統來解釋行星與日球的關係。這樣做了之後,他創始了科學思想的全部現代化的方法,而且修正了我們有關人生各方面的思維。」
不過,由於教會中當時要應付的問題太多,同時也由於歐斯安德那篇短序,天主教教會方面對此書並未立即採取行動。可是,基督教的領袖則並未如此容忍。馬丁.路德就曾多次極嚴酷地批評哥白尼的理論為荒謬,「正好像一個坐車乘船的人,認為他自己是穩定不動,祇是外面的大地和樹林在奔馳一樣。」他更以諷刺的語調說,「這正是目前流行的毛病。任何人如果想要表現他很聰明,就要弄出一點他自己的東西來;他造出的理論一定就是最好的,因為是他把它造出來的。這個蠢材將把整個天文學弄得天翻地覆……。」路德的忠實弟子密契遜也曾形容哥白尼為一代狂人,「他居然把太陽停止下來,而讓地球轉動。」
哥白尼生於波蘭的多倫城靠近維斯杜拉河岸的地方,多倫是參加德國北部各地政治與商業同盟——即「漢薩同盟」的一個城市。哥白尼幼年是由他的一位極有勢力的伯父華茲魯德大主教管教;最初在多倫當地的學校讀書,至一四九一年,進入柯拉谷大學深造。這家大學當時是全歐洲研究數學與天文學的中心。五年後,他旅行到義大利,轉入全歐洲最古老最有名的學府之一——波龍那大學。在那兒,他一面研讀經典,一面研究天文。然後,他到羅馬講授數學與天文學,歷時一年。後來到巴圖亞大學和伐拉亞大學,先後研究醫學與教會法,又花費了五年的光陰。他的求學生涯至此方告一段落,於一五〇三年獲得伐拉亞大學教堂法的博士學位。
因此,在托勒密的理論中,宇宙是一個封閉起來的空間,外面是層層大氣。大氣之外,所謂宇宙便一無所有了。
於此,他又將整個的理論做一總結:
哥白尼以三十年苦工完成的傑作,當時極可能因為沒有出版而埋沒,而永遠無人知曉。「地轉說」之終能與世人相見,應該感謝一位德國的青年學者。在一五三九年夏天,有一位魏汀堡大學數學教授,到符勞恩堡來拜訪哥白尼。此人即年方二十五歲的李迪卡斯(George Joachim Rheticus),李迪卡斯震於哥白尼的大名,亟欲當面一談,親承教言。他本來祇想小住數周,想不到因受到哥白尼的熱誠款待,一見傾心,竟在符勞恩堡盤桓了兩年之久。一經接談,李迪卡斯就發現哥白尼的確是位不世出的第一流大天才。他曾以三個月的時間,潛心研讀哥白尼的全部著作,並與作者詳加討論,然後他又根據哥白尼的理論寫成了「第一記」(Narratio Prima),並以書信的方式,寄給在德國紐倫堡的老師史葛納。這封信(也可以說這本小書)於一五四〇年刊登在雜誌上,這是全世界介紹哥白尼學說的第一本書。在這本小書中,李迪卡斯對於哥白尼推崇備至。不過,他所介紹的理論,僅涉及有關地球運動的一部份。他本來還要在「第一記」之後繼續寫第二記、第三記;但後來發現並無必要,「第一記」已經引起了學術界熱烈的討論。
一六一六年,這本書被列入「禁書索引」;同時並宣佈,「凡屬肯定地動說的其他著作,均應一併查禁。」哥白尼的書被禁足足歷兩百年之久,直到一八三五年教會方正式宣佈解禁。有兩個人的遭遇,使得當時的人不敢對哥白尼的理論稍贊一詞。一個是布魯諾(Giordano Brunei),他不僅是哥白尼的m.hetubook.com.com信徒,而且更將其學說加以推闡;他提出「空間無限」的觀念,並且說,太陽與各行星所構成的系統,祇是整個宇宙的許多系統之一。他說,在別的星球上,可能也有居民,可能他們的理性與智慧,凌駕人類之上。由於他這些異端之論,後來被宗教裁判所審訊判刑,於一六〇〇年二月間被判火焚而死。

困學半生博聞多才

歐斯安德是一個「鄉愿型」的人物;他對於哥白尼的激烈觀念深懷憂懼。所以,他竟未經作者授權與同意,擅自將哥白尼原著中第一卷的「序論」刪除,代之以他自己寫的一篇短序。短序中說,本書僅包含為天文學者的方便所擬設的假說;這些假說未必真實,地球也未必可能真會轉動。換言之,對這本書不必看得很嚴重。
在哥白尼的理論中,太陽是無自動力的,靜止於圍繞它運行的各行星之間;這與托勒密所構想的地球相同。太陽僅有的功能,是供應光與熱。宇宙光有限的;在星辰與大氣之外,空間即不復存在。哥白尼在這方面的理論與托勒密相同。「太空無限」的觀念,哥白尼也和托勒密一樣還沒想到過。此外,他也接受了托勒密的「周轉環」的假說。
哥白尼在科學史上的地位,已為世所公認,千古不朽。正如德國大文豪歌德(Johann W.Goethe)所說:「在所有的發現與理論之中,論其對人類精神影響之大,恐怕沒有能超過哥白尼的了。」由於哥白尼的理論,使得人類在千餘年間所信之不疑的許多道理都為之動搖;同時,也使人類得到了以前從來不曾夢想過的更廣闊的自由觀點和更偉大的思想。
哥白尼在試探著要證實或否定的「地轉說」理論,與當時其他人普遍深信了一千多年的托勒密理論體系針鋒相對。簡單地說,根據「地轉說」,地球並非恆定不動,而是圍繞著一個軸心,每天自轉一次;同時又圍繞著太陽運轉,每年一周。這種說法,如今連小學生也都明白。可是,在十六世紀的哥白尼卻因為他的理論過分「驚世駭俗」,遲遲不敢發表。他將所研究的資料,反覆推敲,直到他自己認為毫無疑問之後了才將整套的理論公諸世人。從研究到發表,中間經歷了三十年之久。

馬丁路德極力詆斥

同時,由於他的伯父的影響力,提名他接受符勞恩堡教堂中的神職。他於一五〇六年由義大利回到波蘭,然後就一直在符勞恩堡渡過了他後半生的三十七年。
歐斯安德這樣做,當然是出於一片善意,免得使這本書及其作者遭受到敵意的批評。後世學者如密茲瓦曾指出,歐斯安德這樣做,雖然大有違作者的原意,但卻對於這本書之倖能流傳頗有貢獻。由於那篇短序彷彿是出於作者的親筆,措詞又說得委婉曲折,避重就輕,當時教會方面並未發現它的重要性。教會的「禁書索引」中,直到一六一六年才將此書列入。

「天體運行論」的內容

隻立千古永受崇敬

遠自原始時代以來,人類對於自然天象的種種變化,就極有興趣。古代的神權統治,泰半是以人類對自然變化不得其解的敬畏之感作為心理基礎的。諸如日之昇沉,月之盈虧,星斗之移轉,晝夜之交替,季節的轉換,潮汐之漲落,不僅是人類肉眼可以觀察得到的現象。而且,這些現象對於人類的日常生活都具有密切而重大的影響。在科學發達之前,遂有許多神奇怪異之說,乃至各種宗教上的信仰,環繞著天體的種種現象而興起。
一千多年之間,世人都同意托勒密的理論是正確的。有兩個非常合乎人性的因素,使大家特別容易接受他的假說就是真理:
卷二討論天體之運行,並以數學方法分別予以測量。這一卷結尾處有一星球分類目錄表,並表明每一星辰在天空的位置。這個表大體是依據托勒密所遺留下來的圖表修正而來。
然而,真理畢竟祇有一個,而哥由尼的理論是接近真理的。所以,學術界經過繼續的研究與調查,搜集了更多的證據之後,終於證賓了哥白尼理論的成立。修正了人類一千四百年錯誤的宇宙觀。
到了牛頓發明萬有引力定律以及有關行星運動的定律之後,提供了更充足的科學證據,證明哥白尼的正確性。宇宙間尚有若干未能揭曉的神秘問題,直到二十世紀愛因m•hetubook•com•com斯坦的相對論完成之後,漸次都得到了解答。
古希臘時代確曾有若干天文學家,提出類叫「地轉說」的說法;主要一點,就是指出地球可能是繞日運行,所以並非宇宙的中心。譬如學術家稱為「上古的哥白尼」的亞利斯塔查斯(Aristarchus),在公元前三世紀就曾根據日出日落的現象,提出地球依軸心每天自轉一次的理論。但是,他與許多持類似觀念的天文學者所提出的假說,都被大哲學家亞里斯多德和托勒密嚴加拒斥,他們都堅持地球為宇宙中心的構想。
另外更有一種聽起來強有力的理由說,如果地球是以那樣高的速度運行的話,必早已解體成為齏粉,消失在太空之中了。
在學術界方面,最初的反應與教會的情形相去無幾。譬如近代科學方法論的奠基人之一,英國的大學者培根(Francis Bacon),就表示反對地球自轉與環繞日球公轉之說。由於亞里斯多德與托勒密的學說,在歐洲各大學府傳授已歷多年,深入人心,成見一時甚難破除。在美國,哈佛大學與耶魯大學的早期課程中,托勒密和哥白尼的理論同時包括在內,倒真彷彿是「道並行而不悖」。
托勒密學說的中心,是認為地球是一固定的、不能自力運轉的、而且根本不能動的大物體,位於宇宙的中心,其他一切天體,包括太陽與其他恆星在內,都圍繞著地球運轉。因此,地球是大氣系統中的中心,各種行星都緊緊地與這個系統相銜接。各種恆星則與其他的系統相聯,都是每二十四小時自轉一周。據托勒密的說法,行星與恆星是循著相反的方向運行,但都被一個強大的力量所吸引。他認為,土星是距離中心最遙遠的行星,距太空最近,所以逆行一周的途程最長。月球是距離中心最近的,所以運行一周的途程最短,需要的時間最少。天文學家羅森(Edaward Rosen)曾對托勒密學說作如下的說明:
哥白尼以一人之力,隻手推開了宇宙之窗,使人類不僅在天文學方面的知識走上了大道,並且也提供給後世學者維護真理、研究學術最好的典型。這就是哥白尼屹立千古,永遠為後人崇敬的原因。
第二、他的理論滿足了人的自我。試想,以地球為宇宙的中心,所有的星辰都圍繞著地球運轉,同時人又主宰著地球,這是何等令人類自欣自慰的消息;聽起來彷彿宇宙都是由人類一手造成的。
第一、行星都是循著橢圓形的而非正圓形軌道運行。
除了學術上求真求全的考慮之外,哥白尼遲遲不將「地轉說」發表,還有另外一個原因,那便是顧慮到教會方面可能會反對。自宗教改革與文藝復興以來,宗教界對於任何富有革命性的理論與觀念,都抱懷疑的態度,深恐會再度使人們對正統教義有所疑惑。哥白尼是一個虔誠的教士,當然不願扮演「異端者」或「烈士」的角色。
前面提到過的伽利略,是歷史上第一個使用望遠鏡來觀察天文的。他用望遠鏡得到的資料,都證實了哥白尼的發現。伽利略更建立力學理論的基礎,使得哥白尼理論依據益為增強。
哥白尼生於一四七三年,逝於一五四三年。在他有生的七十年之間,正是歐洲史上充滿了冒險、刺激、令人興奮的偉大時代。在那一時期,哥倫布發現了新大陸;麥哲倫環繞了世界一周;達伽瑪第一次由海上航行到印度。馬丁路德發動了宗教改革;米開朗基羅創造了藝術的新世界,巴拉塞薩斯(Paracelsus)與魏薩琉斯(Vesalius)奠定了現代醫學的基礎;還有另外一位「偉大的宇宙人」達文西,他是名畫家、雕塑家、工程師、建築家、物理學家、生物學家,而又是哲學家。在同一時代,有這麼多的天才出現,使得當時的文化活動與成果,光輝燦爛,照灼千古,極空前之盛。而哥白尼亦在此時嶄露頭角,他的貢獻是為世人提供了一套理論,為宇宙建立了新的體系。

獨力進行儀器簡陋

第二、地球及各行星既然是循著橢圓形軌道繞日球而行,其運動速度因而並不完全一樣,凡是距日球越近,則運轉越快。
在「小評」中,哥白尼說明他早已開始著手的研究工作,是由於托勒密有關宇宙的理論,「過分複雜,過分不合理,而且對於許多天體現象都沒有能提供令人滿意的解釋。」在這篇文章的和_圖_書結尾,他提出了他自己的結論:地球並非太陽系的中心,但卻是月球環繞軌道的中心。所有的行星,都是圍繞著太陽而逆行的。「小評」的結論說起來寥寥數語,但它卻代表著這位偉大的天文學者觀念中發展的一個嶄新階段。
「傳統的學說認為,行星是向東運行,然後逐漸減低速度,以至於完全靜止。靜止之後再自行運轉,繼續向東運行。這一走走停停的途程,一再重複,無盡無休。」
哥白尼的研究工作,完全是由他一個人靜靜地進行。在當時,不僅沒有人幫助他,甚至也沒有人知曉。他為了不受打擾,常常躲在教堂外面護城牆的角樓上去,觀察星斗與夜空。
哥白尼的書,題為「關於天體運行」(De Revolutionibus Orbium Coelestium)。當時的學者著書立說都用拉丁文,這本書也是用拉丁文寫成的。
「恆星界最為廣遠,其中包含一切;正由於此,所以它是恆定不動的。宇宙間其他一切星辰的運轉與位置,皆依恆星界而定。雖然有些人認為恆星也可以運行,我們卻可以從另一方面來看地球運轉的理論。
在泰喬之後,其德籍助手凱普洛(Johann Kepler)使用泰喬所遺留的資料繼續研究,並從而建立了他有名的三條定律:

列為禁書歷二百年

可是,哥白尼毫不因這些困難而沮喪,年復年年,他一有時間和機會就去潛心觀察、計算,為探索宇宙的奧秘而孤軍奮鬥。
最後一位,也是說得最為透徹懇切的一位,是史泰森(Harlan True Stetson)。他說:
卷一是說明哥白尼的宇宙觀,其中特別闡釋他以日球為宇宙中心的理論。然後,說明地球與其他行星一樣,環繞著日球運行;由此討論地球上的季節變換。在卷一最後的幾章,等於是三角學的教科書,並且說明了在以後各卷所應用的三角學原理。
在「獻詞」中,他很誠懇地敘述了研究天體運行的經過以及友人們督促他將此書早日出版的情形。「我曾為了是否應將手稿發表而遲疑久久;其間我曾師法古代拜占高蘭人的先例,他們祇將哲學中的奧理口授親友……」他說,他將手稿擱置,「不僅是九年,而是四個九年之久。」
另外一個不幸的遭難者,是天文學者伽利略,他在一六三三年也受到宗教裁判所的拘捕,面臨鞭笞與死刑的威脅,被迫下跪,聲稱從此以後絕不再信仰哥白尼的理論;儘管如此,還是被判終身監禁之刑。

托勒密學說的要點

由於以上這兩個原因,使得托勒密那一套雖不真實但卻相當動聽的理論,經歷了一千多年的時光,一直到歐洲「文藝復興」時代,才有人對這套理論的正確性重加考量。推翻托勒密理論的是人,被稱為「教士、畫家、詩人、醫師、經濟學者、政治家、軍人與科學家」的哥白尼(Nicolaus Copernicus);是文藝復興時代最偉大的天才之一。他能集如此眾多的「頭銜」於一身,可見他之博學多才,所以,也有人便稱他為「宇宙之人」。
然而,更嚴重的反應,來自當時權力極大的教會組織。哥白尼的理論,搖撼了中古世紀哲學與宗教信仰的一切標準;如果他的理論確能成立,則人類將不復居住在宇宙的中心;他的家淪為若干行星之一的次要地位了。

文藝復興與哥白尼

最後,我們還可引述美國當代三位最重要的天文學家的話,來說明哥白尼對人類的貢獻。
他又說,「我毫無懷疑,飽學才智之士如能對我所提出的證據予以充分的考慮,對我所申述的理論充分理解,他們就一定會完全同意我的議論。不過,為了使學者與不學之人都能明白我無所懼於任何人的評斷,所以,我謹將此書呈獻給聖座之前。雖然我蟄居在此地球上一個遙遠的角落裡,也深知聖座至高無上的尊嚴地位,並且對於各種科學與數學夙所關愛,儘管如俗語所說,『惡言中傷,無可救治』,但我深信以聖座的崇高地位與上智審斷,將可壓制任何誹謗者(對我的理論)的攻訐……」
在哥白尼理論中,後世又為之修正者主要有兩端:一是日球並非真正居於任何行星軌道的中央,一是每一軌道各有一不同的中心。
「在運動的星體中,首先是土星,每運行一周需要三十年。其次是木星,十二https://m.hetubook.com.com年運行一周。然後是火星,兩年就運轉一周。第四位就是地球,一年運行一周;環繞著地球的則是月球軌道。做為一個『周轉環』(epicycle)。第五位是金星,九個月轉一周。第六位是水星,八十天運行一周。在這些星辰的中央便是日球。因此,在此瑰麗的殿堂之中,誰還能將光明的火炬,放在(日球以外的)其他地方,而又使整個宇宙都能為光明所籠罩呢?……所以,我們發現,在井然有序的組織之下,宇宙自有其神妙的體系,在眾星運轉及星體的光度上,皆有一明確的和諧關係。這種關係不可能是按照別的理論所能發生的。」

薪火相傳繼起有人

在伽利略(Galileo)的天體力學與牛頓(Isaac Newton)萬有引力定律發明之前,托勒密傳下來的這些問題,確乎甚難答覆。
一直到那個時候,哥白尼本人對於是否應該發表他的全部理論,仍頗為遲疑。他是一位完美主義者,他認為每一觀察所得的結果,都應經過一再的檢查核對。他的原稿曾經失傳了三百年,但在十九世紀中葉,又在布拉格發現,原稿上顯示他在研究過程中,對自己的學說曾有五六處重大的修正。

傑作出版溘然長逝

但是,由於李迪卡斯的「第一記」贏得了熱烈的反響;同時更因李迪卡斯及其他天文學者的鼓勵催促,哥白尼終於讓步了。哥白尼將原稿交付李迪卡斯,後者將原稿帶到紐倫堡去,親自督理出版的工作。不過,書尚未印完,李氏調任為萊伯尼茲大學教授;他祇好將這份督印的責任,委託給當地的一個路德派教士歐斯安德(Andreas Osiander)。
在哥白尼的時代,能用的觀察儀器極為簡陋。望遠鏡的發明,還在一百年之後。他使用的儀器,祇是他自己製作的日晷儀,和用木頭作的三角儀,用以測定各種星球的距離與高度;另外有一個天象儀,也僅有經度和緯度的記號。這些工具與目前人類所用的各種天文學儀器相比較,其差別猶如手推的「獨輪車」之於噴射機。

三十年完成喜得知己

布許(Vannevar Bush)說:「哥白尼傑作之出版……是文明一個重大的轉捩點,它影響到人類思想的每一方面。它提供了一個卓越的例證,顯示科學的真理,能使人的心靈獲致自由,並且能廓清他的視野以便未來征服無知與一切的不容忍。」
哥白尼在書前說明,此書獻給當時的教宗保祿三世。在他的獻詞中,顯見他已預料到此書將來會引起若干困難。

研讀古籍初見曙光

在他的著作印刷完畢之前,哥白尼不幸患嚴重的心臟病。後來有一位專使由紐倫堡趕到符勞恩堡,將剛剛印好的第一本新書送到哥白尼的手中。幾小時之後,這位偉大的天才在眼看到畢生心血終告出版,遂即溘然長逝。這一幕悲劇發生在一五四三年五月廿四日。
在科學界與一般人之間,對於哥白尼的理論接受得都很緩慢,除了極少的例外,當時的反應大都是強烈的反對。據說,有一家印刷廠,因承印「天體運行論」這本書而遭一群大學生攻擊,他們想要搗毀印刷廠並銷毀原稿。所幸那位廠主意態堅決,事前有所準備,得使全書印刷完成。另外在某處有人上演諷刺劇,劇中竟把哥白尼貶斥為一個將靈魂賣給魔鬼的人物。
哥白尼遭遇的另一困難,是氣候不適宜。因波羅的海與各大河流,帶來了很多雲霧。在哥白尼所住的符勞恩堡,完全晴朗的天氣一年之間沒有幾天,極不利天象觀察。
「天體運行論」以向教宗保祿三世的獻詞為始,其後是歐斯安德偽託的序論;全書正文共分為六卷,每卷之下另分章節。
第一、托勒密理論主要是以人類可以觀察得到的現象為基礎。人人可以看得到;因為肉眼看到是那個樣子,自然便覺得他的說法是很「合理」的。
「當我們檢讀長長的歷代名人姓氏表,其中有許多位是對於促進世界史上科學的進步具有重大貢獻的人物。如果要我們從其中選擇某幾位是最重要的,實在是一件很為難的事。然而,如果有人要我舉出其中三個最重要的人物,我將不加遲疑地答覆,哥白尼、牛頓,和達爾文。他們三個人具有共同的特性,使他們在贏得進步的過程中不可分。這些特性就是想像力,無盡的天才,以及在悟解和_圖_書新觀念中表現的創造性。如果將這些因素都考慮在內,則在此三位偉大的天才之中,桂冠應歸於哥白尼。因為是他奠定了現代天文學的基礎;如果沒有他的理論,牛頓將無法建立其萬有引力的定律。而且,哥白尼打開了通往革命式思想的大門,向流傳已久的正統學說挑戰。因為有了哥白尼做先驅,進化論才能在我們的思想中獲得一個立足之點。」
文明進步之後,學者們首先試圖以合乎理性的說法,來解釋天體的運動。古代研究天文學的科學家與思想家,大都出於希臘,最早的如公元前五世紀的畢塔格拉斯(Pythagoras)和公元前四世紀的亞里斯多德(Aristotle),他們雖然是以嚴肅的態度來研究,但都因方法上工具上的種種限制,不能成為「一家之言」。在公元一百五十年左右,有一個住在亞力山大里亞的埃及人托勒密(Claudius Ptolmy),將古代有關天象的種種學說以及他自己的研究心得,條分縷析,建立起一套比較完整的系統。此後約一千四百年間,托勒密理論一直為世人普遍接受;人對於宇宙的觀念,就以他的學說為基礎。
天主教方面直到一六一五年,才對哥白尼的理論加以駁斥,認為他離經叛道,違背真理,其學說純然是愚昧荒唐。
在反對「地轉說」的學者中,其主要的理由早經托勒密陳述在先。他認為,地球必須是恆定不動的;否則的話,任何在天空中飛行的東西,如雲彩和飛鳥,都將因地球自身的轉動而被留在後面。同時,如果地球在不停運行的話,人將物體拋向天空,落下來的時候便不會落在原來的地點,而是落在稍向西移的地方。
哥白尼在教會中的職務極為複雜繁重。在政教關係不分的中古時代,他彷彿是集地方上的管教養衛於一身的領袖。平時他要為教士與信徒看病;當波蘭人與普魯士人或條頓族的騎士們發生戰爭時,他要協助當局,增強防衛以渡難關;戰爭結束之後,他又要參與和平談判;此外,他曾提供方案,建議當局改革貨幣;他而且要分神去治理偏僻的教區。為了公餘消遣,他偶亦作畫自娛,還從事翻譯,將希臘的古詩譯為拉丁文。
在後世科學家不斷的研究修正之後,世人常常會提出一個問題:「哥白尼的理論究竟是不是真確的?」哥白尼所留下的理論,的確是不夠完整的,而且在許多方面是不正確的。他所認定的天體循正圓軌道而運行的觀念,就是錯誤的。他把宇宙看作一個有限的存在,也與近代的知識不合;宇宙間存在的恆星系統無數,太陽系不過是其中之一而已。還有若干細節,哥白尼所提出的原則,到四百年後的今天都還未能證實。但是,哥白尼理論體系中最重要的一點,他選擇了日球為我們所居住的行星系統的中心,是發現了有關宇宙奧秘基本的真理;同時,由於他這一重大的啟示,奠定了近代天文學的基礎。
後面的四卷,分別詳論地球、月球,及其他行星的運行。在每一個案中,皆附有圖形,根據哥白尼的理論來說明這些星球運行的路線。
哥白尼的解釋是,包圍著地球的氣體,隨著地球運轉而運轉;所以白雲和飛鳥也仍和地球同樣運行。同時,他又反問說,如果宇宙轉動而地球不動,勢必整個的天空都需不停地轉,否則如何會有自晝與黑夜的分別呢?此外,他又提出另一項辯護的理由:「自然是不會自行毀滅的,上帝決不會創造了宇宙而讓它自行毀滅。」如果整個的宇宙不停地運轉,豈不是也像托勒密所預言地球的命運一樣,會碎滅消失嗎?
在哥白尼逝世之後,最偉大的天文學家是丹麥人泰喬(Tycho Brahe),他因得丹麥國王的賜助,得到了許多精良的儀器,所以他的觀察結果遠較哥白尼為細密。
哥白尼研讀古典著作而發現了這些「非正統的」古代假說,很可能便由此而引起他的懷疑,進而重新研究這個問題。在哥白尼看來,亞利斯塔查斯在一千八百年前所提出的有關天體運行的解說,遠較托勒密的理論為簡單明白。
天文學祇是多才多藝的哥白尼所研究的課題之一種;不過,後來漸漸成為他的主要興趣,日夕沉迷,樂而忘返。他對於天象觀察,自幼就頗為注意,入大學之後,從研究數學而更專注於天體運行的種種現象。他由於發現了托勒密理論有不能自圓其說的地方,乃決心師法自然,由此中覓求宇宙間的真理。
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