熊　毅

在繁星閃爍的夜晚，你是否曾像我一樣望著滿天的星星思考，到底是我們在看星星，還是星星在看我們呢？當(dāng)朝陽升起，夕陽西下的時候，你是否也曾和我一樣有這樣的疑問，究竟是太陽在動，還是我們在動？時光回溯到兩千多年以前，那時的人們穿著麻布衣服在田間勞作，這個世界對于他們而言，只有一件事是不變的，那就是太陽不可能從西邊升起。當(dāng)時的人們行不過周圍百里，所見也不過百里之內(nèi)的東西，于是自然而然就有了“天圓地方”的假想。在他們的眼中，我們所居住的地球是整個宇宙的中心，而天上的日月星辰都是在圍繞著地球作圓周

運動。雖然今天我們都已經(jīng)知道，只有月球是在繞著我們轉(zhuǎn)，地球及其他行星都是在繞著太陽轉(zhuǎn)，然而這個認(rèn)識的改變卻經(jīng)歷了一個相當(dāng)漫長的過程。

亞里士多德：用神學(xué)勾畫宇宙

在一長串探索者的名單中，首先出現(xiàn)的是一位博學(xué)廣識的古希臘哲學(xué)家——亞里士多德（Aristotle，公元前384年～公元前322年）。作為國王亞力山大的老師，他的學(xué)說與思想在當(dāng)時的古希臘城邦及周圍的廣大地域內(nèi)有著巨大的影響。

“吾愛吾師，但吾更愛真理”，亞里士多德如是說。作為一個智者，他從小便對獲取知識有著強烈的欲望。他凡事親歷親為，從經(jīng)驗的世界出發(fā)，憑借自己超人的智慧與勤奮的思考，在學(xué)術(shù)上獲得了很大的成就。

他從眾神體系出發(fā)，認(rèn)為世界上最和諧的圖形是圓形，圓形象征著圓滿，圓形給人以藝術(shù)上的審美體驗。眾神從地位與力量上來講，是整個宇宙的主宰者。

人類因力量弱小而居于下的地位，眾神則因為有力量、圓滿，能支配人而居于上的地位。就像人類居住在地面，而眾神則居住在宇宙中的某一高處，在那里一切都是圓形的，一切也都是圓滿的。基于這樣的想象，他認(rèn)為地球是宇宙的中心，其他星體都繞著地球作和諧的圓周運動，這就是人類早期的地心說思想。

托勒密：

地心說的集大成者

作為古希臘的最后一位大天文學(xué)家，托勒密（Claudius Ptolemaeus，約公元90年～168年）全面承襲了亞里士多德的地心說。他設(shè)想,各行星都繞著一個較小的圓周上運動,而每個圓的圓心則在以地球為中心的圓周上運動。他把繞地球的那個圓叫“均輪”,每個小圓叫“本輪”。同時假設(shè)地球并不恰好在均輪的中心,而偏開一定的距離,均輪是一些偏心圓；日月行星除作上述軌道運行外,還與眾恒星一起,每天繞地球轉(zhuǎn)動一周。托勒密的這個設(shè)想較為完滿地解釋了當(dāng)時觀測到的行星運動情況,并取得了航海上的實用價值,從而被人們廣為信奉。

托勒密的天體模型的主要特點是：1. 繞著某一中心的勻角速運動,符合當(dāng)時占主導(dǎo)思想的柏拉圖的假設(shè),也符合亞里士多德的物理學(xué),易被接受；2.用幾種圓周軌道不同的組合預(yù)言了行星的運動位置,與實際相差很小,相比以前的體系有所改進,還能解釋行星的亮度變化；3.地球固定不動的思想,符合大多數(shù)人對于天體運動的認(rèn)知。

在當(dāng)時的歷史條件下,托勒密提出的行星體系學(xué)說,是具有進步意義的。首先,它肯定了大地是一個懸空著的沒有支柱的球體。其次,從恒星天體上區(qū)分出行星和日月是離我們較近的一群天體,這是把太陽系從眾星中識別出來的關(guān)鍵性一步。同時，托勒密的地心說又恰好迎合了基督教義《圣經(jīng)》上“天與地都是上帝創(chuàng)造的，地球位于宇宙中心”的說法，處于統(tǒng)治地位的教廷便竭力支持地心學(xué)說，使得地心學(xué)說長期居于統(tǒng)治地位。

哥白尼：

日心說的始作俑者

隨著事物的不斷發(fā)展，天文觀測的精確度漸漸提高，地心說的破綻逐漸暴露出來，后來居然發(fā)現(xiàn)托勒密所提出的均輪和本輪的數(shù)目竟多達80個左右，這顯然是不合理的。人們期待著能有一種科學(xué)的天體系統(tǒng)取代地心說，而哥白尼（Copernicus Nicholas，公元1473年～1543年）正是對地心說提出質(zhì)疑的第一人。

哥白尼出生于波蘭托倫城的一個商人家庭。由于父母早喪，他從小就由當(dāng)教士的舅舅撫養(yǎng)，在舅舅的支持下學(xué)完了大學(xué)課程，并進入了弗羅恩堡大教堂擔(dān)任教士。在大學(xué)期間備受文藝復(fù)興思潮洗禮的哥白尼對地心說產(chǎn)生了懷疑。于是，在擔(dān)任教士期間，他在教堂圍墻上的箭樓里建立了工作室，并在里面設(shè)置了一個小小的天文臺，用自制的簡陋儀器，開始了長達30年的天體觀測。正是在這里，他寫下了震驚世界的著作《天體運行論》，其中選用的27個觀測事例中，有25個是他在這個箭樓上觀測記錄的。

作為自然科學(xué)的一門重要分支，實際觀測是天文學(xué)研究的一個重要依據(jù)。哥白尼在《天體運行論》一書中公然寫到：“太陽是宇宙的中心，所有行星都圍繞太陽運轉(zhuǎn)；地球不是宇宙的中心，而是繞太陽運轉(zhuǎn)的一顆普通行星”“人們每天看到的太陽由東向西運行，是因為地球每晝夜自轉(zhuǎn)一周的緣故，而不是太陽在移動”“天上的星體的不斷移動，是因為地球本身在轉(zhuǎn)動，而不是星體圍繞著靜止的地球轉(zhuǎn)動”“火星、木星等行星在天空中有時順行，有時逆行，是因為它們各依自己的軌道繞太陽轉(zhuǎn)動，而不是因為它們行蹤詭秘”“月亮是地球的衛(wèi)星，一個月繞地球轉(zhuǎn)一周”。然而，面對巨大的輿論壓力，孤掌難鳴的他并沒有選擇在生前將此書出版。因為

他深知，一旦“太陽是宇宙的中心”這一事實被暴光，也就意味著宣告“上帝創(chuàng)造世界”這一理論是荒謬的。所以直到他已是69歲的老人時，才同意將他的《天體運行論》出版。1543年5月的一天，當(dāng)拿到這本書時，他已經(jīng)癱瘓在床一年多了，他只摸了摸書的封皮，便欣慰地閉上了眼睛。

布魯諾：

真理的殉道士

哥白尼雖然去世了，但哥白尼的學(xué)說卻被繼承了下來。同樣有一位教士，在廣泛的閱讀和不斷的思考之后，毅然決定站出來公開表示支持哥白尼的日心說理論，并最終被教會判處死刑，燒死于羅馬鮮花廣場，他就是布魯諾（Giordano Bruno，公元1548年～1600年）。

在天主教會的眼里，布魯諾就好似一把胸前的匕首，是極其有害的異端和十惡不赦的敵人。因為躲避天主教的人身迫害而遠走他鄉(xiāng)的布魯諾在教會的陰謀詭計中被抓，并被推進宗教法庭的監(jiān)獄里折磨了長達8年之久。但令天主教萬萬沒想到的是，這位看似弱不禁風(fēng)的著名學(xué)者的骨子里卻如鐵似鋼一般，任你如何折磨利誘，一顆向著真理的心始終不曾動搖。甚至在行刑前，他還輕蔑地對劊子手說：“你們宣讀判決時的恐懼心理，比我走向火堆還要大得多。”

第谷：

勤于觀測的星學(xué)之王

正當(dāng)哥白尼的日心說與托勒密的地心說爭執(zhí)不下時，丹麥的天文學(xué)家第谷（Tycho Brahe，公元1546年～1601年）卻在堅持不懈地連續(xù)精確觀察和測量宇宙行星位置。

第谷對天文學(xué)的重大貢獻在于他通過長期觀測積累的有關(guān)行星運行的大量數(shù)據(jù)資料，成為那個時代罕見的天文觀測家，獲得“星學(xué)之王”的美稱。第谷從小迷戀天文觀測，終身致力于天文儀器制造和天文研究，1576年，丹麥國王將丹麥海峽中的汶風(fēng)島賜給第谷，并撥巨款讓第谷在島上修建大型天文臺。這座天文臺被譽為“天堡”，它規(guī)模宏大，設(shè)備齊全，所用的天文儀器幾乎都是第谷設(shè)計制造的，其中最著名的是第谷象限儀。

第谷的觀測初衷是想證明哥白尼的學(xué)說，但根據(jù)哥白尼日心說中關(guān)于地球運動可以通過恒星視差反映出來的方法進行觀測時，卻怎么也觀測不到。于是，他對日心說產(chǎn)生了懷疑，并提出了介于日心說和地心說之間的“太陽地球雙重中心”宇宙體系。在這個體系中，除地球外的所有行星都繞太陽運轉(zhuǎn)，太陽卻率領(lǐng)眾行星繞地球轉(zhuǎn)動，而地球是靜止不動的。

伽利略：

星際使者

第谷的觀測數(shù)據(jù)是正確的，只可惜當(dāng)時的儀器不可能看見哥白尼所說的恒星視差。雖然哥白尼的學(xué)說因為第谷的觀測數(shù)據(jù)受到質(zhì)疑，但仍然有一批科學(xué)家堅持哥白尼的觀點，意大利天文學(xué)

家伽利略就是其中之一（Galileo Galilei ， 公元1564 年～1642年）。

一向富于創(chuàng)造性思維的伽利略仿佛天生具有反叛心理，雖然他是一名虔誠的天主教徒，可在科學(xué)方面卻始終執(zhí)著如一。伽利略與許多科學(xué)家一樣，認(rèn)為科學(xué)與宗教的區(qū)別在于科學(xué)是要靠眼睛確定的，只有通過實驗，才能對事物的真相有所判定。雖然他是個虔誠的天主教徒，但他相信，宗教管制的是人的靈魂，而自然科學(xué)研究的則是事理，二者理應(yīng)分開。于是，他便似乎找到了一個充分的理由在科學(xué)的實驗研究世界里盡情地翱翔。

1609年，伽利略研制成了歷史上第一架放大倍數(shù)達32倍的天文望遠鏡。在這架天文望遠鏡的幫助下，伽利略探索了深邃神秘的天空，在一年之內(nèi)就做出了一系列重大的發(fā)現(xiàn)：“月球表面并不像亞里士多德所說的那樣平滑，而是呈現(xiàn)不規(guī)則的凹凸起伏；銀河也不是人們所說的銀白的云彩，而是由千千萬萬顆暗淡的星星所組成的；木星旁邊有四顆運轉(zhuǎn)著的衛(wèi)星；地球并不是各個天體旋轉(zhuǎn)的唯一中心；太陽上面有黑子；土星周圍有光環(huán)……”所有這些結(jié)果，都有力地支持了哥白尼的“日心說”。

1610年，伽利略出版了他的《星際使者》，向全世界宣布了他的上述發(fā)現(xiàn)，并得到了人們的高度評價，“哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸，伽利略發(fā)現(xiàn)了新宇宙?！?/p>

開普勒：

發(fā)現(xiàn)行星運動定律

伽利略的望遠鏡為哥白尼體系提供的論據(jù)是令人信服的，但要直接論證哥白尼體系，必須探求行星的“真實軌道”，并加以嚴(yán)格考證，最終揭開行星運動之謎的是德國天文學(xué)家開普勒（JohannesKepler,公元1571年～1630年）。

開普勒在天文學(xué)研究方面的天賦，是被第谷獨具慧眼地發(fā)現(xiàn)的，他曾經(jīng)是第谷的助手，第谷在臨終前把他畢生積累的大量精確的觀測資料全部留給了開普勒，并告誡他：一定要尊重觀測事實！在第谷遺留下來的數(shù)據(jù)資料中，火星的資料是最豐富的，而哥白尼的理論在火星軌道上的偏離最大，因此，開普勒從火星軌道開始重新研究天體運動。最初，開普勒用正圓編制火星的運行表，發(fā)現(xiàn)火星老是出軌，他便將正圓改為偏心圓。在進行了無數(shù)次的試驗后，他找到了與事實較為符合的方案?？墒?，依照這個方法來預(yù)測衛(wèi)星的位置，卻跟第谷的數(shù)據(jù)不符，產(chǎn)生了8分的誤差。這8分的誤差相當(dāng)于秒針0.02秒瞬間轉(zhuǎn)過的角度，那錯誤到底出在什么地方呢？

開普勒突然意識到，火星的軌道可能并不是一個圓周。他改用各種不同的幾何曲線來表示火星的運動軌跡，終于發(fā)現(xiàn)了“火星沿橢圓軌道繞太陽運行，太陽處于焦點之一的位置”這一定律。這個發(fā)現(xiàn)將哥白尼學(xué)說向前推進了一大步，用開普勒本人的話說：“就憑這8分差異，引起了天文學(xué)的全部革新！”接著他又發(fā)現(xiàn)，雖然火星運行的速度是不均勻的（最快時是在近日點，最慢時在遠日點），但是，從任何一點開始，在單位時間內(nèi)，向量半徑（行星與太陽的連線）掃過的面積卻是不變的。這樣，就得出了關(guān)于行星運動的第二條定律：“行星的向量半徑，在相等時間內(nèi)掃過相等的面積。”這兩條定律，刊布于1609年出版的《新天文學(xué)》一書內(nèi)。1612年，開普勒發(fā)現(xiàn)了關(guān)于行星運動的第三條定律：“行星公轉(zhuǎn)周期的平方等于軌道半長軸的立方。”這一結(jié)果發(fā)表在1619年出版的《宇宙諧和論》中。

開普勒三定律的提出標(biāo)志著地心說理論的完全顛覆，徹底摧毀了托勒密的本輪系，把哥白尼體系從本輪的桎梏下解放出來，使人們對行星運動的認(rèn)識更加明晰，為后人對宇宙的探索指明了方向。至此，人類真正將自己的視野放入了宇宙之中，而這段旅程也終告一段落。

在這樣一個漫長的變革的旅途當(dāng)中，一批批的科學(xué)家邁出了自己的腳步，借著對知識與真理的渴望不斷地在黑暗中前行；也有一批批的科學(xué)家因此而被世俗摒棄，甚至付出了生命。但是坎坷的旅程并沒有阻斷前進的步伐，相反，它令這段往事更加璀璨奪目、熠熠生輝。