江曉原

“試論托勒密的天文學(xué)說是不是科學(xué)?”這樣的考題在上海交通大學(xué)科學(xué)史系的研究生入學(xué)考試中，不止一次出現(xiàn)過。面對這道考題，大部分考生都答錯了。這些考生中，學(xué)理科、工科、文科出身的都有，但是答案的正誤看起來與學(xué)什么出身沒有關(guān)系。這就表明，他們中間的大部分人，都未能正確認(rèn)識：怎樣的學(xué)說能夠具有被當(dāng)作科學(xué)的資格?

在今天中國的十幾億人口中，能夠報考研究生的，應(yīng)該也算是受過良好教育的少數(shù)佼佼者了。既然他們中間也有不少人對此問題不甚了了，似乎值得專門來談一談。

為什么托勒密的《至大論》《地理學(xué)》這樣的偉大著作，會被認(rèn)為不是科學(xué)?許多考生陳述的重要理由，是因為托勒密天文學(xué)說中的內(nèi)容是“不正確的”——我們知道地球不是宇宙的中心。

然而，如果我們同意這個理由，將托勒密天文學(xué)說逐出科學(xué)的殿堂，那么這個理由同樣會使哥白尼、開普勒甚至牛頓都被逐出科學(xué)的殿堂!因為我們今天還知道，太陽同樣不是宇宙的中心；行星的軌道也不是精確的橢圓：牛頓力學(xué)中的“絕對時空”也是不存在的……，難道你敢認(rèn)為哥白尼日心說和牛頓力學(xué)也不是科學(xué)嗎?

在考生們從小受的教育中，哥白尼和牛頓是“科學(xué)偉人”，而托勒密似乎是一個微不足道的人，一個近似于“壞人”的人。但是。即使科學(xué)史的研究早已經(jīng)洗刷了托勒密的惡名，考生們的問題仍未解決一難道“不正確的”結(jié)論也可以是科學(xué)?是的，真的是這樣!因為科學(xué)是一個不斷進(jìn)步的階梯，今天“正確的”結(jié)論，隨時都可能成為“不正確的”。我們判斷一種學(xué)說是不是科學(xué)，不是依據(jù)它的結(jié)論在今天正確與否，而是依據(jù)它所用的方法、它所遵循的程序。

西方天文學(xué)發(fā)展的根本思路是：在已有的實測資料基礎(chǔ)上，以數(shù)學(xué)方法構(gòu)造模型，再用演繹方法從模型中預(yù)言新的天象：如預(yù)言的天象被新的觀測證實，就表明模型成功，否則就修改模型。在現(xiàn)代天體力學(xué)、天體物理學(xué)興起之前，模型都是幾何模型——從這個意義上說，托勒密、哥白尼、第谷(TychoBrahe)乃至創(chuàng)立行星運動三定律的開普勒，都無不同。后來則主要是物理模型，但總的思路仍無不同，直至今日還是如此。這個思路，就是最基本的科學(xué)方法。當(dāng)代著名天文學(xué)家當(dāng)容(A.Danion)對此說得非常透徹：“自古希臘的希巴恰斯(Hipparchus)以來兩千多年，天文學(xué)的方法并沒有什么改變?！?/p>

如果考慮到上述思路正是確立于古希臘，并且正是托勒密的《至大論》第一次完整、全面、成功地展示了這種思路的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用，那么，托勒密天文學(xué)說的“科學(xué)資格”不僅是毫無疑問的，而且它在科學(xué)史上的地位絕對應(yīng)該在哥白尼之上——因為事實上哥白尼和歷史上許許多多天文學(xué)家一樣，都是吮吸著托勒密《至大論》的乳汁長大的。

托勒密的天文學(xué)體系可以提供任意時刻的日、月和五大行星的位置數(shù)據(jù)，其數(shù)值能夠符合當(dāng)時的天文儀器所能達(dá)到的觀測精度，它在當(dāng)時就被認(rèn)為是“正確”的。后來觀測精度提高了。托勒密的值就不那么“正確”了，取而代之的是第谷提供的計算值，再往后是牛頓的計算值、拉普拉斯的計算值……如此等等，這個過程直到今天仍在繼續(xù)之中，這就是天文學(xué)。在其他許多科學(xué)門類中(比如物理學(xué))，同樣的過程也一直在繼續(xù)之中，這就是科學(xué)。

有人認(rèn)為，所有今天已經(jīng)知道是不正確的東西，都應(yīng)該被排除在“科學(xué)”之外。這種說法在邏輯上是荒謬的——因為這將導(dǎo)致科學(xué)完全失去自身的歷史。

在科學(xué)發(fā)展的過程中，沒有哪一種模型(以及方案、數(shù)據(jù)、結(jié)論等等)是永久的，今天被認(rèn)為“正確”的模型，隨時都可能被新的、更“正確”的模型所取代，就如托勒密模型被哥白尼模型所取代，哥白尼模型被開普勒模型所取代一樣。如果一種模型一旦被取代，就要從科學(xué)殿堂中被踢出去，那科學(xué)就將永遠(yuǎn)只能存在于此時一瞬，它就將完全失去自身的歷史。而我們都知道，科學(xué)有著兩千多年的歷史(從古希臘算起)，它有著成長、發(fā)展的過程，它取得了巨大的成就，但它是在不斷糾正錯誤的過程中發(fā)展起來的。

所以我們可以明確地說：科學(xué)中必然包括許多在今天看來已經(jīng)不正確的內(nèi)容。這些后來被證明不正確的內(nèi)容，好比學(xué)生作業(yè)中做錯的習(xí)題，習(xí)題雖做錯了，你卻不能說那不是作業(yè)的一部分；模型(以及方案、數(shù)據(jù)、結(jié)論等等)雖被放棄了，你同樣不能說那不是科學(xué)的一部分。

(摘自《中華讀書報》，原文為《必須正確才是科學(xué)嗎?

——以托勒密天文學(xué)說為例》，選入時有刪節(jié))