1.2.1 深厚的基础和良好的氛围
哥白尼,伟大的波兰天文学家,“日心说”理论的创始人。许多关于社会和科学发展的论述都会把他看成是一个革命家,一个旧世界的“斗士”。其实,他应该是一个科学家、天才、幸运儿,有着科学家所固有的严谨的工作态度,有着发现事物缺陷和理论不协调的敏锐眼光,受过良好正统的教育,生活无忧,这才使得他有能力、有运气、有时间去改变历史的进程。
哥白尼10岁时父亲就去世了,但是身为教堂主教的舅父收留了他。他18岁进入大学学习文学和天文学,要注意当时天文学的学习内容,几乎是包罗万象的,有几何、代数、占星和天文宇宙学等。当时的哥白尼就对天文学产生了极大的兴趣,而且他的数学成绩很好。大学毕业后,他又去意大利留学10年,那个时期的意大利是文艺复兴(图1.18)的中心,人才济济。
图1.18 文艺复兴
哥白尼在博洛尼亚大学专注于天文学的学习,1497年3月9日记录了他平生第一次天文观测。其后他在罗马教授数学,回国后就被任命为弗洛恩堡教堂的一位教士,拥有这种职位,就可以终生享受充足的生活费,因此,哥白尼事实上过着衣食无忧的优裕生活,并具有充分的自由支配的时间从事天文学的研究。1513年3月31日,他在教堂里建成了一座小型的天文台,并设计了三架天文仪器。
哥白尼数学很好,又有着对天文学的极度热爱。在他留学期间,文艺复兴的“春风”已经促使意大利以及其他国家的许多学者在汲取古希腊思想源泉的基础上,在自由的氛围里对诸多现存的僵化学说和制度提出批评和挑战。在天文学领域,托勒密的地心说就自然而然地成为被批评和挑战的对象。
哥白尼在思想上倾向于毕达哥拉斯学派,信仰柏拉图的完美主义,追求数学、天文学上的简单性和完美性。托勒密体系中由于引入了“对应点”的概念,使得天体不能再进行完美的匀速圆周运动,哥白尼认为体系是“不合格”的,违背了希腊人完美运动的原理,而如果体系(宇宙)的中心不是地球而是太阳,那么对天体运行的描述就可能会简单得多。他在他最早的著作《关于天体运动假说的要释》中指出:“托勒密的理论,虽然与数值计算相符,但也吸引了不少疑问。的确,这种理论是不充足的……天体既不是沿着载运它的轨道,也不绕着它自身的中心在作等速运动。因此,这样的理论,既不够完善,也不完全合理。”这似乎是说,托勒密的体系对天体位置的预测是有效的,但是它违背了希腊天文学和哲学中完美运动的原理。可见哥白尼是多么推崇毕达哥拉斯,中毒至深!他又说道:“我注意到了这一点,于是就常常想,能不能找到这些圆的一种更合理的组合,用它可以解释一切明显的不均匀性,并且如同完美运动原理所要求的,每个运动本身都是均匀的。”由此可见,哥白尼最初的用心只是想到了事物的完美和理论的不协调,并不是真的想要开创一场天文学的革命。后面我们会看到,他的日心理论的提出就是建立在一般性的“公理”之上的。