科学的奇幻之旅
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比魔法更有魔力

天文学跟各种各样的东西关联在一起,包括神话、宗教和占星术。考虑到我们这个物种好奇心旺盛、智商又高,难怪我们要仰着头观察夜空,思索天上在发生什么。许多古代文明都会观察夜空,他们看到了星辰,意识到这些星星的位置会在一年当中不断变化。还有月亮,它每天都在变化,不过人们一旦对其进行系统性观测,就会发现月亮的变化是有规律且可预测的。早期的天文学家也会发现,天空中有些明亮天体的移动速度更快,后来证实这些天体是行星。他们还发现了流星、彗星等天体偶尔会亮闪闪地划过天空。

人们认为,这些变化有时跟地球上的事有关系,比如自然灾害或者重要人物出生,尽管其中压根儿没有真正的关联。科学家非常关心的一件事是相关性并不意味着因果关系。两个事件可能有关联,比如彗星和地震。但这并不意味着彗星引发了地震。对科学家来说,相关性永远是不够的,一定得有证据才能说还有因果关系。

在莎士比亚的戏剧《亨利四世》的上篇中,威尔士巫师欧文·格伦道尔说:“在我降生的时候,天空布满了无数燃烧的形体,无数辉煌的灯笼;在我出世的时候,大地的整个身躯,庞大的基座,像一个懦夫似的颤抖。”许多文明都提到过,天象变化预示着即将有大事发生。之所以会这样,一个原因可能是,考虑到我们生命中的种种不确定性和令人忧心之处,以及我们因此往往会预期发生最坏的情形,知道有些东西能够预测大事,从而在一定程度上缓解不安的感觉,这是一件好事。我们演化出的这种紧张的本性可能是一种生存机制。它很可能是聪明附带的一种后果:我们能摄取大量信息,分析出未来可能会出现的多种情况,有好的一面也有坏的一面。所以,我们总是忧心忡忡,而星辰可以帮助我们缓解焦虑,至少让我们为最糟糕的事情做好准备。

魔法有同样的效果。这种东西存在于所有文明当中,包括预测未来、施善或为恶的魔咒。这些都来源于不确定的感觉。正如考古学家克里斯·戈斯登所主张的那样,人类历史贯穿着三条主脉络——科学、宗教和魔法,而宗教和科学都是在魔法之后出现的。在牧师或科学家出现之前很久,萨满就已经存在了。在一本科普书里写跟魔法有关的事情似乎有点儿离奇,但是魔法的核心观念在于认为人类跟宇宙有某种联系,宇宙能够以某种方式回应我们。这样看来,也许魔法跟科学也并非天壤之别。

天文学是科学,但是占星学肯定算是魔法的范围了。占星是人们利用天体位置和运转情况,预测人类事务和天地变化的一种早期尝试。尽管这门手艺已经有3 000年历史了,但占星学没有任何科学基础,以前没有,现在也没有。相信我,我是双子座,我们很聪明。

人类最早的一些绘画中描绘了星星。在一根有3.25万年历史的猛犸象牙上,绘有猎户座的图案;法国拉斯科洞穴以其壁画闻名,这些1.7万年前的壁画也清晰地描绘了星星。这些图画比文字出现的时间更早,人类最早的文字可以追溯到公元前3 400年的苏美尔文明,位于波斯湾附近。

古埃及人把他们的金字塔对准北极星,很可能因为它是夜空中唯一方位保持不变的恒星。古埃及人也很崇拜天狼星(也称“犬星”),因为它先于日出从东方升起就预示着尼罗河要泛滥,这是农业上具有重要意义的事件。

距今3 000年前,在今天属于土耳其境内的地方,赫梯人建造了古代神龛。研究表明,它是恒星和行星的象征,是人类发明太阳历和月亮历的最早证据。赫梯人认为世界始于彻底的混乱,但很快就建立了秩序并形成三个层次:地下、地面和天空。他们在岩石上描绘出了绕着北极星转动且永不落到地平线以下的恒星。

数学的诞生可以追溯到早期天文学研究。古巴比伦人通过仔细地观察,认识到每天的日照时长存在差异。他们生活在大约3 900年前的巴比伦城,这座城市位于美索不达米亚平原(今天的伊拉克和部分叙利亚地区)。有趣的是,古巴比伦人的计数系统是六十进制,而不是十进制。他们将一天分成24个小时,每个小时有60分钟,每分钟有60秒,这听起来是不是挺熟悉的?古巴比伦人也发现了月食周期为18年,还观察到了行星的规律运动。同时在印度,天文学家观察到了同样的现象,并提出一些观察到的天体运动表明地球在绕着自己的轴自转。中国人也在忙着仰望星空,天文观测记录可以追溯到数千年前,很多古代中国天文学家的职责是计时。信仰伊斯兰教的阿拉伯和波斯文明也做了不少观星和测量工作。10世纪晚期,今伊朗德黑兰附近建造了当时最大的天文台。于是,天文学家阿布·马哈茂德·胡詹迪计算出了地轴相对太阳的倾斜角度。阿拉伯天文学家命名了一些恒星和星座,这些名称沿用至今。猎户座的参宿四的英文名“Betelgeuse”来源于阿拉伯语,意思是“猎户的腋下”,但愿猎户本人喷了除臭剂,这样参宿四还好过些。

天文学史上最有影响力的人物之一是克罗狄斯·托勒密了,他生活在2世纪的亚历山大。托勒密编制了天文表格,用以预测天空中太阳、月亮和行星的运动。他的行星理论以地球为中心,周围有一系列互相嵌套的球面,最外面是恒星;据他计算,恒星与地球的距离大约是地球半径的2万倍。托勒密将自己的宇宙模型建立在数学的基础上,而不是基于神学或形而上学建立,因为他认为获得确定知识的唯一方法就是数字。他还写了一本《光学》,这本书提出了许多原理,为日后望远镜的发明奠定了基础。

在同时代的欧洲,英格兰僧侣——贾罗修道院的比德于725年出版了一部重要著作,名为《时间推算》,这本书让神职人员能够计算复活节的日期。比德写道:“春分之日或之后,过了满月的第一个星期日就是复活节。”所以,基督徒也利用恒星来确定其主要宗教节日之一。当然,在《圣经》当中,东方三贤士也是跟着一颗移动的星星找到了伯利恒的耶稣诞生地。