 教師在課堂向學(xué)生傳授科學(xué)知識時(shí)，通常也會(huì )描繪一些相關(guān)的歷史圖景，不過(guò)這種圖景往往不是真實(shí)的，而是根據“教學(xué)需要”建構起來(lái)的虛假圖景。人們相信，這種圖景對于學(xué)生盡快掌握教師所要傳授的知識是有利的。 在這種圖景中，一個(gè)科學(xué)理論之所以會(huì )獲得勝利，必定是因為它得到了實(shí)驗（或觀(guān)察）的證實(shí)——也就是它被證明是“正確的”。例如，愛(ài)因斯坦在1915年提出廣義相對論，并預言：遠處恒星的光線(xiàn)在到達地球被我們看見(jiàn)的路程中，如經(jīng)過(guò)大的引力場(chǎng)，就會(huì )偏折。在1919年發(fā)生日全食之后，世人普遍相信這個(gè)預言已經(jīng)由愛(ài)丁頓爵士在日食觀(guān)測中證實(shí)了（現在我們知道這并非事實(shí)），于是廣義相對論被證明是正確的。教師在課堂所描繪的圖景中，科學(xué)學(xué)說(shuō)的勝利普遍遵循上述模式。 哥白尼學(xué)說(shuō)的提出及其勝利，被認為是近代“科學(xué)革命”的第一場(chǎng)大戲，真是“革命如此多嬌，引無(wú)數學(xué)者競折腰”，許多科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)的大家都對“哥白尼革命”專(zhuān)門(mén)下過(guò)功夫?？墒瞧谶@個(gè)哥白尼學(xué)說(shuō)的勝利問(wèn)題上，教師們如果不想歪曲事實(shí)，就只好顧左右而言他了——因為哥白尼學(xué)說(shuō)的勝利之路，明顯違背了上述普遍模式。 哥白尼無(wú)法回答的詰難 哥白尼的日心說(shuō)，是一個(gè)和人們的日常感覺(jué)直接沖突的學(xué)說(shuō)，因為它斷言太陽(yáng)靜止在宇宙的中心，我們每天看見(jiàn)的太陽(yáng)東升西落，和太陽(yáng)在黃道上的周年運動(dòng)，實(shí)際上是我們地球自轉并圍繞著(zhù)太陽(yáng)旋轉造成的現象。而哥白尼學(xué)說(shuō)打算取代的，是已經(jīng)被世界廣泛接受的托勒密地心說(shuō)，它主張地球靜止在宇宙的中心，這與我們的日常感覺(jué)完全相符。 按照常理來(lái)推想，一個(gè)與人們的日常感覺(jué)明顯沖突的學(xué)說(shuō)，要取代一個(gè)長(cháng)期被廣泛接受而且與日常感覺(jué)完全相符的學(xué)說(shuō)，顯然特別需要實(shí)際的觀(guān)測證據來(lái)證明它的正確性?？墒窃诟绨啄崽岢鏊娜招膶W(xué)說(shuō)時(shí)，關(guān)于這一學(xué)說(shuō)的任何實(shí)際觀(guān)測證據都還沒(méi)有出現。 事實(shí)上，古希臘的阿利斯塔克早就提出過(guò)日心地動(dòng)的學(xué)說(shuō)了——當然他未能作出哥白尼那樣的系統論證。日心地動(dòng)學(xué)說(shuō)之所以長(cháng)期得不到認可，是因為始終存在著(zhù)兩條重大的反對理由。對于這兩條反對理由，哥白尼本人也未能給出有效的反駁。 第一條，如果地球真的是圍繞太陽(yáng)旋轉，那我們?yōu)楹斡^(guān)測不到恒星的周年視差（annual parallax）？ 地球如確實(shí)在繞日進(jìn)行周期為一年的公轉，則相隔半年，從它的橢圓軌道之此端運行至彼端，這兩端的距離可達近3億公里。從三角測量的角度來(lái)說(shuō)，在一根長(cháng)達3億公里的基線(xiàn)兩端觀(guān)測遠處的恒星，它們的方位無(wú)論如何應該有所改變，這就是恒星的周年視差。 由于自古以來(lái)，天文學(xué)家從來(lái)沒(méi)有觀(guān)測到恒星的周年視差，這就成為對日心地動(dòng)學(xué)說(shuō)的致命反證——無(wú)法證明地球是在繞日公轉的。在哥白尼學(xué)說(shuō)問(wèn)世之后，第谷·布拉赫的天文觀(guān)測被歐洲公認達到了前無(wú)古人的精度，他也沒(méi)有觀(guān)測到恒星的周年視差。哥白尼在《天體運行論》中，只能強調恒星非常遙遠，因而周年視差非常微小，無(wú)法觀(guān)測到。這確實(shí)是事實(shí)。但要駁倒這條反對理由，只有將恒星周年視差觀(guān)測出來(lái)才行。 第二條反對理由，被用來(lái)反對哥白尼學(xué)說(shuō)中地球的自轉，也是從日常感覺(jué)出發(fā)的：如果地球真的在自轉，那我們垂直向上拋擲一個(gè)物體，它落回地面的地點(diǎn)，應該偏向上拋位置的西邊?；蛘邠Q一種更簡(jiǎn)單的實(shí)驗：從桅桿頂端垂直落下一塊石頭，石頭落地的位置應該在桅桿西邊一點(diǎn)。而在日常生活中，我們觀(guān)測不到任何這樣的效應。 帶著(zhù)這樣兩條“致命傷”，哥白尼學(xué)說(shuō)怎么可能被承認為正確的科學(xué)學(xué)說(shuō)呢？ 遲來(lái)的科學(xué)證據 哥白尼學(xué)說(shuō)的那兩條致命傷口，后來(lái)隨著(zhù)科學(xué)的發(fā)展，終于慢慢愈合了。 小的那條傷口愈合得早一些，到17世紀伽利略闡明運動(dòng)的相對性原理，以及有了速度的矢量合成之后，得到了合理解釋?zhuān)河捎诘厍蛟谧赞D，所以石頭從一開(kāi)始就擁有向東的橫向速度，垂直和橫向速度的合成就使得石頭落回原處。 大的那條傷口，用了更長(cháng)得多的時(shí)間才得以愈合。隨著(zhù)望遠鏡的廣泛應用，人們可以觀(guān)測到更為微小的差值，1838年，F.W.貝塞爾終于觀(guān)測到了恒星天鵝座61的周年視差。哥白尼當年的解釋?zhuān)链丝梢猿闪⒘恕?br> 不過(guò)在此之前，已經(jīng)出現了另一個(gè)支持哥白尼學(xué)說(shuō)的證據。1728年，J.布拉德雷發(fā)現了恒星的周年光行差（annual aberration），作為地球繞日公轉的證據，這和恒星周年視差具有同等效力。羅馬教廷在30年后取消了對哥白尼學(xué)說(shuō)的禁令（1757年）。所以，嚴格地說(shuō)，哥白尼學(xué)說(shuō)最早也要到1728年才得到了科學(xué)的證明，才可以被承認為一個(gè)正確的學(xué)說(shuō)。 但是為什么在此之前，許多人已經(jīng)接受這個(gè)學(xué)說(shuō)了呢？開(kāi)普勒就是一個(gè)非常有說(shuō)服力的例子。他在伽利略作出望遠鏡新發(fā)現之前，就已經(jīng)勇敢接受了哥白尼學(xué)說(shuō)（有他1597年10月13日致伽利略的信件為證），而當時(shí)，反對哥白尼學(xué)說(shuō)的理由還一條也未被駁倒，支持哥白尼學(xué)說(shuō)的發(fā)現還一項也未被作出。 “先結婚后戀愛(ài)” 哥白尼學(xué)說(shuō)“革命”的對象，是他自己的精神乳母——托勒密宇宙學(xué)說(shuō)。但是革命總要有思想資源，然而哥白尼的學(xué)說(shuō)既沒(méi)有精確性的提高（和第谷·布拉赫相比，哥白尼在天文觀(guān)測的水準和精度方面都大大遜色），自己的理論還有著(zhù)無(wú)法解釋的、和日?，F象的明顯沖突。那當時(shí)哥白尼依靠什么來(lái)發(fā)動(dòng)他的革命呢？ 托馬斯·庫恩（T. Kuhn）在他的力作《哥白尼革命》中指出，哥白尼革命的思想資源，是哲學(xué)上的“新柏拉圖主義”。出現在公元3世紀的新柏拉圖主義，是帶有神秘主義色彩的哲學(xué)派別，他們“只承認一個(gè)超驗的實(shí)在”；他們“從一個(gè)可變的、易腐敗的日常生活世界，立即跳躍到一個(gè)純粹精神的永恒世界里”；而他們對數學(xué)的偏好，則經(jīng)常被追溯到相信“萬(wàn)物皆數”的畢達哥拉斯學(xué)派。當時(shí)哥白尼、伽利略、開(kāi)普勒等人，從人文主義那里得到了兩個(gè)信念：一、相信在自然界發(fā)現簡(jiǎn)單的算術(shù)和幾何規則的可能性和重要性；二、將太陽(yáng)視為宇宙中一切活力和力量的來(lái)源。 “革命”本來(lái)就包含著(zhù)“造反”的因素，即不講原來(lái)大家都承認的那個(gè)道理了，要改講一種新道理，而這種新道理是不可能從原來(lái)的道理中演繹出來(lái)的——那樣的話(huà)就不是革命了?？茖W(xué)革命當然不必如政治革命那樣動(dòng)亂流血，但道理是一樣的。如果不革命，那么滿(mǎn)足于在常規范式下工作的天文學(xué)家們，只能等到布拉德雷發(fā)現恒星周年光行差，或等到貝塞爾發(fā)現恒星周年視差之后，才能夠完全接受哥白尼日心體系。然而這并不是歷史事實(shí)。因為在此之前，哥白尼體系實(shí)際上已經(jīng)被越來(lái)越多的學(xué)者所接受。因此哥白尼革命的勝利，明顯提示我們——科學(xué)革命實(shí)際上借助了科學(xué)以外的思想資源。 在這場(chǎng)提前獲得的勝利中，科學(xué)證據不是必要的。開(kāi)普勒、伽利略等人基于哲學(xué)理念而對哥白尼學(xué)說(shuō)的接納（例如，開(kāi)普勒的“宇宙和諧”信念，就與新柏拉圖主義一脈相承），類(lèi)似于“先結婚后戀愛(ài)”——先接受這個(gè)學(xué)說(shuō)，再“齊心合力將轉動(dòng)的馬車(chē)拉到目的地”（開(kāi)普勒鼓動(dòng)伽利略的原話(huà)）。 |
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