1543年,哥白尼在《天體運行論》一書(shū)中提出了日心說(shuō)理論,并通過(guò)構建天體的勻速圓周運動(dòng),戰勝了地心說(shuō)體系。這本書(shū)對于歐洲自然科學(xué)史的重要意義不亞于原子彈對二戰的意義,從此打開(kāi)了一個(gè)天窗,歐洲自然科學(xué)有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。有人假設如果在16世紀,中國誕生了《天體運行論》,中國的科學(xué)可能不是今天的樣子,實(shí)際上這本當時(shí)被人們看不懂的天書(shū),在17世紀傳入中國,并且是原版,未被修改的,可惜到最后都沒(méi)有翻譯成中文。
而一篇意料之外的前言被悄悄添加進(jìn)書(shū)中,反而讓《天體運行論》突破了教會(huì )的限制,成為近代天文學(xué)的開(kāi)端。接著(zhù),天文學(xué)家們不斷發(fā)展、完善日心說(shuō)理論,這個(gè)過(guò)程中還誕生過(guò)不被人們熟知的地日心體系。最終,德國天文學(xué)家開(kāi)普勒通過(guò)計算火星的橢圓軌道,提出開(kāi)普勒三定律,給出了準確的太陽(yáng)系模型。不僅如此,《天體運行論》這本書(shū)本身還通過(guò)構建“無(wú)形學(xué)院”,將天文學(xué)家們跨地域、跨時(shí)空地聯(lián)系起來(lái),串聯(lián)起望遠鏡發(fā)明前近代天文學(xué)的發(fā)展歷史。
本篇記錄了一個(gè)真實(shí)的故事,說(shuō)一位叫金格里奇的天文學(xué)教授,花了三十年時(shí)間滿(mǎn)世界追尋一本書(shū)。為了找這本書(shū),他提心吊膽地去過(guò)冷戰中的莫斯科,走進(jìn)過(guò)中國國家圖書(shū)館從未開(kāi)放過(guò)的特藏室,還很多次被卷入到古書(shū)失竊案里。跟他打交道的除了大學(xué)教授、圖書(shū)拍賣(mài)師,甚至還有國際刑警組織的警察,終其一生目的是為了找到《天體運行論》。
金格里奇教授去找這本書(shū),也是憋著(zhù)一口氣,就因為一個(gè)叫阿瑟·克斯特勒的作家說(shuō)這本書(shū)太專(zhuān)業(yè)、太枯燥了,根本就不可能有人讀過(guò)。你肯定覺(jué)得奇怪,一本幾百年前沒(méi)人讀過(guò)的書(shū),為什么要滿(mǎn)世界拼命尋找、調查呢?因為這本書(shū)不僅為我們揭秘了近代天文學(xué)發(fā)展史中的種種秘聞,比如,天文學(xué)只是哥白尼的業(yè)余愛(ài)好,而日心說(shuō)理論竟然是因為一個(gè)糊涂的編輯,才陰差陽(yáng)錯地突破了中世紀的宗教限制,還有歷史上曾經(jīng)有一種我們都不熟悉的“地日心”學(xué)說(shuō),等等,最有趣的是,我們還可以了解一種影響了整個(gè)天文學(xué)發(fā)展的交流網(wǎng)絡(luò )。要知道,中世紀的交通、通訊都不發(fā)達,但這個(gè)網(wǎng)絡(luò )連接起了不同地域、甚至是不同時(shí)間的天文學(xué)家們。更重要的是,《天體運行論》這本書(shū)沖破了中世紀的宗教束縛,成為近代天文學(xué)的開(kāi)端,而它的發(fā)行和流傳,串聯(lián)起了望遠鏡發(fā)明前近代天文學(xué)的發(fā)展??梢哉f(shuō),聽(tīng)了這本書(shū),你就能讀懂近代天文學(xué)的發(fā)展歷史。
我們先介紹一下《天體運行論》和日心說(shuō)的誕生過(guò)程,看看它如何突破中世紀的宗教壓迫,開(kāi)啟了近代天文學(xué)的發(fā)展。
說(shuō)到《天體運行論》這本書(shū),當然要先提到它的作者尼古拉·哥白尼。哥白尼這個(gè)名字相信你一定不陌生,他是提出日心說(shuō)的波蘭天文學(xué)家,不過(guò)你可能不知道,其實(shí)哥白尼的職業(yè)并不是科學(xué)家。因為中世紀的科學(xué)和神學(xué)是混在一起的,實(shí)際上,哥白尼本人是一個(gè)虔誠的天主教徒,他根據自己舅舅的安排在教堂里當教士。而他所在的教區常常發(fā)生戰亂,哥白尼本人還曾親自披掛上陣擊敗敵軍。你看,天文學(xué)只是哥白尼的業(yè)余愛(ài)好。
一個(gè)業(yè)余愛(ài)好者寫(xiě)的書(shū),怎么會(huì )發(fā)展成近代天文學(xué)的開(kāi)山之作呢?偉大的科學(xué)理論當然不是一蹴而就的,《天體運行論》這本書(shū)也經(jīng)過(guò)了幾十年的不斷修改擴充,才最終成書(shū)。金格里奇教授通過(guò)調查,為我們還原了《天體運行論》的誕生過(guò)程。
他在蘇格蘭的阿伯丁大學(xué)圖書(shū)館里,發(fā)現了一本哥白尼自己早年研究的手抄本,我們把它簡(jiǎn)稱(chēng)叫《綱要》吧。這本小冊子可以說(shuō)是哥白尼天文學(xué)思想的一個(gè)提綱,哥白尼在這本《綱要》里提了幾個(gè)重要的觀(guān)點(diǎn)。首先,他認為太陽(yáng)才是宇宙的中心,所有的天體,比如地球、火星,都是圍繞太陽(yáng)運動(dòng)的;其次,他說(shuō)地球自己也在旋轉,一天正好轉一圈,而一年則正好繞太陽(yáng)轉一圈。哥白尼就是在這本《綱要》里,第一次提出了日心說(shuō)理論。
不過(guò)哥白尼并沒(méi)有一戰成名,因為這本小冊子當年只抄了幾本,哥白尼也只給幾個(gè)好朋友看過(guò),并沒(méi)有大規模出版。那之后,哥白尼又自己一個(gè)人默默無(wú)聞地研究了三十年,最終他把這本簡(jiǎn)單的《綱要》和自己的日心說(shuō)理論,擴充成了一部四百頁(yè)左右的書(shū),這就是我們說(shuō)的《天體運行論》。直到他去世前不久,也就是他七十歲的時(shí)候,哥白尼才終于下定決心把自己的研究手稿出版,讓更多人了解日心說(shuō)理論。為什么臨到去世,哥白尼才敢宣傳自己的天文學(xué)思想呢?還是因為日心說(shuō)這個(gè)觀(guān)點(diǎn)在當時(shí)太激進(jìn)了,他害怕人們嘲笑他,也害怕當時(shí)的教會(huì )迫害他。
說(shuō)到這里,我們有必要先介紹一下中世紀歐洲的社會(huì )背景,只有了解了宗教壓迫的殘酷,我們才能理解為什么《天體運行論》能成為近代天文學(xué)的開(kāi)端。
你可能聽(tīng)說(shuō)過(guò)一種說(shuō)法,說(shuō)中世紀是“科學(xué)的黑暗時(shí)代”。這么說(shuō)是因為,中世紀的歐洲是“政教合一”的統治模式,羅馬教廷控制了歐洲大多數國家,教會(huì )對待科學(xué)的態(tài)度很粗暴,認為只要是與《圣經(jīng)》相違背的學(xué)說(shuō)都是錯誤的,甚至是有罪的。那么《圣經(jīng)》是怎么認識宇宙的呢?它說(shuō)啊,上帝創(chuàng )造了人,所以人所在的地方理所應當是宇宙的中心,然后上帝又為人創(chuàng )造了太陽(yáng)、月亮和星星, 所以大地靜止不動(dòng),太陽(yáng)、月亮都繞著(zhù)大地起落。你看,這不就正好是地心說(shuō)的天文觀(guān)念嗎?于是,教會(huì )就把地心說(shuō)奉為是和《圣經(jīng)》一樣的經(jīng)典。這下麻煩了,按常理來(lái)看,鼓吹“太陽(yáng)才是宇宙中心”的《天體運行論》肯定是禁書(shū)啊。教皇亞歷山大六世專(zhuān)門(mén)頒布過(guò)法令,規定沒(méi)有經(jīng)過(guò)教會(huì )審查的可疑書(shū)籍,一律要焚毀。你一定也知道,歷史上還有一個(gè)叫布魯諾的天文學(xué)家,就是因為批判《圣經(jīng)》,才被燒死在十字架上。

難道《天體運行論》還沒(méi)有出版,就要被教會(huì )禁止了嗎? 當然沒(méi)有。讓人意想不到的是,科學(xué)的發(fā)展就是無(wú)心插柳的結果。金格里奇教授發(fā)現,《天體運行論》第一次出版的時(shí)候暢銷(xiāo)無(wú)阻,并沒(méi)有被禁止,至于原因,還真是很讓人哭笑不得。原來(lái),中世紀每一本書(shū)在印刷之前,都需要一位編輯校對檢查一遍,而負責《天體運行論》校對的是一位年輕的牧師,他看完書(shū)里提的觀(guān)點(diǎn)后被嚇壞了:這么顛覆的觀(guān)點(diǎn)不是挑戰了《圣經(jīng)》嗎?要是就這么出版了,作者肯定會(huì )被教會(huì )抓起來(lái),而且我是不是也會(huì )受到牽連???于是,這位膽小的糊涂編輯就悄悄寫(xiě)了一篇前言加在書(shū)里,大概意思就是說(shuō),這本書(shū)里講的日心說(shuō)理論只是一種假設,并不是宇宙中真實(shí)的樣子,這種假設只是為了方便天文學(xué)家計算行星的軌道,大家不用擔心。等到書(shū)印刷出來(lái)后,哥白尼已經(jīng)來(lái)不及讓人刪掉這篇前言了。于是,《天體運行論》順利通過(guò)了教會(huì )的審查,因禍得福沒(méi)有被禁止。

你看,近代天文學(xué)的突破也有偶然的因素在里面。雖然這篇意料之外的前言,讓日心說(shuō)理論剛提出時(shí)沒(méi)有得到大家的重視,但沒(méi)有了教會(huì )的限制,它反而得到了廣泛的傳播,順利地突破了宗教壓迫,為日后近代天文學(xué)的發(fā)展奠定了基礎。
值得一提的是,《天體運行論》這本書(shū)在出版后不久,甚至還傳播到了中國。金格里奇教授在中國國家圖書(shū)館里,找到了兩本《天體運行論》第二版和第三版原書(shū)。這兩本古書(shū)是由耶穌會(huì )的傳教士,在十七世紀帶到中國來(lái)的,而且非常幸運的是,這兩本《天體運行論》保存得非常好,沒(méi)有被涂改關(guān)鍵頁(yè)碼,說(shuō)明它沒(méi)被羅馬教廷審查過(guò)。這正好證實(shí)了金格里奇教授的調查,也就是《天體運行論》最早出版時(shí)沒(méi)有被教會(huì )禁止。和這兩本書(shū)一起來(lái)到中國的,還有七千余本當時(shí)歐洲各個(gè)領(lǐng)域的經(jīng)典作品,但遺憾的是,它們從來(lái)沒(méi)有被翻譯成中文,而是幾經(jīng)周折才最終被國家圖書(shū)館收藏。有人說(shuō),假如這批書(shū)籍在當時(shí)全都被翻譯過(guò)來(lái),也許整個(gè)中國近代文化的歷史也會(huì )被顛覆。

說(shuō)到這兒我們知道了,哥白尼其實(shí)是一位神職人員。而中世紀的教會(huì )以《圣經(jīng)》為根據,對現代科學(xué)采取高壓態(tài)度,哥白尼也因為害怕教會(huì )的迫害,直到去世前不久才出版《天體運行論》。巧合的是,因為一篇意料外的前言被悄悄添加進(jìn)了書(shū)中,才讓《天體運行論》突破了教會(huì )的限制,讓日心說(shuō)理論被廣泛傳播,成為近代天文學(xué)的開(kāi)端。
了解了近代天文學(xué)的開(kāi)端,說(shuō)說(shuō)望遠鏡發(fā)明前,近代天文學(xué)經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展過(guò)程。在沒(méi)有望遠鏡和數學(xué)工具支持的中世紀,天文學(xué)家們就已經(jīng)不斷發(fā)展日心說(shuō)理論,建立起比較準確的太陽(yáng)系運動(dòng)模型了。這個(gè)過(guò)程我們大致可以分為三個(gè)階段,而這三個(gè)階段都和《天體運行論》有密切的關(guān)系。

先說(shuō)第一個(gè)階段:日心說(shuō)取代地心說(shuō)。你肯定覺(jué)得這個(gè)過(guò)程自己很熟悉了,但是想想看,在那個(gè)時(shí)候,日心說(shuō)是非常反直覺(jué)的觀(guān)點(diǎn)啊。你看,地心說(shuō)認為所有的天體,像太陽(yáng)、火星都圍繞地球旋轉,所以太陽(yáng)東升西落,這是人們能直接觀(guān)察到的現象。在中世紀的社會(huì )環(huán)境里,望遠鏡還沒(méi)有被發(fā)明,天文學(xué)家和普通人都是用眼睛直接觀(guān)測星空的,在哥白尼提出日心說(shuō)之前,人們堅信“地球才是宇宙的中心”一千多年了,現在為什么要接受一個(gè)新的日心說(shuō)理論呢?金格里奇教授在愛(ài)丁堡的皇家天文臺里,找到了一本十六世紀的《天體運行論》原書(shū)。這本書(shū)曾經(jīng)屬于一位和哥白尼同時(shí)期的天文學(xué)家,他在書(shū)里寫(xiě)下的一句評論就是這個(gè)問(wèn)題的答案。他說(shuō),哥白尼的日心說(shuō)理論太棒了,和地心說(shuō)相比,這個(gè)體系允許天上的各種天體做完美的勻速圓周運動(dòng)。這個(gè)“勻速圓周運動(dòng)”,就是日心說(shuō)取代地心說(shuō)的關(guān)鍵。

它為什么這么重要呢?那個(gè)時(shí)候,雖然大家都覺(jué)得地球是宇宙的中心,但有個(gè)問(wèn)題人們一直搞不懂,就是像太陽(yáng)、月亮都是乖乖地繞著(zhù)地球轉圈,東邊升起西邊落下,但像火星、水星什么的就很“不乖”,它們常常走著(zhù)走著(zhù)就停下來(lái),然后扭頭反向運動(dòng)一段時(shí)間,再掉頭繼續繞著(zhù)地球走。這個(gè)反向運動(dòng)的一段時(shí)間,也就是所謂的逆行。如果你身邊有喜歡星座運勢的朋友,你肯定能常常聽(tīng)到他們說(shuō)“最近水逆,運氣不好”。水逆,就是指的水星在逆行。
那這個(gè)現象怎么解釋呢?一位叫托勒密的天文學(xué)家,發(fā)展出一種圓圈套著(zhù)圓圈的理論,他是地心說(shuō)的集大成者。這套理論非常復雜,他說(shuō),每一個(gè)天體都圍繞著(zhù)一個(gè)點(diǎn)做圓周運動(dòng),軌跡是一個(gè)小的圓形,我們稱(chēng)作“本輪”;天體運動(dòng)的同時(shí),這個(gè)小圓形還繞著(zhù)地球旋轉,軌跡就是一個(gè)大圓,我們稱(chēng)作“均輪”。每個(gè)天體都有自己獨立的本輪和均輪,也就是說(shuō),天體繞著(zhù)小圓轉,小圓還繞著(zhù)大圓轉,但是旋轉速度不一樣。這樣一來(lái),我們從地球上看過(guò)去,有的時(shí)候繞著(zhù)小圓轉的水星就好像在逆行。

當時(shí)的天文學(xué)家們都很喜歡這套理論,就算后來(lái)的觀(guān)測數據越來(lái)越精密也沒(méi)關(guān)系,有不符合理論的地方,就在小圓里再套小小圓就行了。而且,因為天體眾多,天文學(xué)家只能不斷添加本輪和均輪,于是整個(gè)系統就變得越來(lái)越復雜。為了讓本輪旋轉得更合理,托勒密還引入了更多的概念,比如“等分點(diǎn)”。但這樣一來(lái)也出現了一個(gè)問(wèn)題,就是新概念的引入,讓本輪繞著(zhù)地球旋轉的運動(dòng)不能勻速了。這就麻煩了,因為那時(shí)候人們都信仰一個(gè)古老的原則,那就是“所有星球運動(dòng)都應該是勻速圓周運動(dòng)的,這樣才體現出上帝的完美”。
直到哥白尼提出日心說(shuō),才更好地解決了水星逆行的問(wèn)題。也就是所有的行星都繞著(zhù)太陽(yáng)轉,水星比地球轉得慢的時(shí)候,我們就看到逆行現象了。雖然托勒密和哥白尼的理論都能預測天體的運動(dòng),但是顯然哥白尼的更簡(jiǎn)單。更重要的是,天體又可以做完美的勻速圓周運動(dòng)了,這就非常符合大家的信仰。你看,日心說(shuō)就是通過(guò)勻速圓周運動(dòng)取代了地心說(shuō)。

接著(zhù)我們說(shuō)第二階段,“地日心說(shuō)”理論的誕生。這個(gè)理論很少有人知道,其他講述天文學(xué)史的書(shū)里,基本沒(méi)有它登場(chǎng)的機會(huì ),但本書(shū)的作者金格里奇教授,在尋找《天體運行論》的過(guò)程里發(fā)現了它的蹤跡。地日心說(shuō)算是一個(gè)人們意識到了舊觀(guān)念的不足、但還不愿意接受新觀(guān)念的產(chǎn)物。十六世紀《天體運行論》出版以后,許多天文學(xué)家和普通人都接觸到日心說(shuō)理論。前面我們說(shuō)到,日心說(shuō)最大的優(yōu)勢,就是允許天上的天體可以做勻速圓周運動(dòng),不過(guò)這個(gè)理論還是有些太超前了,而且它還有很多漏洞都沒(méi)法解釋。比如,當時(shí)有人質(zhì)疑說(shuō),假如地球在轉動(dòng),那天空中應該永遠在刮風(fēng)才對。
那么有沒(méi)有辦法既讓地球不動(dòng),又可以讓其他天體都能做勻速圓周運動(dòng)呢?還真有。金格里奇教授在梵蒂岡圖書(shū)館里,找到了一本第一版的《天體運行論》原書(shū)。這本書(shū)滿(mǎn)滿(mǎn)當當做滿(mǎn)了筆記,還畫(huà)了很多插圖來(lái)解釋天體運行的機制,甚至為了計算星球坐標的經(jīng)緯度,寫(xiě)筆記的人還獨創(chuàng )了一種數學(xué)方法。這個(gè)做筆記的人,是天文史上被大家遺忘的天文學(xué)家,保羅·維蒂希。這位天文學(xué)家幾乎沒(méi)留下什么著(zhù)作,所以一直默默無(wú)名。但是金格里奇教授發(fā)現,維蒂希在讀過(guò)《天體運行論》后,改良了書(shū)中提出的日心說(shuō)理論,提出了一種介于地心說(shuō)和日心說(shuō)之間的全新理念,我們稱(chēng)為地日心說(shuō)。簡(jiǎn)單說(shuō)就是,地球是宇宙的中心,并且保持不動(dòng),月亮和太陽(yáng)繞著(zhù)地球旋轉,但是其他所有天體都繞著(zhù)太陽(yáng)旋轉。你看,這不就很好地解決了“地球不動(dòng),其他天體勻速圓周運動(dòng)”的問(wèn)題嗎?當然,現在我們知道這個(gè)理論是完全錯誤的,不過(guò)它對近代天文學(xué)的發(fā)展有著(zhù)重要作用。

后來(lái),維蒂希把自己的想法和做滿(mǎn)筆記的《天體運行論》,都給了另一位丹麥天文學(xué)家,第谷·布拉赫。你也許對第谷更熟悉一些。他在丹麥的一座小島上建了一座豪華的天文臺,將天文觀(guān)測的精度整整提高了五倍,這個(gè)精度對同時(shí)代的天文學(xué)家來(lái)說(shuō)可是望塵莫及的。第谷勤奮而仔細地觀(guān)測星空,就是為了尋找證據支持地日心說(shuō)。維蒂希和第谷一起改良發(fā)展出的地日心學(xué)說(shuō),雖然這個(gè)改良方向是錯誤的,不過(guò)也為日后建立正確的太陽(yáng)系運動(dòng)體系,積累了豐富而寶貴的觀(guān)測數據。
有了哥白尼的日心說(shuō)和第谷豐富的觀(guān)測數據,最后一個(gè)階段,成熟的太陽(yáng)系運動(dòng)體系終于可以完成了,提出準確太陽(yáng)系模型的人,就是我們熟知的德國天文學(xué)家,開(kāi)普勒。開(kāi)普勒是前面我們提到的天文學(xué)家第谷的助手。他很早就讀過(guò)《天體運行論》,也相信哥白尼的日心說(shuō)是正確的,但一直有一個(gè)大問(wèn)題困擾著(zhù)他:雖然哥白尼的理論解釋了為什么行星有逆行的現象,但它對火星軌道的預測非常不準。開(kāi)普勒一直想不明白這到底是為什么。幸運的是,開(kāi)普勒從第谷的天文臺得到了非常豐富的行星運動(dòng)觀(guān)測數據,于是,開(kāi)普勒花了整整八年的時(shí)間,仔細研究《天體運行論》和這些數據,最終找到了哥白尼學(xué)說(shuō)的缺陷。問(wèn)題其實(shí)就出在我們前面提到的“勻速圓周運動(dòng)”上。

開(kāi)普勒大膽地拋棄了勻速圓周運動(dòng)這個(gè)固有的觀(guān)念,用橢圓軌道計算行星的運動(dòng),最終,他提出了著(zhù)名的“開(kāi)普勒行星運動(dòng)三定律”,來(lái)修正哥白尼的理論。從那時(shí)開(kāi)始,我們就能用最簡(jiǎn)單的公式來(lái)描述行星的運動(dòng),而這和第谷詳細的觀(guān)測數據是分不開(kāi)的。到這里,開(kāi)普勒終于用橢圓的軌道給出了準確的太陽(yáng)系模型。他從哥白尼的《天體運行論》出發(fā),改良了日心說(shuō),讓它成為一套真正簡(jiǎn)單、準確的近代天文學(xué)理論。
說(shuō)到這里,我們知道了在望遠鏡發(fā)明前,近代天文學(xué)發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段。首先,哥白尼通過(guò)勻速圓周運動(dòng),讓日心說(shuō)理論戰勝了地心說(shuō)理論;接著(zhù),維蒂希與第谷一起提出了地日心說(shuō)理論,雖然這個(gè)理論是錯誤的,但他們的研究為日心說(shuō)理論的進(jìn)步,積累了豐富的觀(guān)測數據;最后,在哥白尼的理論和第谷的天文觀(guān)測數據基礎上,開(kāi)普勒通過(guò)計算火星的橢圓軌道,提出了開(kāi)普勒三定律,終于完善了日心說(shuō)理論,給出了準確的太陽(yáng)系模型。
了解了近代天文學(xué)的發(fā)展過(guò)程,接下來(lái)我們進(jìn)入第三部分,說(shuō)說(shuō)《天體運行論》這本書(shū)本身,是如何串聯(lián)起整個(gè)近代天文學(xué)的發(fā)展的,看看它如何通過(guò)“無(wú)形學(xué)院”的方式,將不同地域、不同時(shí)代的天文學(xué)家聯(lián)系起來(lái)。

這里我們說(shuō)到了一個(gè)新概念:無(wú)形學(xué)院,字面意思就是沒(méi)有實(shí)體的學(xué)校。究竟什么是無(wú)形學(xué)院呢?要想明白這個(gè)概念,我們可以先思考一個(gè)問(wèn)題,那就是中世紀的時(shí)候,交通、通訊等等都是非常落后的,世界各地的科學(xué)家們是怎么跨越時(shí)間和距離的限制,交流和宣傳彼此的科學(xué)想法呢?你可能會(huì )說(shuō),寫(xiě)信交流呀,但這通常只能在兩位科學(xué)家之間展開(kāi)。也有人說(shuō)可以游學(xué),但在距離太長(cháng)的情況下就很難實(shí)現,比如波蘭的天文學(xué)家可以去德國游學(xué),但想來(lái)中國就比較困難了。無(wú)形學(xué)院,就是十六世紀天文學(xué)家們之間的、一種獨特的天文學(xué)交流網(wǎng)絡(luò ),這個(gè)網(wǎng)絡(luò )就是《天體運行論》這本書(shū)本身。
那這個(gè)天文學(xué)交流網(wǎng)絡(luò )是怎么運作的呢?我們先要感謝十六世紀成熟的圖書(shū)出版印刷行業(yè),它為這種獨特的交流網(wǎng)絡(luò )提供了物質(zhì)前提。金格里奇教授發(fā)現,十六世紀的歐洲已經(jīng)普遍采用了鉛活字印刷術(shù)。這種活字印刷術(shù),是德國人約翰·古騰堡在十五世紀研制出來(lái)的,這和我們熟悉的中國發(fā)明家畢昇在北宋年間發(fā)明的活字印刷術(shù)是不一樣的。它通過(guò)使用以鉛元素為主的合金材料制作的活字,以及相匹配的脂肪性油墨,大大提高了印刷的清晰度。谷騰堡還發(fā)明了木質(zhì)印刷機,提高了圖書(shū)印刷的效率,讓印刷商可以在短時(shí)間內印刷大量書(shū)本。金格里奇教授確認,《天體運行論》第一版與第二版加起來(lái),印刷了超過(guò)1000本的原書(shū)。這個(gè)數量和同時(shí)期的暢銷(xiāo)書(shū)相比,算是非??捎^(guān)了,這讓《天體運行論》原書(shū)可以在歐洲天文學(xué)家和大眾中廣泛傳播。值得一提的是,《天體運行論》原書(shū)是沒(méi)有名字的,這個(gè)名字是當時(shí)德國的印刷商自作主張地加上的。

有了數量充足的《天體運行論》原書(shū),天文學(xué)家們開(kāi)始以書(shū)本身構建無(wú)形學(xué)院。金格里奇教授花了三十年的時(shí)間,查看了大量現在依舊存世的第一版和第二版《天體運行論》原書(shū)。實(shí)際調查起來(lái)可比說(shuō)說(shuō)困難多了。你可能會(huì )問(wèn),都是同一批印刷出來(lái)的古書(shū),難道每一本會(huì )有什么不一樣嗎?還真不一樣。和我們現在買(mǎi)的書(shū)不太一樣,十六世紀是沒(méi)有統一的圖書(shū)裝訂的,印刷廠(chǎng)只提供作為書(shū)籍內芯的書(shū)頁(yè),每個(gè)人買(mǎi)的也都是印刷好的書(shū)頁(yè),然后大家會(huì )根據自己的品味,親自動(dòng)手或者請工人把書(shū)頁(yè)裝訂成形態(tài)各異的書(shū)??梢哉f(shuō),每一本《天體運行論》原書(shū)都是不一樣的。所以,金格里奇教授除了要分辨大量不同的原書(shū)與手稿,還要會(huì )英文、拉丁文等多種語(yǔ)言;他不僅要記錄每本書(shū)里各種各樣的筆記,還要通過(guò)字跡對比、資料查詢(xún)等方式確定其中大部分筆記的作者。
功夫不負有心人,結果發(fā)現,這些《天體運行論》原書(shū)曾經(jīng)被傳閱或是贈送多次,往往經(jīng)過(guò)了多個(gè)科學(xué)家的手。他們當中有的人是在書(shū)中寫(xiě)下自己對于日心說(shuō)的閱讀心得,有的人在書(shū)中點(diǎn)評別人的閱讀心得,還會(huì )討論修改其中的錯誤,也有的人直接提出了自己全新的天文學(xué)觀(guān)點(diǎn)??梢哉f(shuō),《天體運行論》本身就像一個(gè)學(xué)術(shù)論壇,每一本書(shū)都是一個(gè)帖子,天文學(xué)家們會(huì )在不同的帖子中留言交流自己的天文學(xué)理念。這就像是一座沒(méi)有實(shí)體的學(xué)校。

那是不是說(shuō),一本《天體運行論》的批注,就只能影響讀過(guò)這本書(shū)的人呢?金格里奇教授發(fā)現,不是這樣,不同本的《天體運行論》之間也有聯(lián)系。舉個(gè)例子,對于想要計算一顆行星具體位置的讀者來(lái)說(shuō),必須用到《天體運行論》中的星表,但是使用星表的時(shí)候,需要計算者自己先確認一個(gè)起始位置。金格里奇教授發(fā)現,有一個(gè)閱讀《天體運行論》的天文學(xué)家,在做筆記的時(shí)候選了1550年行星的位置作為起始位置,結果后來(lái),很多本《天體運行論》原書(shū)中的筆記,竟然都選擇了這一年作為起始位置,并且,天文學(xué)家們還會(huì )在自己筆記中討論用這個(gè)位置來(lái)計算的準確性。
你看,在交通和通訊都極端落后的中世紀,《天體運行論》這本書(shū)織成了一張網(wǎng)絡(luò ),連接了不同空間和時(shí)間的天文學(xué)家,構建起一個(gè)天文學(xué)的無(wú)形學(xué)院?!短祗w運行論》串聯(lián)起整個(gè)近代天文學(xué)的發(fā)展。
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