Sunday, November 20, 2016

推動科學革命的哥白尼

 作者:周鐵樓

尼古拉•哥白尼(Nicolaus Copernicus, 1473-1543)是波蘭數學家、天文學家、醫生和傳教士。他最著名且為人所熟悉的,是他提倡了「日心說」,打破當時統治整個天文學界長達一千多年並神聖不可侵犯的「地心說」。

地心說

現在每個人都知道太陽系是以太陽為中心,八大行星繞著太陽公轉;但是在哥白尼時代,人人都憑著雙眼所見和自己的感覺,把地球看成是宇宙的中心,認為太陽、月亮和所有星辰都圍繞著地球運轉。

「地心說」的概念始於希臘學者亞里斯多德,那時沒有足夠強力的望遠鏡,無法看到天象。到了西元二世紀,亞歷山大城的學者托勒密更將「地心說」寫成一本系統的書,名為《天文學》,自此「地心說」便變成了科學權威。後來中世紀被天主教接納,當時的教會權力很大,「地心說」便搖身一變成了不能被挑戰的真理。

按托勒密的說法,每顆行星都繞著一個較小的圓做圓周運動,這個圓周稱為「本輪」;而本輪的圓心又繞著地球做圓周運動,這個圓周稱為「均輪」。

只是,隨著天文觀測的發展,天文學家逐漸發現用托勒密的「地心說」不能解釋很多天文現象。但是他們仍不懷疑,只把托勒密的「地心說」修訂成一套非常複雜的系统,勉強解釋所觀測得的行星運動和日蝕、月蝕等天象。

身世和教育

哥白尼生於這樣的一個時代。他的父親是法官,也是一位成功的商人,母親是商人的女兒,家境富裕。哥白尼在家中排行第四。可惜到了10歲左右,哥白尼的父母相繼因病離世,四個孩子由舅父魯卡斯收養。魯卡斯是學者,也是主教,非常關心哥白尼的教育。

那時的孩子出路不多,作傳教士或者軍人就很有出息了。哥白尼受舅父影響,選擇作傳教士。18歲進入波蘭的一流大學,在由教會辦的科瑞克大學裡學習神學。他在那裡遇到兩位傑出的老師:著名詩人卡里馬赫和數學、天文學教授沃伊切赫,他們都是具有新思想的人文主義者。他在老師的薰陶下,不但眼界大開,學習了哲學、數學、天文學和醫學;而且更學會了用懷疑主義的精神去探索未知的學問,進而用實證的精神挑戰傳統權威。

三年後哥白尼回到故鄉,當時任大主教的瓦琴洛德派他去意大利學教會法規。1501年他從意大利回國,正式擔任神職,並行醫濟世,又處理教區行政事務等。哥白尼的醫術在當時算是比較高超的,他有高尚的醫德,對於教區的窮人找他看病,他從不推辭,不但不收診金還送藥給他們,當地的窮人都稱他為神醫。

1512年哥白尼的舅父去世後新主教上任,哥白尼被派管理一座在波蘭福龍堡山丘上的小教堂。從1512到1529年十多年間,哥白尼利用晚間的時間,用自己製作的日晷和器材進行大量的觀察,記錄行星運行和日蝕、月蝕等資料。

掌握了這些資料以後,哥白尼更確信托勒密的「地心說」是錯誤的。在這段期間哥白尼先提出一篇關於天體運動假設的論文,後人稱為《淺說》。

日心說

哥白尼起初對「地心說」產生懷疑的原因,是它不能解釋很多天文現象。哥白尼認為,要應用當時天文學家那一套複雜的系統來解釋,不但勉強而且不能自圓其說。他遍觀上帝所創造的萬事萬物,每一樣都極其簡單、精妙、美觀、自然。他認為全能的造物主所造的天地絕對不需要如此複雜和繁瑣的解釋。出於對上帝的這種信念,哥白尼仔細地分析了托勒密體系中的行星運動,發現以太陽為中心的體系可以消除「地心說」體系中不必要的複雜性;而且以太陽為中心,對天文的計算便簡單得多了!

於是,哥白尼極為超前地提出了「日心說」,即太陽是宇宙的中心;月球繞著地球做圓周運動,地球和其他五大行星都繞著太陽做同心圓周運動;同時地球還在自轉。
1543年哥白尼臨終前發表了《天體運行論》,這本書是現代天文學的起步點,開啟了「日心說」的革命,對推動科學革命做出了重要貢獻。

哥白尼的宗教信仰

哥白尼一生虔誠信基督。他認為上帝是大能的,他相信上帝必用最高效的方法創造物質運動規律。他想認識上帝的規律,故苦苦尋求真理,觀察天文現象,由是發現以太陽為中心的科學事實。

哥白尼對上帝的信仰有多深呢?他在其著作《天體運行論》的〈導言〉中說:「假如真有一種科學使人類靈魂更高貴,脫離世間的污穢,這種科學一定是天文學。因為人類若見到上帝管理下的宇宙所有的莊嚴秩序時,必要感覺到一種力量,催迫自己趨向於有規律的生活,履行各種道德。能從萬物中認出造物主,確是真善之源。」

電磁學之父法拉第總結他自己的一生時說:「我的一生是用科學來事奉上帝。」哥白尼是用天文學來事奉上帝。

哥白尼逝於1543年,享年70歲。死前他以禱告的心為自己寫了以下的墓誌銘:我不求祢(耶穌基督)賜我聖保羅的恩賜,惟求祢以祢的仁慈赦免我,像祢赦免聖彼得和(與祢同釘十字架)在祢右邊的強盜一樣。

我越研究科學,越信有上帝。──愛因斯坦(The Wall Street Journal, Dec 24, 1997, article by Jim Holt, “Science Resurrects God.”)
科學的發現也是宗教的發現。科學和宗教沒有矛盾。我們對世界的每一個發現,都增加我們對上帝的認識。—Joseph H. Tayor, Jr.(1993年諾貝爾物理學獎得主)


原載《中信》月刊第650期(中國信徒佈道會)


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