第谷(Tycho)天文体系的先进性问题——三方面的考(2)
2016-04-17 01:00
导读：在当时欧洲天文学界中，伽利略、开普勒等人出类拔萃，率先接受哥白尼学说，并为该学说的胜利做出了巨大贡献，这是伽利略、开普勒的伟大之处，但并
在当时欧洲天文学界中，伽利略、开普勒等人出类拔萃，率先接受哥白尼学说，并为该学说的胜利做出了巨大贡献，这是伽利略、开普勒的伟大之处，但并不能说明怀疑哥白尼学说的人就是“反动”或者“腐朽”。
第谷正是日心说的怀疑者之一。他提出自己的新体系(De Mundi，1588)，试图折衷日心说和地心说。尽管伽利略、开普勒等人不赞成，但第谷体系在当时和此后一段时期内还是获得了相当一部分天文学家的支持。例如N．Reymers的著作(Ursi Dithmarsi Fundamentum astronomicum,1588)，其中的宇宙体系几乎与第谷的完全一样，第谷还为此和他产生了体系的发明权之争。又如丹麦宫廷的“首席
数学教授”、哥本哈根大学教授K．S．Longomontanus的天文学著作(Astronomia Danica，1622)，也完全采用第谷体系。直到J．B．Riccioli雄心勃勃的著作(NeWAlmagest，1651)，仍然明确主张第谷学说优于哥白尼学说。该书封面图案因生动地反映了作者的观点而流传甚广：司天女神正手执天秤衡量第谷体系和哥白尼体系，天秤表明第谷体系更重，至于托勒密体系则已被弃于地下。
当时学者们认为第谷体系优于托勒密体系，同时也足以与哥白尼体系一争长短，这是有客观依据的(详见本文第三节)。在修撰《崇祯历书》前后相当长的时期内，在当时欧洲天文学界人士看来，哥白尼学说并没有今天看来这样先进，第谷学说也没有今天看来这样落后。这是当时的客观情况。我们不应该把后人从历史高度得出的认识作为标尺去苛求前人，前人如未能达到这样的认识水平，即以“反动落后”斥之。
三、先进与否因判据而异
这一点对我们讨论的问题至关重要。许多讨论都因忽略了这一点而误入歧途。
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我们今天认为哥白尼学说先进，主要是用了“接近宇宙真实情况”这一判据，但是，这一判据显然只有我们后人能用。因为现在我们对宇宙，特别是太阳系的了解已经大大超越了那个时代，我们把今天所知的情况定义为真实，回头看前人的足迹，谁更接近些，方可谈论谁先进。而当时的人们尚在到底是地心还是日心争论不休，还没有一个公认的“标准模型”，因而不可能使用这一判据。
另一个判据，是当时人们和我们今天都不时使用的，即“简洁”。但是这个判据对哥白尼学说并不十分有利。多年来大量中外普及性宣传读物给人们造成这样的印象：托勒密体系要使用本轮、均轮数十个之多，而哥白尼日心体系则非常简洁。许多读物上转载了哥白尼那张表示日心体系的图。⑦那张图确实非常简洁，但那只是一张示意图，并不能用它来计算任何具体天象。类似的示意图托勒密体系也有⑧，一套十来个同心圆，岂不与哥白尼的同样简洁?实际情况是，哥白尼为了计算具体的天体位置，仍不得不使用本轮和偏心圆。为了描述地球运动需要用3个，月球4个，水星7个，金星、火星、木星和土星各5个，共计34个之多。(⑧P．121)这虽比同时代的地心体系少了一些，但也没有什么数量级上的差别。
还应该指出，“简洁”并不是一个科学的判据，因为它暗含着“自然规律是简洁的”这样一个前提，而这在很大程度上是一个先验的观念。事实上我们根本无法排除自然规律不简洁的可能性。
这里要讨论的第三个判据，则是古今中外的天文学家几乎一致接受、并且最为重视的，这就是：“由理论推算出来的天象与实际观测之间的吻合”。这个判据中国古代天文学家习惯于用一个字来表述：“密”，即理论推算与实际两者间吻合的密切程度。其反义词则用“疏”。正是这个最重要的判据，对哥白尼体系大为不利，却对第谷体系极为有利。
（科教作文网http://zw.ΝsΕAc.com发布） 那时欧洲的天文学家通常都根据自己所采用的理论体系推算出星历表并出版刊行。这种表给出日、月和五大行星在任意时刻的位置(或者据表作一些计算后可以得到这些位置)，以及其他一些天象的时刻和方位。天文学界的同行们可以根据自己的实测来检验这些星历表的准确程度，从而评论其所据体系的优劣。哥白尼的原始星历表在他逝世后由E．Reinhold加以修订和增补之后发表(Tabulae Prutenicae，1551)，较前人之表有所改进，但精确度还达不到角分的数量级。事实上哥白尼本人对“密”的要求可以说是很低的，他曾对弟子Rheticus表示：若理论与实测之间的误差不大于10'，他即满意。(⑧P．128)不管怎么说，与1588年问世的第谷体系相比，哥白尼体系的精确程度确实是大为逊色的。第谷生前即以擅长观测享有国际盛誉，其精度前无古人。例如，他推算火星位置，黄经误差小于2'他给出的太阳运动表误差不超过20”，而在此之前的各种太阳运动表，包括哥白尼的在内，误差都有15'-20'之多!⑨行星方面的对比也极为强烈，直到1600年左右，根据哥白尼理论编算的行星运动表仍有4°—5°的巨大误差。显然，从“密”这一判据来看，第谷体系明显地优于哥白尼体系，这正是当时不少学者赞成第谷体系的主要客观依据。
