哥白尼與伽利略科學思想比較

宋俊龍?高永蘭

摘 要：哥白尼和伽利略都對近代科學有著巨大貢獻，但二人的科學思想卻有很多不同，本文擬從二者承襲的不同傳統角度做出分析。

關鍵詞：哥白尼；伽利略；科學思想；承襲；傳統

1 問題的提出

尼古拉·哥白尼（拉丁語：Nicolaus Copernicus，1473 -1543）與伽利略·伽利萊（Galileo Galilei，1564-1642）在近代科學史上都厥功至偉。文藝復興后，“科學觀點的第一次重大改變，是尼古拉·哥白尼完成的”，[1]P105而“在人心中沸騰著的某些偉大思想，終于在伽利略的劃時代的工作中，得到實際的結果”。[1]P125但二人的科學思想其實有著很多不同，本文擬從其承襲的傳統角度試作分析。

2 二人承襲的傳統

2.1 哥白尼的“畢達哥拉斯神秘主義數學傳統”以及“新柏拉圖主義傳統”

畢達哥拉斯主義（Pythagoreanism）與新柏拉圖主義（Neo-Platonism）都是古希臘學術流派，而“新柏拉圖主義”有“濃厚的畢達哥拉斯成分”，“喜歡用數的神秘諧和或單位空間的幾何學安排去解釋宇宙”。[1]P106

15世紀至16世紀，“具有這種畢達哥拉斯成分的柏拉圖主義又在意大利復活了。”波倫亞大學的數學和天文學教授馬利亞·德·諾瓦臘（Maria de Novara）批評托勒密體系“太繁復”，“不合于數學諧和的原理”，而哥白尼正是諾瓦臘的學生。“在當時有著作傳世的古代人中，只有畢達哥拉斯認為地球是圍繞一團中央火運行的”。[1]P106這就不難理解哥白尼為什么會提出追求數學和諧和以太陽為中心的新天文學理論了。（《Science and Change 1500-1700》更是明確將哥白尼歸為上述傳統中詳加論述。[2]P97-104）

以上可以看出哥白尼的延襲傳統，而使他重“理念世界”，而輕“現實世界”——重基于理念構建的理論推演，輕現實驗證。他自己“幾乎不進行天文學觀察”，“滿足于對別人的觀察資料進行數學計算”，“他徹底屬于希臘智力傳統——不喜現實世界”。[1]P97

2.2 伽利略的所謂阿基米德“機械主義傳統”

從伽利略的經歷可以看出他對數學與機械的興趣：他17歲“進入比薩大學學醫”，卻“私下師從一位富有經驗的工程師學習數學”，“通過閱讀歐幾里得和阿基米德的著作，喚起了他在數學與科學方面的天賦才智”，在“征得了父親的同意后”，伽利略將“注意力轉向了數學和科學”，他“始終對機械儀器有著濃厚的興趣，而且在這方面心靈手巧”， 他“擁有一間實驗室，在此度過了大量的時間”，伽種略“制作了大量新奇、非常靈巧又用途極大的儀器，因此人們稱贊他是現代發明之父”。[3]P183

而當“列奧那多（Leonardo）的機器，尼古拉斯·塔塔利亞（Nicholas Tartaglia）的機械解釋和阿基米德的復興作為同一復雜思想的一部分（強調可預測的大自然內部的互相作用的機械力）”在文藝復興時的意大利出現時，那種“對自然現象的機械解釋”給伽利略帶來的影響無疑是深刻的——“阿基米德（Archimedes）式機械主義情結”持續“在更廣闊范圍中起主導作用”，以至“持續至他的余生”。[2]P41

以上可以看出伽利略的延襲傳統，這使他“既重理念世界又重現實世界”——既重視運用數學作理想化推演，又重視通過觀測和實驗加以說明（演示）。

二人承襲傳統對各自的上述影響，還可以從二人如何看待“日心說”上得到印證。

哥白尼是“日心說”推崇者。不過，哥白尼在“建立他的天文學時沒有利用任何新的觀測資料作為依據”，甚至“在他的《天體運行論》中，他根本就沒有‘證明日心說”，而是“僅僅把日心說當作一種假設，然后由它出發來展開他的天文學”，其“本質上是出于審美和觀念上的需要”。[4]P242這可以看出哥白尼多么重視其“理念世界”。

伽利略是“日心說”的堅定支持者——“當伽種略這位明星開始在美第奇宮廷發出更加耀眼的光芒時，他已經在以極大的熱情到處宣揚哥白尼的日心說了”。然而他的“日心說”已遠不是一種假說了，也不是一種神秘主義的注腳，他是在用“現實”來證實它。伽利略“把金星的位相變化用作否定托勒玫體系的決定性證據”，斷言“他的觀測已經‘證實了哥白尼的《天體運行論》”[4]P265——不但要有理論，還要努力通過觀測和實驗加以說明（演示）。

3 結論

以上通過分析二人承襲的不同傳統，體現出他們在科學思想上差異：相對而言，哥白尼重基于理念構建的理論推演，而輕現實驗證；而伽利略既重視運用數學作理想化推演，又重視通過觀測和實驗加以說明（演示）。對應二者對近代科學的貢獻，恰如本文開頭所引，前者的貢獻更多體現在理論“觀點”上，后者的貢獻更多體現在實際“工作”中，哥白尼“在思想世界里發起了一場革命”，但在伽利略身上，“新精神比前人更進了一步”，他“把握了新的原則”，伽利略“真可算是第一位近代人物。”[1]P125

參考文獻

[1]W.C.丹皮爾著 李珩譯：《科學史》（M）.廣西師范大學出版社.2001年6月

[2]Hugh Kearney： Science and Change 1500-1700（M）. McGraw-Hell Book Company Reprinted. 1981

（注：本文引用該書時，引文中的漢語均為筆者翻譯）

[3]M·克萊因（美）張祖貴譯：《西方文化中的數學》（M）.2004年4月

[4]詹姆斯·E·麥克萊倫（美）等著王鳴陽譯：《世界史上的科學技術》（M）.上海科技教育出版社.2003年8月

作者簡介

宋俊龍（1979-），男，漢族，山東文登人，現為山東省昌邑市文管所文博館員。