地球儀為什么是歪的？

孫正凡

“三光者，日月星。”作為生活在宇宙角落里一顆不起眼星球上的生物，弄清宇宙里那些星點究竟是什么，宇宙結構是什么樣，一直是我們的夢想。有意思的是，在歷史上大部分時間里，我們都固執地相信我們知道的就是真相。比如古希臘/羅馬把日月行星都看作神靈，至今我們在歐洲語言里仍然可以看到火星叫瑪爾斯（戰神）、金星叫維納斯（愛與美之神）、木星叫朱皮特（眾神之王）；而中國古人以為世界是由陰陽五行構成的，而太陽、太陰是陽氣和陰氣之精。雖然如今我們對世界的認識早已超越了神話和陰陽五行，但古人的認識仍然如此執著地存在于我們的語言之中。

《宇宙圖志》就是這樣一部通過解讀幾百甚至幾千年來的精美藝術作品里的科學內涵，闡釋我們對宇宙認識過程的佳作。作者邁克爾·本森是一位藝術家，這決定了本書并不是一本“硬科普”，更像是藝術作品的解讀。科學與藝術完美結合，令人震撼。

古人說“蒼天在上、黃土在下”，這種天在上地在下的感覺始終伴隨著我們。

古希臘“地心說”模型其實已經非常明確地告訴我們：地球懸浮在太空之中，而太空里是無所謂上與下的。即便如此，至少在中世紀，人們頭腦中依然固執地保守著“天上、地下”區別，把地心說模型外圍加上了上帝和天使，上帝高高在上，天使分列兩廂。在但丁《神曲》中，地獄在地下深處，天堂在高天之上。所以到達天堂的方式是要伴隨著一陣清風飛上去。

與地心說相呼應，中世紀學者們表現宇宙秩序，一般采用地球北極向上的方式，外圍是日月五星和恒星天球。這就是古希臘宇宙觀念的“地球—天球”模式，這類模型利瑪竇稱之為“天地儀”。值得注意的是，在這里北極向上，赤道面就是水平的，而日月五星所在的黃道面是傾斜的。對于“地心說”模型，這是很自然的——既然地球位于宇宙中心，地位特殊，當然要端端正正，不能東倒西歪。在古代畫像中，集古希臘天文學之大成的托勒密，或者在中國傳授“地心說”的利瑪竇和徐光啟，他們手中的地球儀或天地儀，都以這種模式代表“地球靜止在宇宙中心”的思想。

但這個設定在哥白尼“日心說”模型中發生了改變。哥白尼告訴我們，地球只不過是圍繞太陽運動的一顆普通行星，地球運動包括自轉和公轉，日月星辰每天東升西落實際上是地球繞貫穿南北極的自轉軸發生自轉的結果；而黃道面實際上是地球圍繞太陽公轉的軌道平面。黃赤交角，即黃道面和赤道面的夾角，是地球整體相對黃道面的傾斜程度。

哥白尼《天體運行論》揭開了天文學的新篇章，成為了科學革命第一聲響亮的啼哭。“日心說”取代“地心說”的過程漫長而曲折，伴隨著伽利略、開普勒這些我們熟悉的科學巨人的名字；圍繞這個過程發生的歷史事件對人類歷史也產生了重要影響，羅馬教廷命令伽利略放棄“日心說”的審判至今余波未平。就連哥白尼指天球周而復始的旋轉所用Revolution這個詞，我們后來借用它來指代另一種人間的新舊循環——革命，這又是借“宇宙”權威訴說人間的世事變遷。

當“日心說”被科學界所公認，為了形象地表示我們對哥白尼科學革命的崇高敬意，地球儀從此就變成如今的歪脖形象。在教室里、科技館或辦公室里，靜悄悄而傾斜的地球儀，訴說的不是別的，而是科學革命時代哥白尼思想對我們的宇宙觀念、對人類文化形成的巨大沖擊。

《宇宙圖志》用上百幅精美壯麗的圖片，證明從古至今，人類對于宇宙的探索從未止步。對于天地宇宙的好奇心，無意中成就了我們最偉大的成就——科學事業。就像“地球儀”的擺放方向一樣，科學新發現不斷地校正著我們對于宇宙和自身的認識，這些既反映在科學實驗室里，也通過科學與哲學、藝術，乃至科學與宗教之間頻繁的互動，影響著人類文化的每一個角落。