头脑游戏

“真理一旦被发现,就很容易理解;关键是要去发现。”

——伽利略

伽利略也许是文艺复兴时期最具影响力的思想实验家。这位意大利哲学家和数学家实际上并没有从比萨斜塔上扔过两个

头脑游戏 - 图1 意大利比萨斜塔,伽利略的思想实验以此作为场景。

一大一小的球。实际上,这是一个思想实验,通过逻辑证明,所有物体必然以同样的速度下落——当然,这是忽略了空气阻力的结果。几个世纪后,阿波罗飞船的宇航员在月球的真空环境中让一根羽毛和一把锤子自由下落,用这种实验方式向伽利略致敬。

伽利略还有一个强有力的论证:我们想象自己坐在船舱内观察,看见金鱼正往鱼缸的前面游动,看见蝴蝶在船舱里持续飞行,却完全感觉不到船在运动。这个简单的类比不但为相对论提供了基础,而且开启了一个教条主义开始弱化的世界。

16世纪最著名的天文学家第谷·布拉赫(他在一次决斗中失去了鼻子,之后一直戴着假鼻子)和丹麦国王之间的关系,就是一个好例子。第谷是个酒鬼,经常和资助他进行研究的国王闹翻。有一次,他一气之下把仪器都搬去了德国。第谷去世后,他的助手约翰·开普勒在德国完成了《鲁道夫星历表》。为完成这个新的宇宙数学模型,开普勒偶然采用了哥白尼的一小部分早期研究成果,主要是地球围绕太阳运转。

头脑游戏 - 图2 1766年的机械天象模型,约翰·温斯洛普在哈佛大学教授天文学时使用。 头脑游戏 - 图3 丹麦哥本哈根罗森堡宫天文台前的第谷·布拉赫雕像

这算是多么重大的科学革命呢?它并没有看上去那么重大。简短而贴切的说法是,哥白尼“发现”地球是围绕太阳旋转的。

实际上,这是一个古老的观点,古人已经争论过多次,在有影响的梵语、阿拉伯语和罗马语文本中都能找到。古希腊人将这些很好地记录了下来,有些还记录得相当详细。

在名为《数沙者》(The Sand Reckoner)的古代文本中(看名字就知道该文本的任务之一,是确定宇宙能容纳的沙粒数量的上限),著名发明家和数学家阿基米德非常激动地写到一个叫“阿利斯塔克”的人刚刚写了一本关于天体运行的书,其中包括很多令人兴奋的假说。例如:

■ 地球围绕自己的轴转动,而星星和太阳不动。

■ 地球围绕太阳沿圆形轨道旋转,而太阳位于轨道中心。

■ 从中心点太阳到固定的恒星球体的距离,绝对是巨大的。

新时代黑暗艺术

在文艺复兴时期,占星术是理解自然的基本工具。第谷·布拉赫在1574年的哥本哈根系列演讲中强调了占星术的重要性,因为天体、地球上的物质(金属、石头等)和身体器官之间有对应关系。

同样,第谷对炼金术的兴趣,特别是与帕拉塞尔苏斯相关的医学炼金术,几乎和他对天文学的研究一样长久。他在乌兰尼堡的天文观测站有两个功能:天文台和炼金术实验室。第谷强调了炼金术和占星术要一起研究的重要性,还铸造了一对徽章,上面写着拉丁语格言:“向下看,我能看见上面”和“向上看,我能看见下面”。

头脑游戏 - 图4 第谷·布拉赫制造的天文仪器