四、开普勒早期对新世界体制的接受

现在，在哥白尼之后半个世纪的岁月里，除了像赖蒂库斯② 这样著名的一些数学家和像布鲁诺这样不可救药的一些极端知识分子之外，没有谁有足够的胆量拥护哥白尼理论。可是，在 80 年代晚期和 90 年代早期，哥白尼的工作的某些必然推论却为年轻的开普勒所理解，接着在他的学生时代，这些推动形成了从第一位伟大的近代天文学家向第二位伟大的近代天文学家的有益转变。哥白尼本人已注意在这个新的世界体制中赋予太阳的那种比较大的重要性和尊严，他渴望为它们发现科学辩护和神秘辩护。为了论证起见值得引用一段话。“那么，太阳处于万物之中，因为在我们的这个最美丽的殿堂中，谁能把这种光芒放到另一个不能从那儿同时照亮整个宇宙的地方？不用说这一事实：一些人并非不合适地称之为世界之光，其他人并非不合适地称之为灵魂，还有一些人并非不合适地称之为统治者。特里米吉斯蒂斯称之为可见的上帝；索福克勒斯的厄勒克特拉称之为先知（All-seer）。事实上，正是荣登皇座的太阳指引着绕它运动的那个行星家族。”①哥白尼也形成了一个发育不全但与他的新天文学方法相适应的科学假说的概念。一个真实的假说是把以前分离开来的东西合理地（亦即，对他来说，在数学上）约束到一起的假说，它揭示了据以把那些东西统一起来以及说明它们何以如此的理由。“这样，在这种安排中，我们发现了世界的一种令人钦慕的和谐，发现了运动和运动路径的大小的一种可靠的、和谐的相互联系。因为在这里，一位深刻的观察者能够指出为什么木星的前行和逆行似乎大于土星的前行和逆行，小于火星的前行和逆行，而金星的前行和逆行为什么又大于水星的前行和逆行；为什么这种逆行对土星来说比对木星更经常，而对火星和金星来说比对水星更少见。而且，为什么土星、木星和火星在夜晚升起时似乎比它们相对于太阳消失和再现时要大。⋯所有这些结果都来自于同样的原因，即地球的运动。”①这些思想占据着年轻的开普勒，它们在很大程度上向他提供了他一生工作的动机，在早年他采纳哥白尼学说的特殊理由部分是模糊的，但是从他的著作中很容易看出，他有力地感觉到了那强烈地吸引着哥白尼的所有一般的环境影响，对他来说，自然的简单性和统一性乃是平凡之见。② “Natura simplicitatem a-mat”（自然崇拜简单质朴）；“Amat illa unitatem”（那里崇尚统一）；“Numquam in ipsa quicquam otiosum aut superfluum exstitit”（绝不无故空闲也绝不多此一举）；“Natura semper quod potest per faciliara，non agit per ambages difficles”（自然按方便行动，绝不费力走弯路）。从这个观点来看，很容易指出哥白尼主义的优点。人的视野的普遍开阔——现在又受到哥白尼主义的推动——已成为每一颗富有想象力的心灵的有力刺激，开普勒在数学科学中所取得的显著成就，只能导致他以充分的力量去感受那已经影响他的先驱者之心灵的一切考虑。他在图宾根的数学和天文学导师梅斯特林③（Masitlin）是新天文学的一

② 赖蒂库斯，德国天文学家，曾帮助哥白尼出版了天体运行论。——译注

① 《天体运行论》，第一册，第十间。

① 《天体运行论》，第一册，第十章。

② 《全集》，第一卷，第 112 页以下。

③ M．梅斯特林，16 世纪德国天文学家和数学家，开普勒受其影响爱上了天文学。——译注。

位全心全意的拥护者，那种可以在哥白白尼体系中达到的伟大秩序和和谐深深吸引着他，虽然迄今他只是很谨慎地表白自己。单就开普勒在数学中的成就而论，他就足以赢得永恒的声誉；是他最先清晰地阐明数学中的连续性原理，并马上把抛物线处理为椭圆和双曲线的极限情形，而且表明可以把平行线看作是在无限远处相交；是他把“焦点”这个词引入几何学；而在他出版于 1615 年的《测量酒桶体积的新科学》（Stereometra Dolorum）中，通过使用微元，他应用这一概念来求解某些体积和面积，这样他就为德扎尔格①、卡凡利埃里②、巴罗③以及牛顿和莱布尼兹所成熟地发展起来的微积分准备了道路。为这个数学发展的大部分（至少就它对天文学的影响而论）提供形而上学辩护的新柏拉图背景，唤起了开普勒的充分信服和同情。特别是宇宙作为一个简单的数学和谐的概念所获得的美的满足，强有力地吸引着他那艺术家的气质。“我确实知道我有责任维护它[哥白尼学说]，当我已在灵魂深处证明它为真时，当我以不可思议、令人心醉神迷的乐趣沉思它的美时，我也应该向我的读者以及我所能支配的全部力量公开捍卫它。”④

这些因素在他的思想中不同程度地混合在一起，但在他早年对哥白尼主义的热情中，最有力的一个因素似乎要在哥白尼主义对太阳的尊严和重要性的吹捧中来发现。虽然开普勒是近代严密科学的奠基者，但是他把他的严密方法与某些长期受到怀疑的迷信（包括可以公正地描述为太阳崇拜的东西）结合起来，并且实际上是在这些迷信中去寻找其方法的动机。在 1593 年他

22 岁的那年，他在图宾根的一次辩论中捍卫了新天文学，那次活动作为一个整体看来是失传了，至少费里希博士在他编辑的开普勒全集中没有介绍这次活动，可是，在开普勒的那些混杂在一起的遗著中，似乎有关于地球运动的辩论的一个小片断，从他的著作的那种高度言过其实的风格和其他的内在特征来看，那个片断很可能是他的这次青年时期活动的一部分。不管怎样，那个片断显然是他的早期岁月的产物，关于这一点，一个值得注意的事实是：太阳在这个新体系中的夸张地位是作为接受这个体系的主要的和充分的理由而出现的。①一些引文将会揭示出这个略带生气而又古怪的片断的大意。

“首先，免得一个盲人会向你否认这一点：对于宇宙中的一切物体来说，最优秀的是太阳，他的整个本质不是别的，就是他那最纯粹的光芒，再没有比太阳更伟大的恒星了；只有它才是万物的产生者、保护者和温暖者，他是光的源泉，具有无限丰富的热量，对视力最公正、最清澈、最纯粹，他是视觉的源泉，是一切色彩的描绘者，尽管他自己缺乏色彩。就其运动而言，可称之为行星之王，就其力量而言，可列之为世界之心脏，就其美丽而言，可称之为世界之眼睛，只有他才值得我们视之为最高的上帝，他应该高兴他有一个物质的住所，他应该选择一个供天使居住的地方。⋯因为，如果日耳曼人把他遴选为整个帝国中权力至上的凯撒，那么，由于他所支配的光芒，他已经在管理着其他一切运动和变化，这样在把决定天体运动的权力授与他上，谁还会犹豫不决呢？⋯因此，这个第一推动者不应该在整个轨道上散布开来，而应该从某一本原，好像是从某一个点出发，没有世界的哪个部分，没有哪颗恒星认为自己值得这样一

① 吉拉德·德扎尔格（1593—1662），法国数学家，对解析几何有所贡献。——译注

② B．卡瓦利埃里（1598—1647），意大利数学家，耶稣会教士。——译注

③ 巴罗（1630—1677），英国科学家，数学家，牛顿的老师。——译注

④ 《全集》，第六卷，第 116 页。也见第八卷，第 693 页。

① 《全集》，第八卷，第 266 页以下。

个伟大荣誉；因此我们把最高的权力赋予太阳，只有他由于他的高贵和力量，才有资格担负起推动的责任，才值得成为上帝本身——更不用说第一推动者——的家园。”

在他以后所表达的接受哥白尼主义的理由中，太阳的这种中心地位总是包含其中，而且通常是第一个理由。①开普勒以这种神秘的比喻来掩盖把神性赋予太阳的行为，比如说，在通行的神学环境中有必要给予太阳一种听觉。他特别诉诸了三位一体的学说。依开普勒之见，太阳是圣父，恒星的球面是圣子，传播太阳能量、推动环绕其轨道的行星的中间媒介是圣灵。②用这种比喻来作装饰当然不是表明开普勒的基督教神学完全是不真诚的；而是他已经发现了对它的一种富有启发的自然证明和解释，处理问题的整个态度带有活力论和比喻式的自然主义色彩，这是当时思想的基本特征。开普勒的同时代人雅可布·贝姆③便是这种哲学的最典型的代表。

可以说，他的思想的这一方面至少是随着天文学中严密的数学方法而变化的，在漫长而艰辛的探究已经使那些最热情的灵魂完全感到气馁之后，开普勒发现了伟大的行星运动三定律，正如他的发现所揭示的那样，他也是这种数学方法的坚定拥护者。但是，作为太阳的崇拜者的开普勒和作为对宇宙的严密数学知识之寻求者的开普勒之间的联系是异常紧密的。在充满青春热情和热忱想象的那些岁月里，开普勒被诱使着接受了这个新体系，主要是出自于太阳的神化和它在宇宙中心的特有地位这样的考虑。可是，他的思想在继续着，他的数学和他的新毕达哥拉斯主义发挥了作用：如果这个新体系是真的，那么在天体秩序中必定还有许多其他的和谐，通过对可得到的资料进行大量研究，便可发现这种和谐，而且往往认为它们证实了哥白尼主义。这是严密数学的一个任务，当第谷·布拉赫这位自希帕克①以来观测天文学的最伟大的巨人，正在完成他一生的工作，即编篡一部比他的任何先驱者所拥有的资料都更要广博，而且在精确性上无可比拟的资料时，开普勒恰好投身于这项深刻的工作，这真是他的万幸。开普勒在第谷·布拉赫逝世的头一年遇见了他，而且充分掌握了他积累起来的宏伟资料。为了“通过自然获得对上帝的更完满的知识，颂扬上帝的誓言，”②领悟和揭露这些深刻的和谐便成为他生命的激情。他并不只满足于对数的神秘处理或者对几何幻想的美的沉思，这应该归咎于他在数学和天文学中受到的长期训练，而且在很大程度上应归咎于伟大的第谷·布拉赫的影响，在近代天文学中，第谷是第一位对严密的经验事实充满热情的能力卓著的思想家。

这样开普勒便把他那思辩的迷信和试图在资料中发现得到确认的精确公式的热情结合起来：他在哲学上谈论的正是这个观察到的世界，因此，“没有合适的实验我便推断不出什么”，③因此他拒绝忽视在他的的推导和观察之间出现的变化，虽然这种变化不会让古代人为难。他曾经有一个关于火星的

① 例如，参见《全集》，第六卷，第 313 页。

② 《全集》，第一卷，第 11 页。

③ 雅可布·贝姆（1575—1624），德国哲学家，鞋匠。——译注

① 希帕克（前 161？～前 126？），希腊天文学家，数学家。他编制了巨大的星表，发现了岁差现象，初次利用经纬度测定了地球各点的位置。——译注

② 《全集》，第八卷，第 688 页。

③ 《全集》，第五卷，第 224 页。也见第一卷，第 143 页。

辉煌理论，都准备把它发表出来了。但是由于他的某些结论与第谷的结果相差八分钟，他便诚心地抛弃他以前的劳动，重新开始。像库萨的尼古拉这样的早期哲学家已教导说，一切知识根本上都是数学的，一切事物都是按比例聚集起来的，开普勒和他们的差别在于，他严格地强调把这个理论运用于观察到的事实。在这个术语的近代意义上，开普勒的思维真正地是经验的。哥白尼革命和第谷对行星资料的整理对于提供一个有待于发展和证实的新的、重要的数学理论来说是必要的，对于提供一套更完整的资料也是必要的，而那种证实就必须在这套资料中找到。正是使用这一方法，而且是为此目的，开普勒达到了他那著名的三大定律的划时代发现。这些发现对开普勒自己的心灵来说并不特别重要，因为，如果哥白尼假说正确的话，这些发现只是在观察到的运动之间确立起来的许多有趣的数学关系中的三个。这三个发现中让他最高兴的是第二个，即行星矢径在它绕太阳的公转中在相等的时间内扫过相等的面积，因为正是这个定律首次解决了行星速度的不规律性问题，这个问题是哥白尼在处理托勒密体系时的一个主攻点，可是他自己却无法解决它。出于宗教的理由，哥白尼和开普勒都坚信运动的均匀性。即坚信每颗行星在其公转中都是受一个不变的、绝不失效的原因推动的，因此，开普勒很高兴就面积来说能够“拯救”这一原则，即使就行星的路径来说不得不抛弃这一原则。但是使开普勒欣喜若狂，而且多年来他一直称之为他的最重要成就的发现发表于他的第一本著作《宇宙的奥秘》（ Mysterium Cosmographicum）中，此发现即：在那时已知的六颗行星的轨道之间的距离，大致相似于这些行星的球面内切和外接在它们之间合适地分布的五个正则立体时所得到的距离。因此如果一个立方体内接于土星的球面，而且木星的球面在这个立方体中又大致合适，那么在木星和火星之间就有一个四面体，在火星和地球之间就有一个十二面体，等等。当然，这项工作毫无成效，因为对应是粗略的，新行星的发现轻易地推翻了其根本假定，可是开普勒绝不会忘记这个成就在他那儿所唤起的那种质朴的热情。在这个发现之后不久所写的一封信中，他写道：

“我从这个发现中获得的欣喜难言于表。我不后悔浪费了时间，我不厌倦劳作；我不躲避计算的艰辛，我夜以继日地进行运算，直到我能明白我的假说是否会符合哥白尼的轨道，或者我的喜悦是否烟消云散。①

在 1619 年发表的《宇宙的和谐》（Harmonices Mundi）中，开普勒对其第三定律的阐明包含着他的一个辛勤试图，即按照精确定律来决定天体的音乐，并且用我们的音乐标记的形式表示它。②那些陷入困惑的天文学史家往往把开普勒的工作的这些特点指责为中世纪主义的残余而不予考虑，这种做法对中世纪的智力来说不甚公正，但对开普勒却过分有利。可是，出于我们的目的，注意到这些特点具有本质的意义。它们一定符合他的中心目的，这个中心目的就是在哥白尼天文学中建立更多的数学和谐，而不管这些和谐在成为以后的科学研究的目标时对进一步的成就是否有效。这些特点是从他的科

① 奥立弗·洛奇：《科学的先驱者》，第三章。

② 开普勒没有假设天体发出可听的声音；可是，它们的数学关系是以类似于音乐和声之发展的那种类似地可表达的方式变化的。

学目的和科学方法的哲学、从一种新的形而上学学说中直接生长出来的，而开普勒已初步认识到，对哥白尼学说的接受和对这种科学目的采纳便暗示了这种新的形而上学学说。