太阳系理论的突破
陈天机 王永雄 彭金满 *
香港中文大学
一,「科学革命」
中古时代的欧洲学者放弃了自古已有的自大心态,奠定了客观科
学的基础,直接及间接地带动了多方面的改革,加速了社会演变的步
伐,结果大大提高了全球居民的生活素质.学者通常用「科学革命」
(the scientifc revolution)一词来描绘这划时代的突破,虽然我们今天
所认识的科学并非当时革命的原动力,而是这革命的产儿.
(一)哥白尼
不少人也称这革命做「哥白尼的革命」(the Copernican
revolution), 未免过誉这位业余天文学家了.笔者在〈地心论面临挑
* 陈天机,香港中文大学大学通识教育部访问教授.
王永雄,彭金满,香港中文大学物理系导师.
哥白尼(Nicolaus Copernicus, 1473–1543),波兰天主教修士(canon),业余天文学
家.N. M. Swerdlow和O. Neugebauer著有透辟的传记,参见Mathematical Astronomy
in Copernicus's De Revolutionibus (New York: Springer-Verlag, 1984), 3–32.关於哥白
尼和其他重要学者的传记亦可参阅J. J. O'Connor and E. F. Robertson, The MacTutor
History of Mathematics Archive, 2005,〈http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/history/
index.html〉.
134通识思维
战〉一文已讲过,2 他不是第一位提出日心论的人,但他提出的理论确
实引起了中古欧洲学者的广泛注意和讨论,这有似哥伦布发现「新」
大陆.实际上,哥白尼理论从未成为太阳系学说的主流.近年学者综
合多方面的文献资料,质疑他所提出的「创见」,更令他头上的光环
失色.
哥白尼的《天球旋转论》3 所强调的简洁之美只限於前哲已讲过的
大体理论.他自己的贡献是:他用大体理论最先描述了太阳系日心模型
的全貌,轻易地解释了行星的逆行,算出六大行星轨道大小的比例(误
差只有4%).但他所提出的细节理论不如托勒密理论精确,而复杂过
之.他将托勒密构思裏的每一个「均衡点」都改成加添的周转圆,所
采用的主要定理来自伊斯兰天文学家.
(二)旧时代的标志
科学革命送旧迎新.旧时代(至1601年)天文学探讨的特徵是:
工具: (无可避免的)肉眼观测;简单粗陋的仪器.
直线圆规几何与简单三角学;杂乱的数字,符号表示方
式;算术竟属大学课程.
了解: 认为宇宙比太阳系大不了多少.
相信星象,人生互相紧密影响;天文学家往往兼任星相术士.
对相对运动缺乏了解:同一物理现象在不同座标系统下
表示,往往被误认为是绝然不同的物理模型.

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