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天體運行論(絕版) | On the Shoulders of Giants:On the Revolutions of Heavenly Spheres
站在巨人肩上系列
[1111GI001]
作者:哥白尼‧著∕霍金‧編、導讀
譯者:張卜天
25開 464頁 平裝
ISBN:986-729-105-0
CIP:320
978-986-729-105-9
初版日期:2005年02月14日
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哥白尼,十六世紀的波蘭牧師與數學家,也是眾所週知的近代天文學奠基者。他之所以獲此殊榮,乃因為他是第一個得出行星與太陽並非繞地球而旋轉的這個結論的科學家。在哥白尼以前,太陽曾被認為是另一顆行星。把太陽置於行星體系的實際中心是哥白尼革命的開始。衝突點在於當時龐大的教會勢力所認定的宇宙中心其實是地球,而哥白尼的日心理論自然難以見容於當時。因此,《天體運行論》雖於一五三○年完成初稿,卻遲至一五四三年兩眼失明身體癱瘓的哥白尼臨終前夕才得以出版。哥白尼這撼動人心的理論,無疑揭開了下一波科學革命的序幕,奠定十七世紀伽利略、克卜勒及牛頓等後續科學成就的基礎。

Nicholaus Copernicus(哥白尼)
尼古拉‧哥白尼這位十六世紀的波蘭牧師和數學家,往往被認為是近代天文學的奠基人。他之所以能夠獲得如此殊榮,是因為他是第一個得出這樣結論的人──即行星與太陽並非繞地球旋轉。

Stephen Hawking(史蒂芬‧霍金)
史蒂芬‧霍金被認為是自愛因斯坦以來最傑出的理論物理學家,他也做了許多科學普及的工作,是享譽世界的科普暢銷作家。其《時間簡史》(A Brief History of Time)被譯成四十種語言,銷售了數千萬冊,取得科學史寫作史無前例的成功。他後續出版的還有《胡桃裡的宇宙》(The Universe in a Nutshell),以及與索恩(Kip S. Thorne)等人合著的《時空的未來》(The Future of Spacetime)也都獲得極大的迴響。
一九四二年(伽利略去世後三百年)一月八日,史蒂芬‧霍金出生於英國牛津。他起初在牛津大學學院學習物理,並在劍橋大學獲得宇宙學博士學位。自一九七九年起,他一直擔任著盧卡斯數學教授的職位。這個職位是遵照前大學議會議員亨利‧盧卡斯(Henry Lucas)的遺願於一六六三年設立的。首任者是伊薩克‧巴羅(Isaac Barrow),一六六九年由牛頓繼任。擔任該職位的人都被認為是當時最為傑出的思想家。
史蒂芬‧霍金教授致力於研究支配宇宙的基本定律,他與羅傑‧彭羅斯(Roger Penrose)一起證明了愛因斯坦的廣義相對論隱含著時空起始於大爆炸、終結於黑洞的結論。該結果表明,必須把廣義相對論與二十世紀上半葉的另一偉大科學進展──量子理論統一在一起,他發現這種統一會導致這樣的一個結論:即黑洞不應當是全黑的,而是會不斷地發出輻射直到最終消失。另一個猜想是:宇宙在虛時間中是沒有邊緣或邊界的。
史蒂芬‧霍金擁有十二個榮譽頭銜,還獲得許多獎項與勳章,他是英國皇家學會會員與美國國家科學院院士,他在進行理論物理學研究的同時,並沒有忽視家庭生活(他有三個子女和一個孫子),此外他還計畫做廣泛的旅行,並為公眾作演講。

史蒂芬‧霍金(Stephen Hawking)的導讀

尼古拉‧哥白尼這位十六世紀的波蘭牧師和數學家,往往被認為是近代天文學的奠基人。他之所以能夠獲得如此殊榮,是因為他是第一個得出這樣結論的人──即行星與太陽並非繞地球旋轉。
亞里斯多德和托勒密的宇宙圖景統治達一千多年,其間基本沒有經歷什麼大的改動。直到一五一四年,波蘭牧師尼古拉‧哥白尼才復活了日心宇宙模型。哥白尼只是把它當做一個計算行星位置的模型提了出來,因為他擔心如果主張它是對實在的描述,那麼教會就可能把他定為異端。通過對行星運動的研究,哥白尼確信地球只是另外一顆行星罷了,位於宇宙中心的是太陽。這一假說以日心模型而著稱。哥白尼的突破是世界史上最重大的範式轉換之一,它為近代天文學開闢了道路,並且對科學、哲學和宗教都有著深遠的影響。這位上了年紀的牧師不願洩漏自己的理論,以免招致教會權威的過激反應,所以他只是把自己的著作給少數幾位天文學家看了。到了一五四三年,當哥白尼臨死時,他的巨著《天體運行論》出版了。他活著的時候沒有見證他的日心理論可能造成的混亂。
當《天體運行論》於一五四三年面世時,那些把日心宇宙當做前提的新教神學家攻擊它有悖於《聖經》。他們認為,哥白尼的理論有可能誘使人們相信,他們只是自然秩序的一部分,而不是自然繞之加以排列的中心。正是由於神職人員的這種反對,或許再加上對非地心宇宙圖景的普遍懷疑,從一五四三年到一六○○年間,只有屈指可數的幾位科學家擁護哥白尼理論。
哥白尼是第一個把金星與水星正確定位的人,他極為準確地定出了已知行星的次序和距離。他發現這兩顆行星(金星與水星)距離太陽較近,而且注意到它們在地球軌道內以較快的速度運行。在哥白尼以前,太陽曾被認為是另一顆行星。把太陽置於行星體系的實際中心是哥白尼革命的開始。由於把地球從原本是所有天體賴以穩定的宇宙中心移開了,哥白尼被迫要提出重力理論。哥白尼之前的重力解釋只假定了一個重力中心(地球),而哥白尼卻推測,每一個天體都可能有自己的重力特性,並且斷言說,任何地方的重物都趨向它們自己的中心。這種洞察力終將造就萬有引力理論,但其影響並不是即刻產生的。
到了一五四三年,哥白尼的身體右側已經癱瘓,他的身心狀況也已大不如前。這位完美主義者不得不在印刷的最後階段讓出了他的《天體運行論》原稿。哥白尼委任他的學生雷蒂庫斯處理他的手稿,但是當雷蒂庫斯被迫離開紐倫堡時,這份手稿卻落入了路德教派神學家安德里亞斯‧奧西安得(Andreas Osiander)之手。為了安撫地心理論的擁護者,奧西安得在哥白尼不知情的情況下,擅自做了幾處改動。他在扉頁上加入了「假說」一詞,並且刪去了幾處重要的段落,還摻進了他自己的一些話,這些做法減弱了這部著作的影響力和可靠性。據說,哥白尼直到臨終之時才在弗勞恩堡得到了這本書的一個複本,這時他還不知道奧西安得所做的手腳。哥白尼的思想在以後的一百年裏一直相對模糊不定,直到十七世紀,才有像伽利略、克卜勒和牛頓這樣的人把自己的工作建立在日心宇宙之上,從而有力地消除了亞里斯多德思想的影響。許多人都對這位改變了人們宇宙觀的波蘭牧師做出過評論,在這當中,也許最富表現力的要屬德國作家兼科學家歌德對哥白尼貢獻的評價了:
  
哥白尼的學說撼動人類精神之深,自古以來沒有任何一種發現,沒有任何一種創見可與之相比。當地球被迫要放棄宇宙中心這一尊號時,還幾乎沒有人知道它本身就是一個自足的球體。或許,人類還從未面臨過這樣大的挑戰,因為如果承認這個理論,無數事物就將灰飛煙滅了!誰還會相信那個清純、虔敬而又浪漫的伊甸樂園呢?感官的證據、充滿詩意的宗教信仰還有那麼大的說服力嗎?難怪他的同時代人不願聽憑這一切白白逝去,而要對這一學說百般阻撓,而這在它的皈依者們看來,卻又無異於要求了觀念的自由,認可了思想的偉力,這真是聞所未聞,甚至連做夢都想不到的。
——約翰‧沃爾夫岡‧馮‧歌德

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