星际信使
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伽利略对希腊哲学的继承和叛逆

1609年,已经45岁的中年科学家、帕多瓦大学教授伽利略迎来了命运的重大转机。在此前一年,荷兰人发明了望远镜;在这一年,伽利略根据他得到的消息,又依据他掌握的光学理论(光学也是自古希腊以来一门重要的自然科学研究领域),创造了比市面上性能高好几倍的望远镜,并把它指向了天空,开创了望远镜天文学,这也是他这本小书《星际信使》的内容。

伽利略用自己设计的望远镜,发现了月面不均匀性、遥远的恒星、木星卫星、金星相位、太阳黑子,并通过仔细观察和推理,获得了支持哥白尼日心说的证据。伽利略改变了我们对宇宙的理解,我们对自身在宇宙中的位置的理解,使人类迎来了一个科学推理胜过宗教教条的时代。

在范海登先生的结语中,他强调了伽利略时代数学家和哲学家们对望远镜光学现象“真实性”的接受过程。就自然哲学讨论来说,真实性显然是基础的基础,我们可以理解哲学家们的谨慎怀疑态度。不过对于伽利略来说,他面临的阻力和反对主要来自保守的亚里士多德主义者,尤其是在天文学领域里的古希腊观念。

与今天的天文学不同,古希腊学者们把当时的天文学相关研究分为哲学(物理)和数学两大分支。在哲学或物理上,古希腊的主流观点是亚里士多德地心说,即地球是宇宙的中心,而且是静止不动的,这个说法跟我们的感觉和经验是非常一致的;日月星辰在以地球为中心的多层同心球层上做完美的圆周运动;地上世界由土、水、气、火四种元素组成,天上(月亮以上)是由完美的以太构成。在中世纪,随着经院哲学的建立,基督教神学获得了空前强大的逻辑辩护,而希腊哲学在神学的卵翼下得以生存。

数学分支则是指历法、占星术以及托勒密“均轮—本轮”等宇宙模型(通常也称为托勒密地心说)。亚里士多德的老师、哲学家柏拉图曾经提出一个命题,他认为日月五星是在完美的圆周上匀速绕着地球运行。但是从现象上来看,比如火星、木星的亮度有显著的变化,轨道显然并不是完美圆周,柏拉图退而求其次认为它们可能是在多个圆周运动组合而成的轨道上运动,具体是怎么样组合的,柏拉图并不知道,把这个问题交给了后人。所以在古希腊天文传统里,天文学家、数学家们可以任意设计轨道的结构来预测日月五星的位置和亮度。有意思的是,他们认为这只是一种数学假设,并不代表着哲学或者物理学上的真实。

在中世纪(约公元476—1453年)的初期,拉丁欧洲的学者们,并没有真正见过柏拉图的大多数著作(得以流传的只有《蒂迈欧篇》等少数作品),以及亚里士多德和托勒密的全部著作。希腊哲学和科学对于他们来说是一个遥远的影子,只存在于许多罗马作家的笔记当中。随着古希腊著作被翻译为拉丁文,学者们(包括教会的修士们)为古希腊文化的成就和高度而震惊,因此亚里士多德和地心说在中世纪经院哲学体系里被神圣化,许多观点都被视为不可动摇的真理。对于初学者来说,这是一种很常见的心态;对于本来就不允许质疑的宗教信仰更是应有之义。

不过在古希腊哲学中,也埋藏着与宗教文化不和谐的、鼓励怀疑的种子。比如在柏拉图《蒂迈欧篇》里就明确写道:“我们的那些解释也只能是大约近似的……如果有人找到了更好的方法,我们应视其为朋友而不是对手……如果谁在检查这些问题时发现我们弄错了,那才会得到崇高的敬意。”亚里士多德本人更留下了名言:“我爱我师,我更爱真理。”所以哥白尼、伽利略等人在科学和哲学上的贡献可以视为古希腊文明在拉丁欧洲的重新生长。

哥白尼和伽利略都继承了希腊哲学的遗产,也都自觉地试图突破希腊哲学传统,改正其中的错误。哥白尼《天体运行论》正是运用逻辑推理,指出亚里士多德地心说的错误,从而把宇宙中心换成了太阳,得到了更见简洁、统一的行星运动模型。在自由落体问题上,伽利略指出亚里士多德观点的荒谬之处,所用的逻辑推理工具,就来自亚里士多德本人。当伽利略逐渐发现了亚里士多德哲学、物理和天文学里的漏洞,转而热情支持哥白尼日心说的时候,他遇到的对手是那些视亚里士多德教条不可置疑不可更改的亚里士多德主义者,而不是希腊哲学。

伽利略在《星际信使》中的种种天文发现,都与亚里士多德—托勒密地心说不能相容,却支持了哥白尼日心说,他本人也明确地表示了这种支持。哥白尼指出,他的日心说不是数学假设,而是哲学意义上的事实,这就突破了希腊哲学对数学方法的限制。伽利略更是发展了数学物理方法,把数学技巧和物理学(自然哲学)讨论结合起来,从而开辟了物理学研究的新模式(我们在中学课堂上已经使用过很多次)。在关于地球在宇宙中位置的问题上,希腊哲学和基督教采取了一种非常令人尴尬的解释。古希腊哲学认为地球是宇宙的中心,但同时又认为地上的各种运动现象是混乱、堕落的,天体的组成和运动才是完美而神圣的——为什么我们的宇宙会围绕着堕落的世界中心运行呢?基督教神学对希腊哲学的观点深表赞同,认为上帝为人类安排了大地作为住所,又创造了整个宇宙,方便人类的生活,但神学同样认为上帝和天使居住在神圣的天上,反倒是地狱离人类更近。

伽利略在论述了月球与地球的相似性,又解释月面的灰光(新月抱旧月)现象之后,对于地球在宇宙中的位置提出了不同的看法,支持了哥白尼日心说。他指出,我们看到的月光是反射的太阳光,月面上的辉光是地球把太阳光反射到月球上面而形成的;我们在地球上看到的月相和在月球上看到的“地相”是正好互补的。因此,地球不是无光的昏暗世界,相反,这“证明地球会强烈反射太阳光。因为我们将证明它是运动的,并且在亮度上超过了月亮,因此它不是宇宙中污秽的垃圾堆和渣滓”。地球和月球(此前认为是以太)是同样物质构成的,地球跟其他行星一样在绕太阳运动,反射太阳光。这样的哲学见解,提升了地球在宇宙中的位置。

伽利略用种种天文新发现支持并且发展了日心说,同样也是对日心说的继承与叛逆。比如在哥白尼日心说里,哥白尼仍认为天体的形状和运动是完美而神圣的圆周;伽利略接受了圆周(没有接受开普勒发现的椭圆运动),但它对月球和太阳的观测表面,天体并不是完美的,月面有凹凸不平,太阳表面有黑子;既然地球也是行星,那么行星也不是完美的。这些见解都向亚里士多德哲学提出了挑战。

这些学术上的继承与叛逆,是希腊哲学的应有之义。苏格拉底、柏拉图、亚里士多德这三代哲学家师徒之间观点并不一致。希腊哲学本身的发展,就是建立在一代又一代学者继承但不完全同意前人见解的基础上的。与宗教或其他古代文化不同,希腊哲学里没有完美的“圣人”和不可质疑的教条。当伽利略鲁莽地把哲学上的革新带入宗教领域的时候,麻烦就来了。