AL123 人文社科会员免费专区文学 2024-12-05

哥白尼_【美】欧文·金格里奇_AZW3_MOBI_EPUB_PDF_电子书（无页码）_【美】欧文·金格里奇

内容节选

第五章与托勒密争锋 1515年，威尼斯的彼得·列支敦士登印刷厂出版了一本令哥白尼翘首以盼的新书：一本介绍托勒密地心说宇宙观的拉丁文全译本。虽然原著以希腊文Mathematike syntaxis（《天文学大成》）为书名，意为数学汇编，但穆斯林天文学家习惯称其为《至大论》，意为“最伟大的”，且该书名也出现在了新书的扉页上。实际上，哥白尼已经知晓了此书的概要，因为早在1496年，该书的拉丁文摘要就在威尼斯出版了，而且是由15世纪杰出的天文学家普尔巴赫和雷格蒙塔努斯合力编译的。为能将《至大论》译成拉丁文，他们还专门学习了希腊语。尽管翻译的并非整部作品，但其对托勒密体系的评述可谓细致入微、发人深省。看着手中的新书，想必哥白尼一定意识到，有必要写一本与之媲美的著作，从而让世人关注自己那颠覆性的宇宙学理论。他也一定清楚，要与托勒密的丰碑之作相提并论，就得拿出一整套精确的行星位置观测数据。而“一整套”则意味着哥白尼需要对每颗行星进行大约4次观测——这一数字乍一看似乎微不足道，但额外的观测数据往往潜藏着不可避免的误差，反而会带来更多麻烦。此外，4次观测并不意味着随心所欲地对每颗行星观测4次即可，哥白尼需要选择恰当的时机，以更好地捕捉行星运动的几何轨迹。在某些情况下，要获得恰当的位形，需要花费好多年。正因如此，他潜心观测20余载，才得以将特殊方位的观测数据收集完毕。终于，在哥白尼暮年，《天球运行论》一书问世。在这部巨著中，哥白尼提到了他可能用过的三种仪器。第一种是日晷，该仪器比较简单，主要用来测量正午时刻太阳的高度。哥白尼指出，用一块方木就可以制作日晷，不过用石头或金属打造，则效果更佳。同时，他还解释了如何将日晷校准至南北方向。日晷一侧四分之一个圆的弧线上面还标有刻度。虽然哥白尼并未深入说明他使用这种日晷做了哪些具体的测量，但他以一种报告式的笔触讲述了自己对春分或秋分时间长达10多年的持续观测。为了精准锁定春分或秋分的日期，即太阳直射点在南北回归线的中点（位于赤道上）时，哥白尼花费了整整一年的时间，对每天正午时刻影子的最高和最低位置做标记，并将它们之间的角度平分。当正午时刻的影子恰好落在平分点上时，便是春分或秋分的时间。参见：Tycho Brahe’s Description of his Instruments and Scientific Work as given in Astronomiae Instauratae Mechanica (Wandesburgi 1598) (Copenhagen: København: I Kommission hos E. Munksgaard, 1946), 44-47。第谷此前将这首诗发表于他的 Epistolarum astronomicarum (Urani burg, 1596), 235-36。还有两种用于测量星体位置的复杂仪器。不过，需要指出的是，这些仪器都是为肉眼观测而设计的，因为望远镜直到17世纪方才问世。在这些仪器中，我们对一个叫作“托勒密尺”或“三角仪”的仪器有比较多的了解，这要归功于多年后的丹麦天文学家第谷·布拉赫。他曾派遣一名观测员前往弗劳恩堡，探寻哥白尼时代幸存的东西。当这位观测员将该仪器带回丹麦时，第谷为拥有托勒密尺自豪不已，遂挥笔疾书，以一首激昂的英雄史诗予以庆祝，并将托勒密尺写进了自己的仪器说明书。至于哥白尼提到的最为复杂的仪器，托勒密称之为“星盘”，而现在我们常称之为“浑仪”，因为现今星盘一词用以指一种截然不同的装置，该装置由一套扁平的黄铜板组成，代表着特定纬度下的星体和地平线。尽管哥白尼并未言明，但他很可能拥有一个这样的浑仪。根据其描述，浑仪是由一系列相互嵌套的环组成的，其中一组配备了对准恒星或行星的观测器。然而，有点令人沮丧的是，哥白尼并未透露其浑仪的具体尺寸。他只是提到，浑仪既不能过大，以免难以操控，也不能过小，因为还要用这些环区分度和分。若哥白尼真有一个浑仪的话，其应该有两三英尺宽。不过，需要强调的是，哥白尼从未公开宣称自己曾在观测星体时使用这种仪器。 20年里，约40次观测，听起来不是很繁重。不过在这期间，哥白尼做的观测很可能远不止40次，只是相关数据未被保存下来罢了。40次观测中，有27次被收录进了《天球运行论》一书，其中一次聚焦于土星的“观测”，被哥白尼精确地标记为1520年7月13日正午。但很显然，人们在正午根本不可能看到土星，因此，报告的位置必定是哥白尼在对该特定日期一前一后两个夜间所观测到的数据进行计算之后插入的。那么，哥白尼又是如何对这些缓慢移动的行星的位置进行测量的呢？毕竟，当时还没有天空坐标网格。尽管哥白尼能够根据周围已知恒星的位置来测量行星位置，但存在一个棘手问题，即坐标系相对于恒星在持续运动，这被称为“分点岁差”。因此，在哥白......