得到了古籍的启发,加上自己的计算,哥白尼惊奇的发现,原本与地球位置在不断变化的行星们,对太阳却是情有独钟,它们与太阳的距离几乎保持不变,这让哥白尼进一步坚定了自己的想法。托勒密出的这个题已经有一千多年了,那么多学霸都没能做出来,那肯定是题目有问题。
这个宇宙必须是简洁而优美的,一定是的。
抱着这样的信念,哥白尼尝试将题目改了改,粗暴的将太阳换作宇宙的中心,一口气就减少了五十多个本轮。虽然计算量减少了许多,但改题目后也遇到了很多新问题。
大地如此无边无际,凭什么要围着小小的太阳转。其实这个问题阿利斯塔克早就为我们解决了,他通过观测证明,太阳其实比地球要大很多,只是距离很远罢了。另一方面,关于昼夜交替的问题,哥白尼提出,地球不仅有绕着太阳公转的运动,还有绕着地轴的自转,这便解释了昼夜交替与恒星天的运行。
这些理论被哥白尼写进了一篇题为《关于天体运行的假说》的文章中,这篇文章一经问世就引起了极大的轰动,有天文学家们的赞许,但更多的是保守派们反对的声音。哥白尼很聪明,他特别声明了这篇文章只是假说而已,自己则在背地里偷偷撰写一本更宏伟的巨著,这一干就是三十多年。
其实对于日心说这个“真理”,哥白尼也很纠结,他作为天主教徒,还是一个小有名气的神父,如果发表这种言论肯定会被教会严厉打击,因此他起初并未打算出版,仅仅是把自己的作品分享给好友观看。显然,大部分人都会对他的“反动言论”恐避之而不及,但也有真心欣赏它的人强烈建议哥白尼出版此书。
在朋友的支持鼓励下,哥白尼终于鼓起勇气,选择在临终前发表了自己的著作,为了确保安全,编辑社还为他写了一篇前言,声称让地球动起来只是一个荒诞的数学假设,书中的讨论不过是数学练习罢了,他本人还是在书的最前面写下了《致神圣的保罗三世教皇陛下》的自序。于是教会的那些审核人员以为这本书又是借着天文学来拍教皇马屁的书,加之并不太懂天文学,没有仔细审核就让这本书出版了。
1543年5月24日,躺在病床上的哥白尼终于等到了火速送来的样书,据说他只是摸了摸这本书的封面就与世长辞了。新的时代已然开启,我们没有时间祷告这位伟大的先人,让我们看看哥白尼体系遇到的问题,然后跟随他们的脚步,克服困难出发吧。
我特地一直没有写出这本书的名字,因为它确实值得一谈。在大部分的科学史作品中,这本书被人们称作《天体运行论》,但它的另一个名字——《天球运行论》——更加符合哥白尼的思想。
前面讲过,哥白尼作为亚里士多德的虔诚支持者,自然是不愿意放弃天球体系的,但由于他固执的认为天体应该是完美的匀速圆周运动,因此新的模型还是逃不开本轮加均轮的模式,因此计算量依然不小。更膈应人的是,哥白尼难以处理天球与轮子之间的矛盾,这在它的著作中可以很清晰的看出来。这种问题在当时其实无关紧要,但下面的两个问题却不容忽视:
首先是最直观的,既然地球动起来了,人们应该有感觉,而且相应的应该会产生常年的自东向西的风,很显然这种现象都不存在。这个问题要等一百年后才能得到解决。
第二个问题是周年视差现象。起初的模型恒星天球绕着地球转,远处的恒星与地球位置不会发生相对变化,但在哥白尼这里,恒星天球变成了绕着太阳运动,那一年之中地球相对太阳的位置不同,应该会观察到恒星以一年为周期的运动。这个现象要等到三百年后才会被人发现。
哥白尼的工作是一次不彻底的革命,但在那个前不见古人,来者还在路上的年代,发出第一句声响是最难能可贵的。《天球运行论》在引起巨大反响后被罗马教廷列为禁书,但这并不妨碍一批新天文学家对此趋之若鹜,因为他们知道,只要解决了哥白尼体系遗留下的问题,天文学将迎来崭新的时代。
于是,近代天文学开启了车轮战的模式,后人不断为前人的理论添砖加瓦。但光搞理论还不够,我们还需要一个靠谱的裁判,于是精准的数据变得尤为重要。接下来就由下一位伟人,为我们的革命打下最坚实的基础吧。