《人類科學(xué)技術(shù)史-170》歐洲中世紀(jì)天文學(xué)

歐洲中世紀(jì)天文學(xué)

在中世紀(jì)之前，基督教的早期傳道者僅滿足于象征性地解釋《圣經(jīng)》，對托勒密體系等古希臘宇宙觀念抱容忍態(tài)度。進(jìn)入中世紀(jì)以后，隨著教會勢力的強(qiáng)化，對《圣經(jīng)》的解釋就日益嚴(yán)格、呆板。基督教的思想代替了古代科學(xué)文化的成就而傳播開來。《圣經(jīng)》和教會人士詮釋《圣經(jīng)》教義的文章，成為關(guān)于宇宙構(gòu)造知識的唯一合法的文獻(xiàn)。

例如，《舊約全書.以賽亞書》有一處提到，"上帝坐在大地圓盤之上，萬民象蚱蜢一樣歡欣雀躍，天空象帷幕一樣籠罩四野，人們象住在帳篷里一樣舒適安寧"。這一段富有詩意的文學(xué)語言，被神學(xué)家演繹為穹窿狀的天空覆蓋著圓盤狀大地的宇宙圖象。公元4世紀(jì)，教士科斯馬斯寫了一部12卷本的著作《基督教地形學(xué)》，書中竟用基督教圣殿的結(jié)構(gòu)來附會宇宙。例如，他認(rèn)為圣殿中安放供品的桌子代表著大地。由于這張桌子是長方形的，按東西方向放置，因此大地也必然是長方形的，而且東西方向也一定比南北方向更長。這等于回到了上古時代最幼稚的宇宙學(xué)概念。不過，歐洲當(dāng)時以自然經(jīng)濟(jì)為主，手工業(yè)生產(chǎn)水平很低，所以也很少有人對此提出質(zhì)疑。

因此，中世紀(jì)的早期(公元5-10世紀(jì)）被稱為"黑暗時期"。當(dāng)時歐洲人連著名希臘科學(xué)家的名字也不知道，宣揚(yáng)地球是球形的思想也要遭受迫害，連亞里斯多德的水晶球理論和托勒密的地心體系也是不準(zhǔn)傳播的。

在中世紀(jì)早期，天文學(xué)研究遭到冷遇，占星術(shù)卻日益繁榮起來，古希臘哲學(xué)家和科學(xué)家都力圖從自然界本身來解釋自然現(xiàn)象，對占星術(shù)不感興趣。但是羅馬人相當(dāng)迷信，對占星術(shù)的預(yù)言深信不疑。早在公元1世紀(jì)，當(dāng)羅馬帝國還處于全盛時期時，占星家赫姆斯.特里斯梅吉斯圖寫了一部鼓吹星辰與人事存在著對應(yīng)關(guān)系的著作，后來經(jīng)廣泛流傳和發(fā)展，成了中世紀(jì)歐洲著名的"黃道人"學(xué)說。14世紀(jì)德國一部占星術(shù)手抄本中，清楚地標(biāo)出了黃道十二宮與所主宰的人體的各個部分：白羊?qū)m——頭部；金牛宮——頸部；雙子宮——雙臂；巨蟹宮——胸部和胃、肺；獅子宮——心臟和后背；室女宮——腹部和內(nèi)臟；天秤部——臀部；天蝎宮——膀胱和生殖器；半人馬宮--大腿；摩羯宮——膝蓋；寶瓶宮——小腿；雙魚宮——雙腳。

中世紀(jì)歐洲占星術(shù)更加盛行，人們的各項(xiàng)活動無一能脫離占星術(shù)士的喻告和誡示。一些著名的占星術(shù)士成了國王的高參，各種重大政治活動的決策都必須事先聽取占星術(shù)士的預(yù)言。羅馬教皇甚至親自下令，在大學(xué)城開設(shè)占星術(shù)課程。

基督教控制的國家再次接觸到古希臘和阿拉伯天文學(xué)的起因，是10到13世紀(jì)的十字軍東征。傳播的途徑大約有三個方向。首先是阿拉伯統(tǒng)治的西班牙。西班牙早就存在著基督徒與阿拉伯文化的接觸。從1085年托萊多被十字軍攻陷起，阿拉伯文的希臘科學(xué)著作逐漸被翻譯過來。托萊多陷落不久，就辦起了一所翻譯學(xué)校，歐洲很多學(xué)者都來到這里學(xué)習(xí)穆斯林的科學(xué)知識。

意大利的杰勒德(1114-1187)就是其中之一。他曾經(jīng)翻譯了包括托勒密的《天文學(xué)大成》在內(nèi)的80多部著作。其次是西西里島，這里的居民大多能說拉丁語、阿拉伯語和希臘語，其中有些人是猶太人。1091年西西里島被十字軍攻陷以后，一些阿拉伯著作就從這里被傳播到歐洲。第三是土耳其人于1453年攻陷君士坦丁堡，使希臘的學(xué)者們向西遷移。

同時，由于水輪、紡車、織布機(jī)、漂洗機(jī)、水力推動的鼓風(fēng)機(jī)等機(jī)械的發(fā)明，冶金、玻璃和陶瓷制造、造船等手工業(yè)的發(fā)展，使西歐出現(xiàn)了早期的技術(shù)革命，有力地刺激了實(shí)驗(yàn)科學(xué)的興起和發(fā)展，并提供了許多力學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等方面的新知識。在生產(chǎn)力發(fā)展的同時，觀測天文學(xué)也取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。例如在紐倫堡就形成了一個規(guī)模頗大的天文儀器制造中心，大批技術(shù)高超的手工業(yè)者在這里生產(chǎn)著大量的星盤、日晷、子午儀、象限儀、渾天儀等古天文儀器，為觀測天文學(xué)的發(fā)展創(chuàng)造了十分有利的條件。航海事業(yè)的發(fā)展，要求更加準(zhǔn)確地測定日月星辰在天空中的地位，這也推動了觀測天文學(xué)的發(fā)展。

從13世紀(jì)起，歐洲各國開始興建大學(xué)。當(dāng)時有三種大學(xué)：第一種是教會創(chuàng)辦的，如牛津和劍橋等大學(xué)；第二種是公立大學(xué)，由學(xué)生選舉出來的校長總攬校務(wù)，如帕多瓦大學(xué)；第三種是國立大學(xué)，由帝王征得教皇認(rèn)可而建立，如那不勒斯大學(xué)。在這些大學(xué)中紛紛開設(shè)了講授希臘經(jīng)典的課程，其中就有托勒密的天文學(xué)知識。

面對希臘古典科學(xué)在歐洲的傳播，基督教會在新的形勢下已經(jīng)無法用老的方法進(jìn)行阻擋了。公元1227年，羅馬教皇格里高里九世(約1170年-1241年）上臺后改用軟硬兼施的方法來控制人們的思想。一方面，他在1230年下令在羅馬建立宗教裁判所，殘酷迫害異端思想的傳播者；另一方面，他又在1231年下令重新修訂和評注古希臘的哲學(xué)和自然科學(xué)著作。于是托馬斯.阿奎那(1225-1274)竭力肯定亞里斯多德、托勒密學(xué)說和基督教的圣經(jīng)是一致的，并把托勒密的地心學(xué)說捧上了權(quán)威的地位，使教會對托勒密的地心體系從排斥變?yōu)槔谩?/p>

托勒密的體系認(rèn)為地球位于宇宙的中心，天體圍繞它運(yùn)轉(zhuǎn)。最接近地球的是月亮，其次是水星、金星、太陽、火星、木星、土星、恒星以及宗動天，這就是所謂九重天的思想。托勒密在描述行星運(yùn)動時，如同描述太陽月亮的運(yùn)動一樣，以本輪均輪加偏心圓的理論進(jìn)行說明。由于觀測越來越精密以及觀測數(shù)據(jù)的積累，所發(fā)現(xiàn)的行星不規(guī)則運(yùn)動就越來越復(fù)雜。為了說明這種復(fù)雜運(yùn)動，托勒密除掉假設(shè)地球偏在均輪中心的一邊以外，同時還設(shè)想本輪的中心沿著均輪的運(yùn)動也是不均勻的。他另外引入一個叫做"等點(diǎn)"的概念，等點(diǎn)與本輪中心的距離等于地球至均輪中心的距離，但方向相反，并假設(shè)本輪中心的運(yùn)動從等點(diǎn)看是等速的。這樣既維護(hù)了天體作等速圓周運(yùn)動的莊嚴(yán)及和諧，又盡可能地將理論推得的運(yùn)動軌跡盡可能地符合觀測的結(jié)果。

教會宣稱，上帝創(chuàng)造了天和地。為了管理地上的萬物，上帝又按照自己的形象創(chuàng)造了人。按照這種說法，地球既然是上帝所安排的人類的棲身之所，當(dāng)然應(yīng)該在宇宙間有特殊地位。托勒密的地心說恰恰論證了地球固定不動地處于宇宙的中心，這正好給基督教教義提供理論依據(jù)。因此托勒密的體系長期被教會奉為顛撲不破的永恒真理。

托勒密體系是歐洲天文學(xué)乃至整個近代天文學(xué)發(fā)展的新起點(diǎn)。從這以后，中世紀(jì)歐洲天文學(xué)長期停滯的狀態(tài)結(jié)束了，開始了新的發(fā)展歷程。

1252年繼位為西班牙國王的阿方索十世(1221-1284)是一位熱衷于科學(xué)的人，他在未登上王位之前就熱情支持學(xué)者們將阿拉伯文的科學(xué)著作譯成拉丁文，并組織一批阿拉伯和猶太學(xué)者修訂查爾卡利的《托萊多天文表》。他一登基，就刊布了這部經(jīng)修訂后的天文表，稱之為《阿方索天文表》。這份天文表在歐洲流傳極廣，在200年中，它幾乎滿足了所有歐洲國家的需要。

據(jù)說，阿方索十世對托勒密體系的繁瑣和不和諧頗為不滿，曾發(fā)牢騷說："上帝創(chuàng)造世界時要是向我求教的話，天上的秩序本來可以安排得更好一些。"為此，他被教會指控為異教徒，1282年被廢黜。

法國天文學(xué)家霍利伍德的約翰(-約1256）于1220年出版了名著《天球論》，簡明扼要地闡述了球面天文學(xué)，為天文學(xué)在歐洲的普及作出了貢獻(xiàn)。這本書有許多種譯本，一直流傳到17世紀(jì)末期。

15世紀(jì)歐洲的著名天文學(xué)家有維也納大學(xué)教授波伊爾巴赫(1423-1461）。他曾著《天文學(xué)手冊》，作為《天球論》的補(bǔ)充。同時又著《行星理論》(1474年出版），詳細(xì)地介紹了托勒密行星理論。該書此后200多年中再版了56次。他的學(xué)生和合作者雷喬蒙塔努斯(1436-1476)在紐倫堡建立了一座天文臺，并編印了公元1475-1506年的航海歷書，這份歷書曾為哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸時所使用。

在意大利，也曾出現(xiàn)過一位天文學(xué)家尼古斯(1401-1464)。他認(rèn)為地球每日都在其軸上自轉(zhuǎn)，這是宇宙開始時所賦予它的沖力所致。他還認(rèn)為，天體上也有和地球上相似的生物居住著，宇宙是無限的，在其他星球上所看到的天體運(yùn)動，與在地球上所看到的應(yīng)是一致的。人們以為地球不動，但實(shí)際上它與一切天體相類似，都在運(yùn)動著。

中世紀(jì)晚期，正是歐洲資本主義生產(chǎn)關(guān)系孕育發(fā)展的時期。中國的火藥、指南針、造紙、印刷術(shù)四大發(fā)明已通過阿拉伯人傳到了歐洲，歐洲資本主義性質(zhì)的手工業(yè)逐漸形成。1492年，意大利航海家哥倫布首次橫渡大西洋成功并發(fā)現(xiàn)北美洲；1519-1522年，葡萄牙航海家麥哲倫則率領(lǐng)西班牙探險隊(duì)完成了首次環(huán)球航行。因此，當(dāng)時的托勒密地心體系越來越暴露出它的破綻。后繼者采用本輪、均輪的觀念來修補(bǔ)托勒密體系，本輪、均輪的總數(shù)多達(dá)80個，運(yùn)算極為繁瑣，然而還是無法準(zhǔn)確預(yù)報日、月和行星的位置，無法提供優(yōu)良的航海日歷。

當(dāng)資產(chǎn)階級需要利用科學(xué)同宗教神學(xué)的宇宙觀作斗爭時，這場斗爭終于從天文學(xué)中的地心說開始了。