天体运动（2）：可以少用几个轮子

天体运动（2）：可以少用几个轮子

蒋闻铭

近代科学的开端，是哥白尼的日心说。日心说当年，是对天主教会的严重挑战。教会为了捍卫神和亚里士多德的精神权威，全力维护托勒密的地心说，送布鲁诺上火刑架，判伽利略终身监禁，对日心说打压迫害，不遗余力。结果，哥白尼的日心说成了现代科学的标识里程碑，托勒密的地心说也就成了封建迷信反科学的象征。其实呢，哥白尼对比托勒密，日心说对比地心说，从天文科学理念，到数学计算，一脉相承，是技术改进而不是革命性的进步。

托勒密的轮子绕轮子，到哥白尼的时候，轮子加到了十几个。哥白尼是波兰的一个神父，虔诚的天主教徒。看行星算轨道，是他的业余爱好。算了好多年，有一天突发奇想，问自己如果第一个轮子，不以地球，而是以太阳为圆心画， 算行星轨道，是不是可以少用几个轮子。他一试，还真能少用不少。这就是他的日心说，不过他也知道，说地球绕太阳转，教会肯定不能同意，是要命的麻烦，所以他的《天体运行论》，临死前才敢发表。日心说和地心说比较，在哥白尼那里，不同的只是把地球换成了太阳；匀速圆周运动加轮子绕轮子，外甥打灯笼，照旧。

不过让原本不动的地球转起来，不管是自转还是公转，不单天主教会不能同意，讲科学实际的人，也不同意。这些人不同意地球绕太阳转，最主要的一条理由，是如果地球绕太阳，从这边转到那边，人看星星的角度，就会有一个偏差。但是这个偏差，怎么测也测不出来。这个自然是因为恒星离地球太过遥远，要测出这个视角差，当年的观测手段能力，远远不够。 离得最近的恒星，到地球的距离是4.5光年。光从太阳走到地球，要八分钟，走到最近的恒星，要四年半。

这么遥远的距离，当时的人做梦都想不到。所以测不出视角差，结论只能是日心说不对。错了怎么办？就又搞折衷主义，让行星绕太阳，让太阳绕地球。这样既能少用不少轮子，又没有视角差的问题。这就是第谷的折中体系。从数学模型看，这个体系比地心说更离谱。不过第谷不但有当时最好最全的观测数据，而且用他的模型算，理论和观测，吻合度最高。当年洋教士汤若望帮崇祯皇帝修订中国的历法，用的就是第谷的折中体系。就这样弄来弄去，还是轮子绕轮子。

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