新的科学观

更新于 2026年10月10日 版权声明
新的科学观

开普勒和伽利略搜集了令人印象深刻的证据来支持地球作为运动行星的地位。然而,椭圆轨道的概念和望远镜收集的新数据仅仅是支持行星地球的天文学证据。它们并没有回应那些反对它的非天文学的证据。在它们仍未得到回答的时候,这里的每一种论据,无论物理学的、宇宙论的还是宗教的,都证实技术天文学的概念与在其他学科以及哲学中使用的概念有着极大的差异。对天文学革新提出质疑越是困难,其他思想领域中进行调整的需求就越迫切。直到做出了这些调整,哥白尼革命才算完成。

科学思想中大多数大规模剧变都会产生类似的概念差异。例如,我们今天处在普朗克、爱因斯坦和玻尔启动的科学革命的后期。他们的新概念和当代革命所依赖的其他东西,都显示出与哥白尼的行星地球概念密切的历史相似性。像玻尔的原子和爱因斯坦的空间有限无界等概念,都是为了解决单个科学门类中的紧迫问题而引入的。接受它们的人起初是因为它们所在的领域中极为迫切的需求,而不顾及它们与常识、物理直觉以及其他学科的基本概念存在明显冲突。它们在某个时间被专业人士所使用,即使它们在较大的科学思想气候下看起来难以置信。

可是,不断地使用令哪怕最怪异的理论也变得似乎合理了,一旦显得合理,新的概念就获得了更多的科学功用。用第一章的话来说,它已不再只是一个为了经济地描述已知事物而做出的自相矛盾的特设性方案,而变成了解释和探索自然的基本工具。到了这一阶段,新的概念就不可能被限制在单一的科学专业中。自然不应该在不同的领域中显示出不相容的性质。如果物理学家的电子可以在轨道间不经中间区域发生跃迁,那么化学家的电子也应具有同样的能力,哲学家的物质和空间的概念也需要重新审视。一个科学专业中的每一项基础性的革新都不可避免地会改变相邻的科学领域,并且也会较缓慢地改变哲学家及受过教育的外行人的世界。

哥白尼的革新也不例外。在17世纪前几十年中,它顶多只是一项天文学上的革新。在天文学之外,它引起了许多的问题,跟它所解决掉的数值上的细节问题一样复杂,而且明显得多。为什么当地球沿着绕太阳的轨道运行时,重物还总是落向旋转着的地球表面呢?恒星到底有多远,它们在宇宙的结构中扮演怎样的角色?是什么在推动行星?天球没有了以后,行星如何保持在轨道之上?哥白尼天文学摧毁了这些问题的传统解答,但却没有提供替代物。在天文学可以令人信服地再度纳入一个统一的思想模式之前,需要一种新的物理学和新的宇宙论。(https://www.daowen.com)

在17世纪末之前,新的科学和宇宙论已经被创造出来了,为此做出贡献的人们全都是哥白尼少数派的成员。他们对哥白尼主义的坚信给他们大部分的研究赋予了新的形态和方向。它提供了一套新的问题,其中的一个——什么推动地球——已经在我们对开普勒“运动的精气”的研究中简要地出现过了。另外,哥白尼主义还为解决新问题所需的概念和技术提供了大量线索。例如,通过假定天的法则与地的法则的一致性,就使得抛射运动成为行星运动的合法的信息来源。最后,哥白尼主义给许多宇宙理论赋予了新的意义和价值,这些理论虽然在古代和中世纪也作为少数派的观点流传着,但过去却被大部分科学家所忽视。在17世纪,这些新近流行起来的观点中有一些,尤其是原子论,成为对科学的重要提示的持续来源。

这些新的问题、新的技术和新的评价,构成了17世纪的科学从哥白尼主义那里获得的新的透视。上一章显示了这种新的透视对天文学的影响。这一章我们将看到它在其他学科和宇宙论的发展中所起的作用,因为牛顿宇宙正是诞生于在哥白尼主义的帮助下变得丰饶多产的思想氛围中。但是牛顿宇宙不同于开普勒定律,后者是哥白尼革命在天文学方面的顶峰,而前者并不仅仅是哥白尼的革新的产物。因此,在讨论它的演化以及发现行星地球的概念如何最终获得融贯的意义时,我们偶尔会引入一些迄今为止一直被忽略了的概念和技术,因为它们直到哥白尼死后才跟天文学和宇宙论的发展有所关联。我们的问题现在变得比严格意义上的哥白尼革命范围更大了。

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