极简科学史，讲述。人类探索世界和自我的2500年历史，为我们展现科学观念变革和思想发展的伟大历程！有声书由中信书院出品，雪雷波讲，如今我们已经可以洞察天空，我们就很难理解古代天文学家的思维模式。因为那时他们只能站在地球上仰望天空，无法更近距离的去看了。但极有可能的是。希腊人并没有打算把这个模型当作一个微缩的宇宙！他们并不相信，如果他们忽然被送到天空中，他们就会真的看见木心忽然掉头向后猛冲过来！相关的数学模型并不是对天空逼真的描述，只是一系列的计算。通过这些计算，人们可以预测出某个星球或恒星三个月后，半年后或。两年后的大致位置。数学是一种策略！一种诱骗宇宙主动揭开一部分秘团的方式！因为要。寻找着me团的答案！超出。了人类的知识范围！这就是所谓的拯救现象。寻找可以与观测。到的数据相吻合的几何学公式，这些计算在不停。的调整，这并不能为天体运动的每一个变化作出解释，但对于领航员和计时员而言，这个计算结果是可靠的。当然其精确度也。可令天文学家自信！只要根据新数据，不断的稍加调整，他们就不会走错方向。公元前二世纪中期，伟大的瞻星数是喜帕恰斯使用了其他的策略，他绘制出了月球以及。其他星球的轨道。这些星球沿着这一轨道，做小圆周运动。与此同时，他们也在大轨道上做圆周运动！它还计算得知地球并不在军轮的中心，均轮的中心点略微偏离了理论上。宇宙中心的位置。利用这些方法，天文学家就能够精确地预测出。任何恒星或行星。在未来的位置。地心宇宙中，各个星球围绕着宇宙中心做复杂的旋转，这一宇宙模型是行得通的。约公元150年时，希腊天文学家托勒密开始将所有的发现。与计算收路边转成一本手册！天文学大成！理解是每。一个天体的运动，奇葩下思的宇宙模型被奉为不容置疑的系统。这一模型还会继续存在一千多年。塑造每一位凝望天空的天文学家的思维！天！文学大成中不仅。提到了西帕恰斯的本轮和偏心圆！还有一个新的策略，由于找不到一个精确的等式，使得各星球以同样的速度，围绕各自。的大轨道旋转！于是托勒密就提出，既然偏心圆应该位于均轮的中心，宇宙运动的速度就可以依据一个假想的不动点及偏心等据点来测得，偏心等据点的存在是不证自明的。为了能使各星球环绕君轮椅。以完全一致的速度前进！我们就必须。要从偏心等距点所在的位置！开始测量。换句话说，这是一个数学骗局，但与本轮或偏心圆。相比。这个骗局也算不上什么骗局了，而且考虑到它使得预测更加精确，因此它变成。了天文学的一个传统。正如数学家克里斯托夫灵。顿所指出的。任何星球的轨道！不论它多么复杂，我们都可以利用偏心等距点偏心圆，通过在本轮上在构造出一个本轮对其进行预测，这就揭示了为什么这一类型的运算一直到16世纪仍是一切星球量化理论的基石。接下来的1400年，中天文学大成几乎从没。遭到过质疑。在以君士坦丁堡为中心的希腊语的帝国中，人们一直在研究天，文学大成，也一直在实践相关的运算。但是一直没有创新，没有范式转变。地球位于宇宙中心仍旧是一条根本的真理。托勒密的本轮和偏心等据点学说被视为定理，也许是。天文学大成的有效性！使其免受质疑。当结果是正确的时，就不会有人去对该方法详加审核。也许就像H弗洛里斯科恩所说的，拜占庭思想家对这一经典理论太熟悉了，因而就不会过分仔细的去检查它。但不管原因是什么，拜占庭学者都几乎没怎么写过科学文章，拜占庭学者没有提出任何重要的问题，也没有对其他问题给出过答案。相比之下，阿拉伯。天文学家做得更好一些。地缘临近，使得穆斯林学者既能获得希腊文献，也。掌握了读懂这些文献的语言技能！约公元820年十天文学大成被译成阿拉伯语。天文学家！卖哈曼德尔法干尼伪！托勒密的天文学着作做事，即天文学大成概要。这本书迅速。成了阿拉伯世界权威的天文学着作。在众多天文学家中，九世纪天文学家。泰比特一本奎拉和默罕默德一本贾比尔阿尔巴塔，对。理论进行了改进。已对托勒密的预测与。他们的观察之间的差别。做出解释！但总体上，伊斯兰教传统对科学知识本身。并无关心！信仰的问题。是穆斯林！天文学家工作中更为关注的。因此与。同时期的军事谈听宝天文学家一样，穆斯林天文学家，也。没有对托罗密的天体系统提出过本质上的质疑。在黑海的西部，欧洲学者们试图理解宇宙！的努力！就更少了！别忘了欧洲的教育。根源于罗马！的知识传统，由于罗马帝国的占领，罗马，教育。慢慢。取代了希腊教育。罗马人的思想是非常务实的，他们重视的！是能运用于法律或政治。中的技能！对自然世界的研究则不那么重视，认为这项研究虽然有趣，但没什么实际用处。因此在。罗马对新科学的追求就破灭了。人们对希腊语的了解越来越少，对古希腊科学文本的理解也随之消失！罗马政治机器失败后，人们意识到了教育的作用。从五世纪到八世纪，教会学校开始复苏，但是这种教育。是有。倾向性的西方大主教们，希望能。尽可能的从教育中获益，这就要保证将足够多的年轻人培养成未来合格的神职人员。这就要求进行传统文科的教育，表达。以及知识。但是基督教教育。则。更多地传承了罗马教育的务实主义倾向！三学科也就比四一更有用。神职人员必须能识字，善言辞通变论。预测恒星的运动是无关紧要的，更别提去掌握复杂的几何学了。于是对学生们的肆意教育就越来越浅，越来越少！他们不去钻研天文学大成中的难题，而续读那些对天文成大学结论进行总结的摘要和手册，把相关的数学计算抛诸脑后。这是非专业的天文学。因此他们也就没有理由对。托勒密的结果提出质疑！也没有理由去询问为何。其中的运算会复杂到难以置信！令人迷惑。随着时间的流逝，手册和摘要就基本上取代了天文学大成原书！这一文献在西方世界越来越。难见到了！受过教育的欧洲人都知道，托勒密的宇宙。但对托罗密本人一无所知！地心宇宙成了常识，它不再是一条由某位科学家提出的可能遭到反对的理论，而成了不言而喻。无人发起，却被万人。人接受的道理。直到12世纪，西班牙半岛的基督教王国将穆斯林王朝逼向南方，直到此时，天文学大成才得以。重见天日。这些穆斯林王朝已经统治半岛低洼海岸400多年之久，他们从东部带走了希腊文献的阿拉伯语译本，因此这些译本现存。在西班牙南部的图书馆中，欧洲人！曾遗忘了他们，现在也得不到他们。但是到。12世纪30年代，穆斯林在南方的势力已经消退了，信奉基督教的国王征服者，阿方索。统一北方四个王国为一个联合王国之后，又开始向地中海进击！他的后嗣纷纷效仿她。到1200年，包括覆辙之城托莱多，以及馆藏。丰富的阿拉伯图书馆在内的大部分南方区域！都已经是基督教。的天下了！欧洲学者可以自由来往于托莱多，这为他们接触崭新的文献敞开了大门。他们大多数几乎不懂阿拉伯语，更别提希腊语了！但还有极小一部分，人拥有！足够的语言技能！他们将这些遗失的书籍重新一借给了他们的同事！比如多产的克雷莫纳的杰拉德，他独自将70多部科学数学。和。天文学的重要文献！翻译！成了拉丁文。过了一段时间后，西方天文学家。才开始使用这本全新的极其专业化！的天文学物理学和数学手册！几个世纪以来，以。言为中心的教育，导致欧洲学者们从没接受过复杂几何运算能力的练习，而要真正理解托勒密理论，这一能力是不可或缺的！科学学习的基础。已经被完全的。真正的腐蚀掉了！重建则要耗费时日。1453年，君士坦丁堡被奥斯曼帝国攻陷！这一时期重建工作有了，突飞猛进的进展，拜占庭帝国最终消亡了，大批操希腊语的学者离开了奥斯曼帝国，向。西逃往。他们。带走了一些宝贵的文献！但最重要的是他们带走了知识，语言知识，和处理数字的能力，以及他们的信念。在和平年代没有得到发展的希腊智慧遗产，如今面临威胁，急需保护。这些学者中有约翰内斯贝。萨里昂。他是一位高级牧师，藏书家。也是亚里士多德学派的专家。君士坦丁堡彻底沦陷十年前，他就从当时战乱。平扔的君士坦丁堡逃到了意大利！现在他又有了。将希腊知识带到西方的动力。此外他还做了其他的努力，他雇佣了在维也纳大学工作的年轻德国专家，乔治伯巴赫！让他为天文学大成，重新。编写手册，一本及翻译摘要。和评论于一体的手册！百！巴赫那时也是一。位小有成就的托勒密派天文学家，他曾写过一部畅销的学生手册，为初学者们总结了对宇宙的传统理解。尽管不会希腊语，他还是。接受了贝萨里昂交给他的任务，并开始撰写一本。阿拉伯语文现在。完成了前六卷后，他却在38岁时突然病倒了。1461年4月去世之前，伯巴赫要求学生。约翰缪了一。位天才的25岁德国数学家继续完成这项工作。缪了同意了。她放下了自己的工作，花了几年的时间完成了百巴赫的工作。天文学大成摘要，写成。此书可读性！很强，对天文学大成进行了准确概括，毫不质疑地接受了天文学大成的前提，也毫不犹豫地指出了其中的错误。这本手册是读者阅读晦涩！的天，文学大成的最佳指引！然而在随后的25年，该手册读者寥寥，直到1496年，这部手册采用当时。风靡整个欧洲的最先进的印刷技术。排版印刷，但那时雷格蒙塔努斯已经去世了。1476年7月，他40岁生日，刚过了一个月，就死于了一种罕见的疾病。但是天文学。大成摘要出版之后，两位译者因。他们将天文学大成传递给更广泛的读者的努力而备受称颂。这两个最著名的人。1515年，数学家桥格坦斯泰特说道，有效地恢复了天文学这一。最崇高的学科！此前这一学科。几乎要被人类彻底遗忘了！谭斯苔特也是一位德国人！他的这番话部分也是出于他的民族自豪感。后来天文学大成摘要的影响力，堪与。天文学大成媲美，甚至超过了后者。这本书不久便成为标准教科书，引导年轻的天文学家。们获得对托勒密宇宙的全新的清晰！的理解，因为天文学。大成摘要的问世，天文学大成才重新获得了其天文学圣经的地位。但是。在还不到一代人的时间里，这本书就将面临。重大的挑战。古代最后一位天文学家。关于宇宙的另一种解释。该解释有。更缜密的数学计算的支持！但除此之外就。没有其他证据了。尼古拉哥白尼说，我常想是否还能为天体运动轨道的分布。找到。一个更合理的解释。尼古拉哥白尼对。偏心等据点，心怀。疑问，1491年，当时18。岁的哥白尼！还是克拉克！夫大学的一名学生，那是他第一次。读到天文学大成摘要！从一开始。她就对那些复杂而笨拙的轨道提出了质疑。整个托勒密模型是在亚里士多德物理学中物质和轻物质的属性，以及前者。向宇宙中心坠落的倾向的基础上构建起来的。但是托勒密模型违背。了亚里士多德的另一条核心原则，即天体总是在做圆周运动，拼心等据点。和本轮二者都是。名义上维持了星球的圆周轨道！事实上却。都扭曲了轨道！只有眯着眼看，且必须使劲眯着！眼看！托勒密的轨道！才是圆形的，并且每个星球都有。其运动轨迹和特有法则。哥白尼后来写到，就像一位艺术家想画一个人，但是他分别依照不同的模特画出了。双手双脚头以及。身体其他部分，每一部分都画得很好，但是无法组成一个完美的人体。最终的作品。与其说是个人，不如说是个怪物！困扰着他的并不是托勒密体系的不准确，而是其粗糙的本质。接下来的15年，哥白尼。一边学习天文学大成，一边独自进行观测。就读克拉科夫大学五年后，他开始记录毕宿五上出现的十又三年之后，他按照顺序。详细记载了土星和月球的每一次相合。他在罗马讲授数学，自学了希腊语，并。一直进行天象观测。到1514年，它构建了一条更为细致的理论，它以简洁易读的形式将该理论写了下来，删掉了其中所有的数学运算，并在朋友之间传阅。这份通俗的理论构想，短论。开篇承认托勒密系统总体上很好，能解释天体运动。哥白尼的主要目标是要摆脱该系统要求的。数学运算！尽管托勒密。及其他。大多数天文学家的天体理论！与大量。的数据一致，但仍存在较大的问题，及除非构想出相应的偏心等据点，否则这些理论是不成立的。我常想是否。还能为天体运动轨道的分布找到一个更合理的解释。根据该轨道分布可以推导出每一个均差，且其中的一切都会环绕各自中心点，作一致！运动，这也是绝对运动定律所规定的。在我着手设法解决这一极其困难，几乎不可解决的问题很长一段时间后，我才知道。如果我能做一些假设，那么我就可以通过比之前更少更简单的运算来。解决这个问题了！这些假设非常简单，一切天体都以太阳为中心，旋转！因此太阳是宇宙的中心，地球只是月球。圆周的中心。并且这一中心并不是固定不动的。相反它围绕太阳在轨道上快速运转，它运转速度惊人！这样才能在一年内完成一次环绕。除此之外，地球每天围绕着其固定不变的地级，做整周的自转。地球的这一旋转事实上给我们造成了太阳在运动，其他行星在逆行的错觉。哥白尼的结论说，地球运动，本身就足以解释天体中如此。多的明显的不均等！1800年前，阿里斯坦克曾提出日心宇宙观，并说地球不停的运转，阿基米德在鼠鲨者思维实验中利用了这一模型，但这一观点从未获得太多的关注，但是与先前。希腊的日心说思想家们相比，哥白尼的优势在于。他可以获得几个世纪以来的观测数据。托勒密体系从未达到过百分百的精确，其预测与现实之间总有一点延误和差异。随着数据积累时间流逝，这一延误也愈。加明显。正如托马斯库恩所指出的，行星环绕君轮或本轮所做的圆周运动，就。像钟表指针的运动一样！每年都慢一秒钟，可能十年甚至100年后钟表。看似还是准的！但是1000年之后误差就。会变得很明显了！换言之，对天文学大成提出挑战的时机！已经。到了！随后的25年，哥白尼继续研究短论中提出的想法，补上了数学运算！使该书成为一本完整的手册。这是一本精心。撰写的反天文学大成之作，其篇幅和复杂性，都与备受推崇！的天，文学大成相匹敌！形式也类似。这本书就是天体，运行论是一本数学杰作。如此前的希腊天文学家一样，哥白尼决心要拯救现象进行一系列计算，使其与数据。相吻合。不同之处在于哥白尼认为。星球是围绕太阳而非地球运转的！它成功地做到了这一点。并且没有。用到托勒密的偏心圆旋转！正如他唯一的私下教授的学生雷迪库斯所言！哥白尼把天文学。从偏心等据点中解放了出来，但是。天体运行论这本书。即便是其定本，也仍有！大量值得商榷的问题！一方面。能完全拯救天体现象！与信奉托勒密体系的天文学家相比，哥白尼不得不引入更多彼此相连不。段旋转的天体！他撇开了偏心等据点！但没有脱离天体中的那个极其精细的传动装置。另一方面，它所坚称的地球一边自转一边！以极快的速度在太空运行的这一说法。明显。与普通人的经验不符！显而易见的事，大家。都知道。人向上跳起后会落回原地！当一个人跳起在空中。时地球不会。在他脚下嗖的一下移开！16世纪的物理学根本无法解释这一现实情景，更合理的做法。似乎就是相信帝囚！就如我们所看到的那样，完全禁止。此外，日心说理论似乎与圣经约书亚记第十章第十。2到13节的诠释相矛盾！圣经中这一段说，太阳和月亮都是静止的，并不是围绕地球不停地运动的。其实这其中的神学问题，实际上。不如科学问题更棘手，但是二者结合在一起，就会对哥白尼的新模型。产生很大的怀疑。人们普遍对此产生怀疑，事实上。当1543年天体运动论首次出版印刷时，书中附加了一篇匿名导言！导演解释到，日心说，模型只是一种计算的工具！是另一种拯救天体现象的数学方法！这些假设不必是真的，甚至不必有可能是真的。导言相谨慎的读者坦言，相反，如果这些假说能提供一个与观察，结果相吻合的计算法。这就够了！说出这些假说。并不是要试图说服每。一个人相信他们是正确的！而只是为计算提供。一个可靠的基础。哥白尼甚至。可能都没有看见这份免责声明！人们普遍认为这份声明是他的朋友安德鲁。奥斯安德尔写的。他委托安德鲁。奥西安德尔负责天体运动论的印刷事宜。哥白尼的其他文章清楚表明，他相信自己的模型是对现实。的准确反应！与西。帕恰斯不同！他认为如果。他被送到太空中，它就会看到。地球！在老老实实地绕着太阳运行！但是。引管对自己的理论深信不疑。哥白尼也意识到，当时没有证据可以证明他。的日心说模型是正确的！它与古代。天文学家在做一模一样的事，构造出另一种模型。经运算这种模型，可以给。出一个相当精确的答案。在哥白尼撰写的序言中，他把这部作品献给。了罗马教皇保罗三世！指出，地心理论本身就是一种无法。确定的数学传统，它的模型只不过是另一种可供选择！的数学题意！因为我知道在我之前为了能证实星体现象，科学家们被允许可以随意。构造出任何轨道。哥白尼说道，我想我已做好准备，一旦允许我去进行测试，我的论证会比前人得更稳固地论证。哥白尼有意拒绝断言，自己的日心说！是现实实在！像希腊原子论者一样，他实际上是。恰巧一头撞在了真理上！并且向希腊。原子论者一样，他也没有办法证实自己的结论。他很清楚这一。事实。他刻意背离自己的观点的巧言！暂时达到。了其目的！罗马教皇保罗三。世愉快！地接受了他的献词！天体运行论在接下来70年里都。被摆放在了教堂的显著位置！但是在。他的这部着作中！他的真实想法！尽管。受到压制，但还是不可阻挡的。时不时地显现出来。第一张中间部分他。下了自己系统中争议最大的观点！只有认为地球是运动的！并且认为太阳的位置处于宇宙中心，才能解释行星的运动，整个宇宙的和谐告诉了我们真相。他写道，只要。如他们所说，我们用双眼去看待这件事！但即使是双眼并用！人类也无法为日心说找到证据！