哥白尼的地動說

黃文廣

 

　　哥白尼 （Nicolaus Copernices, 1473-1543） 是一位助理神甫，也是天文學家。他的舅父是波蘭的一位主教，他作舅父的助手。哥白尼曾到義大利深造，在業餘的時候觀測天象。當時對天體的研究，都是以為地球是絕對不動，眾天體圍繞地球旋轉。但他發現如果以太陽為不動，地球和其他天體圍繞太陽旋轉，則更容易解釋天體的現象。他相信聖經，知道宇宙是神創造的。他也相信神學和科學之間並沒有重突存在。

　　在1543年他發表論天體運轉一書，論述地球繞日運行，一反千餘年來教會和科學界的傳統思想，遭受多人的反對。但是波蘭離羅馬很遠，受教廷的影響較小；而且他在發表後不久即去世，所以沒有受到逼迫。但是他的書，1616到1820年被教會列為禁書。但他的地動說，實在是劃時代的科學發現。

一．運動的相對性和假靜座標

　　在敘述哥白尼的地動學說之前，我們對運動的相對性，必須有清晰的概念，才可以幫助我們了解地動說的廣泛意義。在三百年前，英國人洛克（Locke, 1632-1704），對運動的相對性曾說：“棋子擺在棋盤上，雖然這時將棋盤從一間房間，拿到另一間房間，我們說棋子沒有動。如果將此棋盤，放在船艙的桌上，雖然船這時是在前進中，我們也說棋盤是不動的。但在岸上的人一定說：棋子，棋盤，和船都在動。”

　　這種說法的含義如下：

1. 棋子，棋盤，船，每一樣物體都在動，所以沒有一樣物體可以當作絕對靜止的參考座標。
2. 下棋時，描述棋子在棋盤上移動，是把棋盤假定為靜止的參考座標，以下簡稱“假靜座標”。
3. 搬動棋盤時，則是把房間或是船作為“假靜座標”。
4. 當船在海中航行時，則是把海或地面作為“假靜座標”。

二．天體運動的相對性

　　把上述說法，引申到描述物體的運動時，可以這樣說：

1. 運動都是相對的，宇宙中沒有絕對的運動；如果只有一個物體，則說此物體是在運動或是靜止，無法決定，且無意義。
2. 宇宙萬物，天體，星群，沒有一樣是絕對靜止的，也就沒有一樣可以作為絕對的參考座標或系統。
3. 在描述天體的運動時，是把某一個天體當作“假靜座標”，而其他天體對此座標的運動情形。
4. 在哥白尼以前，人們是以地球為“假靜座標”。
5. 哥白尼以太陽為“假靜座標”。
6. 近代天文學家則延伸至以其他天體，或星系為“假靜座標”。

三．亞里斯多德學系對天體運動的看法

　　亞里斯多德學系認為太空中充滿以太，天體在以太中運行，以地球為中心，軌道是圓的。月亮以上是完美的境地。試略述如下：

1. 以太的有無

　　兩千年來，西方天文學家一直幻想，宇宙間充滿了以太，而以太海是絕對靜止的，可以用作萬物的絕對參考座標。但在1881年，兩個美國人，麥克森（Michelson）和摩黎（Morley）用干涉儀證明沒有以太的存在。從此宇宙間有絕對參考座標的理念就消滅了。

2. 古希臘人對外太空的描述

　　亞里斯多德學系以地球為中心，描述天體以24小時繞地球旋轉一次。這很像幾個人坐在桌旁吃飯，而桌面中央有一個小圓桌板，可以繞中心旋轉，以方便個人選菜。這時有一個螞蟻在小圓桌板上，當小圓桌板旋轉時，它也跟着旋轉。

　　可是它一定認為圍着大桌面的人們，在繞着它旋轉。也就是說，古希臘人是以地球為“假靜座標”，來描述天體的營運。

四．聖經對天體的描述

　　聖經是以一般人的語言，來描述人們所見的現象。當然也是以地球為假靜座標，描述天體對地球的相對運動。例如：

1.“神將北極鋪在空中，將大地懸在虛空。”（約伯記26:7）

“我觀看你指頭所造的，並你所陳設的月亮星宿。”（詩篇8:3）

“你能系住昴星的結嗎？你能解參星的帶嗎？你能按時領出十二宮嗎？能引導北斗和它的從星嗎？你知道天地的定例嗎？能使地歸在天的權下嗎？”（約伯記38:31-33）

“有天上的形體，也有地上的形體。但天上形體的榮光是一樣，地上形體的榮光又是一樣。日有日的榮光，月有月的榮光，星有星的榮光。這星和那星的榮光，也有分別。”（哥林多前書15:40-41）

“日頭正落的時候…”（創世記15:12）

“在東邊的日出之地…”（民數記2:3）

“…約但河東，向日出之地…”（民數記34:15）

“…晚上日落的時候…”（約書亞記8:29）

“到早晨太陽一出…”（士師記9:33）

“…明日太陽近午的時候…”（撒母耳記上11:9）

“從日出之地到日落之處…”（詩篇113:3）

2.天體繞地運行的美麗圖形

“神坐在地球大圈之上，地上的居民好像蝗蟲。祂鋪張穹蒼如幔子，展開諸天如可住的帳篷。”（以賽亞書40:22）

1. 以地球為中心，以宇宙的半徑為半徑的大圓，就是神坐在上面的大圈。
2. 在這大圓之內，諸天星體繞地球以小圈運行，繞行一周為24小時。
3. 宇宙半徑，可能是200億光年。但神是無所不在，因為祂是不受時間和空間的限制。神要到地球，說來就來，說去就去。
4. 神是萬能的，所以坐在“大圈”上，看地球上的人，裏裏外外看得清清楚楚。亞里斯多德學系對天體的描述，和聖經符合，都是以地球為假靜座標。這樣的描述，直到現下，仍然適用於地上的一般人。“大圈”可釋為大於所有星系之圈。

五．“日月停止”是不是真的

“當神將亞摩利人交付以色列人的日子，約書亞就禱告耶和華…說日頭啊，你要停在基遍！月亮啊！你要止在亞雅崙。於是日頭停留，月亮止住…約有一日之久。”（約書亞記10:12-13）

　　這一段經文，曾引起一些疑問，我們作下列分析：

　　運動是相對的，以地球為靜座標，命令日月停止，或以太陽為靜座標，命令地球停止自轉，是相對運動的兩種說法，都是真理。

　　聖經是用一般人的語言，以地球為靜座標，命令日月停止，是既合乎科學也合乎人類一般行動的適當敘述。

　　如果不說日月停止，而說命令地球停止自轉，則約書亞和以色列人，一定目瞪口呆，驚奇萬分，以為神在開他們的玩笑。

六．哥白尼的著作

　　一直到十六世紀，這位波蘭天文學家在其所著論天體的運轉一書中，敘述地球和其他行星繞日運行，好像爆炸了一枚原子彈。因為兩千年來，人類都是籠罩在地球靜止，天體繞地運轉的氣氛之下，而且沒有相對運動的理念。現下居然有人提出相反的理論，說地球繞日營運，豈不是鬧得世界大亂，天翻地覆嗎？是可忍，孰不科忍！於是全人類除了少數之外，紛紛口誅筆伐，起而反對。就連神學界和科學界也不例外。哥白尼所以能著此書，也是神給他的引導。

七．反對哥白尼地動說的幾個例子

1. 天主教認為哥白尼的地動說，比路德和加爾文的教訓更可怕，有二百年之久。
2. 路德說：“有個星象學家說地球運動，而不是天體太陽和月亮。這個蠢人，想把整個天文學推翻！可是聖經告訴我們，約書亞命令太陽而不是地球停住（約書亞記10:12）。 馬克斯（Marx 1818-83）也曾用這事件攻擊教會。
3. 路德的同工墨蘭頓（Melanchthon）說哥白尼是不誠實，無道德，敢公之於世如此謬論！我們有上主所賜頭腦的人，該為真理維護。
4. 加爾文說：“誰敢將哥白尼的威權置於聖靈之上？”他並且引“世界就堅定不得動搖”（詩篇93:1）以證明地球是不動的。
5. 衛斯理（Wesley, 1703-1791）在一百多年後，仍然表示天文學上的新理論，有不信神的傾向。

　　當時類似的反對言論，多得不勝枚舉。

　　這些反對的言論是可以理解的，因為他們不知道宇宙中沒有一樣物體，是絕對靜止的。聖經是以地球為“假靜座標”。

　　他們並不是反對科學，只是因為科學上任何一個新的理論推出時，都需要經過相當時間，加以實驗證明確實是對的，才予以接受。當愛因斯坦於1905年發表了狹意相對論。科學界經過20年的驗證，才完全接受，就是一個例子。科學的理論，經證實後，神學界自然也會採信。另一個原因是：人對聖經的解釋，加入了自己的意見，不全然是聖經的話語。

八．地靜和地動說的比較

1. 孰優孰劣

　　二說沒有優劣的分別。當然以描述容易方便為前提，而選擇某一“假靜座標”。幾千年來，人類生活在地球上，所有的活動，幾乎都是對地球表面相互運動，所以很自然的以地球表面為“假靜座標”。就是愛因斯坦，如果是在赤道附近以每小時50哩，向東開車。他也不會加上地球每小時自轉1,000哩，說他的行車速率是1,050哩。他也同樣會說：“日出日落”。不會說地球現下轉到某一個程度了。否則別人會以為他頭腦有問題。

2. 誰較精確

　　沒有分別。以太陽為“假靜座標”來描述行星繞日運動，固然比以地球為“假靜座標”更方便，更精確，但如用來描述地球上人類的活動，例如前述，把行車速率加上1,000哩，再加上地球繞日公轉的速度等等，則必定鬧得一團糟，而天下大亂了。假如有一個人，能站在太陽的表面上，因為不知道自己隨太陽表面以25天轉動一周的速度，此人一定以為所有天體都是每25天繞太陽旋轉一次。

3. 難以準確描述

　　天體星球的運動和相互間的關系，極其複雜，人類很難作出精確的，毫厘不差的描述。神問約伯：“你能繫住昴星的結嗎？你能解開參星的帶嗎？你能按時領出12宮嗎？你能引導北斗和隨他的眾星嗎？你知道天的定例嗎？”（約伯記38:31）這是神創造宇宙的奧秘和榮耀。

九．加利略遭受連累和逼迫

　　加利略 （Galileo Galilei, 1564-1642） 是義大利人，致力於物理和天文的研究，被後人譽為實驗科學的創始人。他比哥白尼晚一百年，贊成哥白尼的地動說，被教會施壓力，於1616年起誓放棄支持哥白尼。但仍然可以繼續作研究。那時德國的天文學家克布勒，鼓勵他公開支持地動說。後來，一位對他一向友善的主教，當選為教皇，他就在1632年發表了一本維護哥白尼的書，是用意文寫的，全歐洲的人都興奮的閱讀。但這觸犯了教會的大忌，耶穌會認為地動說之惡，勝於不信耶穌是道成肉身，判加利略監禁，他在1637年失明，於1642年去世。

　　他被逼迫的另一原因是使用望遠鏡觀察天體。當時的天文學界以亞里斯多德學系為主流，認為七大天體：太陽，月亮，金，木，水，火，土星，都是完美的，沒有瑕疵的。教會完全接受這種看法，而加利略用望遠鏡看到： 1. 太陽有黑點，2. 金星和月亮有山谷，3. 木星有多數衛星。這些都違背了當時的傳統思想，他們認為這是說神的工作有瑕疵。教會的大學禁止提及太陽有黑子，亞里斯多德學系的人拒絕使用望遠鏡。堅持木星的衛星只是一種幻覺。而且有一位神父，因引用經文：“加利利人哪，你們為甚麼站着望天呢？”（使徒行傳1:11）而得到獎勵。這當然是斷章取意，因為經上也說： “你們要向天舉目”（以賽亞書51:6），“你要向天觀看，瞻望那高於你的穹蒼” （約伯記35:5），“我觀看你指頭所造的天，並你所陳設的月亮星宿”（詩篇8:3），“我們在東方看見他的星”（馬太福音2:2）。神要人向天觀看，好讚美祂的榮耀。

　　他們還引述加利略的發現，既然其他星體不是無瑕的，那麼像地球一樣，必定也有人居住，他們是挪亞的子孫嗎？也是主耶穌拯救的對象嗎？這些都是不虔誠的加利略造成的。

　　其實這些都是對聖經的誤解，和對天體知識不夠而產生的疑問。

十．聖經與科學衝突嗎？

　　哥白尼和加利略都是信徒。他們既相信聖經，也相信科學。加利略曾說：“聖經對大自然界輕淡的描述，使人覺得其中思想並非屬於自然界，而是屬靈的真理。對於大自然界的敘述，聖經作者是以當時聽眾所熟習的言語來表達。”