寰宇古今 ✐2005-01-01


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。”

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