脚踏实地,仰望星空

浩瀚宇宙中深藏的美丽与奥秘,总是为人类带来无穷无尽的想。那深蓝色镶满宝石的穹庐,日出月落、昼夜晨昏、满天星斗,足以让我们的心灵深感震撼。一部天文学史,正是一代又一代人仰望星空、追古及今、执著追求、溯源探新的历史。

《天文学简史》作者G.伏古勒尔的介绍在中译本里付诸阙如,其实这位法国天文学家对星系形态尤其是螺旋星系的分类系统多有贡献,其观点至今仍被广泛沿用。按照他的总结,此书的最大特点在于“特别注重观念的演变,而不大注重个人传记的叙述”。这种“观念史”的写法,恰恰切合了天文学的实际情况:其进步是缓慢与连续的,而不是许多突然产生的重大突破的简单累积与集合。

天文学源自人类文明的萌芽时代。“当人类的智慧进步到超过一般动物的时代,他们就不能不注意到天穹上永恒的现象和日月星辰伟大的运动与和谐。”无论是埃及的金字塔、亚述的石碑还是中国古书,各地的古老民族关于天文学方面的记载都可以上溯到5000年前。人们通过观察天文来制历法、定时间、辨方位甚至占吉凶,从这个意义上来说,天文学是最古老的自然科学学科之一,并因此和算术、几何学、占星术以及原始部落的宗教信仰、哲学理论等密切相关。

同样的,在原始民族的宇宙观中,每个国家都把自己当作世界文明的中心,认为自己的位置理应在大地中央,只有野蛮人才居于四方。“帝王总把自己当作‘天的儿子’,上帝在地上的代理人”,伏古勒尔对此的评论耐人寻味:即使在今天号称文明的时代里,还有很多人的宇宙观和宗教信仰基本上与原始人的看法别无二致,“这便足够引起读者的注意和考虑了”。

真正的第一次观念变迁发生在公元前4世纪的古希腊。希腊人首先从非功利的视角、使用科学的方法来研究天体的现象与运动并寻找合理的解释,而不是企图附会神话故事或妄加推测爱奥尼亚学派、毕达哥拉斯学派、柏拉图学派相继建立人类的思想方法从神秘骤然改变为理性,文化的演进由追求实用的“工作的人”变为追求理论的“智慧的人”,因此这次转变被称为“希腊人的奇迹”。

伏古勒尔在此提醒我们,对古代科学最有贡献的人,常常是脚踏实地、精通观测、以事实说话的学者相反,像亚里士多德那样脱离实践、闭门造车、坚持武断理论的人,却阻碍科学进步达2000年之久。即使是我们所熟知的所谓地心说的集大成者托勒密,其实也是优秀的观测者和天文仪器发明者:他发现天球的北极在繁星间的改位、月亮运行中的出差现象、星近地平线时的蒙气差等等;他在《光学》一书中记载了光线经过杯中的水时的折射现象,“这是近代实验物理学的一个模糊的先例,这种科学精神是古代人完全不知道的”。

书中扼要精准地介绍了天文学自哥白尼以来的发展,对20世纪前50年天文学史的阐述着墨尤多。伏古勒尔感叹,16世纪至17世纪150年间经典天文学的诞生,让们对宇宙的认识与了解经过了彻底的革命,比两千年前“希腊人的奇迹”更为重要:地球不是宇宙的中心,只是一个围绕太阳运行的普通行星;天体并非等速在圆周轨道上运行,而是在更为复杂的曲线上运行;太阳的明亮表面上有变化着的黑斑;星在天穹上或隐或现,星光在周期性地变化着。宇宙真正体系的发现摧毁了一切地心的和人本位的哲学基础;更重要的是,人们对宇宙的看法从主观的、神秘的、原始的见解,进步到近代的、客观合理的思考,人们从此“依靠事实作为知识的来源,从是否简明与适宜的观点去判断理论的真伪”,所以占星术自16世纪末以后便不可避免地衰颓了。

这是一种世界观意义上的荡涤与震撼。正如法国天文学家纪尧姆·比古尔丹所说,在历时整整三个世纪的地心说与日心说之争中,“科学的成分时常是很小的”。当一切坚固的信念破灭,人们发现地球远不是宇宙中唯一的文明。第谷·布拉赫曾写道:“天体都是永恒不变的,它们在任何方面总是和往常一样岁月对它们并不能引起什么影响。”这种自亚里士多德以来一直存在的“天不变”的观念当然并不正确。但朝菌不知晦朔,蛄不知春秋,与无边无垠的宇宙相比,渺小的人类只不过是天地中的蜉蝣、沧海里的一粟,似乎根本没有资格去评论天体与岁月。

但天文学史不仅仅是关于观念与思想的历史,还是关于科学与技术、关于智慧与汗水的历史。随着数学等科学知识的积累与发展,天文学从主要纯描述天体位置、运动的经典天体测量学,转向寻求造成这种运动力学机制的天体力学;由于分光学、光度学和照相术的广泛应用,天文学又开始深人研究天体的物理结构和物理过程,天体物理学由此诞生和飞速发展;现代物理学和巨型光学天文望远镜、射电天线阵、高速计算机、航空航天等相关科学技术的高度发展,又反过来使经典的天体力学和天体测量学的研究成果达到了前所未有的深度与广度。在脱离蛮荒仅数千年后,我们这些灵长类动物就已经能开始追问关于自己与宇宙的秘密,难怪伟大的数学家和天文学家拉普拉斯会自豪地感叹:“人类虽然在极渺小的地球上测量天体,而人类自身是何等伟大!”

如果把照相机对着天空中的南北极长时间曝光,恒星会由于地球的自传而在底片上留下许多圆弧,就好像是地球自转的“脚印”。天何言哉,可是每一颗星星也能向我们诉说自己的故事。值得一提的是,本书的译者是我国著名天文学家、中国科学院上海天文台首任台长李珩先生,他在长期从事教学、科研和行政工作之外,还撰写了《天文简说》《哥白尼》《伽利略》牛顿》等科普作品,并完成了《科学史》《大众天文学》《普通天体物理学》《宇宙体系论》等多部出色译著。只有这样的名家,才有资格在前言中为本书取材和观点方面的欠缺做出精准评价,并在译文中加上详尽的注解与说明。而李珩先生的夫人罗玉君教授是曾译出《红与黑》等作品的著名法国文学翻译家,也为这部篇幅不大的科学作品担任译校工作两位老人已故去20多年,根据遗愿,他们的骨灰就安放在上海山之巅,天文台与望远镜之侧。当他们厚重的生命如稻穗般谦逊地弯下腰时,他们也就听懂了满天繁星的微笑与问候。