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哥白尼的地动说

黃文广

 

  哥白尼 (Nicolaus Copernices, 1473-1543) 是一位助理神甫,也是天文学家。他的舅父是波兰的一位主教,他作舅父的助手。哥白尼曾到义大利深造,在业余的时候观测天象。当时对天体的研究,都是以为地球是绝对不动,众天体围绕地球旋转。但他发现如果以太阳为不动,地球和其他天体围绕太阳旋转,则更容易解释天体的现象。他相信圣经,知道宇宙是神创造的。他也相信神学和科学之间並沒有重突存在。

  在1543年他发表论天体运转一书,论述地球绕日运行,一反千余年来教会和科学界的传统思想,遭受多人的反对。但是波兰离罗马很远,受教廷的影响较小;而且他在发表后不久即去世,所以沒有受到逼迫。但是他的书,1616到1820年被教会列为禁书。但他的地动说,实在是划时代的科学发现。

一.运动的相对性和假靜座标

  在敘述哥白尼的地动学说之前,我们对运动的相对性,必须有清晰的概念,才可以帮助我们了解地动说的广泛意义。在三百年前,英国人洛克(Locke, 1632-1704),对运动的相对性曾说:“棋子摆在棋盘上,虽然这时将棋盘从一间房间,拿到另一间房间,我们说棋子沒有动。如果将此棋盘,放在船舱的桌上,虽然船这时是在前进中,我们也说棋盘是不动的。但在岸上的人一定说:棋子,棋盘,和船都在动。”

  这种说法的含义如下:

  1. 棋子,棋盘,船,每一样物体都在动,所以沒有一样物体可以当作绝对靜止的参考座标。
  2. 下棋时,描述棋子在棋盘上移动,是把棋盘假定为靜止的参考座标,以下简称“假靜座标”。
  3. 搬动棋盘时,则是把房间或是船作为“假靜座标”。
  4. 当船在海中航行时,则是把海或地面作为“假靜座标”。

二.天体运动的相对性

  把上述说法,引申到描述物体的运动时,可以这样说:

  1. 运动都是相对的,宇宙中沒有绝对的运动;如果只有一个物体,则说此物体是在运动或是靜止,无法決定,且无意义。
  2. 宇宙万物,天体,星群,沒有一样是绝对靜止的,也就沒有一样可以作为绝对的参考座标或系统。
  3. 在描述天体的运动时,是把某一个天体当作“假靜座标”,而其他天体对此座标的运动情形。
  4. 在哥白尼以前,人们是以地球为“假靜座标”。
  5. 哥白尼以太阳为“假靜座标”。
  6. 近代天文学家则延伸至以其他天体,或星系为“假靜座标”。

三.亚里斯多德学系对天体运动的看法

  亚里斯多德学系认为太空中充满以太,天体在以太中运行,以地球为中心,轨道是圆的。月亮以上是完美的境地。试略述如下:

1. 以太的有无

  两千年来,西方天文学家一直幻想,宇宙间充满了以太,而以太海是绝对靜止的,可以用作万物的绝对参考座标。但在1881年,两个美国人,麦克森(Michelson)和摩黎(Morley)用干涉仪证明沒有以太的存在。从此宇宙间有绝对参考座标的理念就消灭了。

2. 古希腊人对外太空的描述

  亚里斯多德学系以地球为中心,描述天体以24小时绕地球旋转一次。这很像几个人坐在桌旁吃饭,而桌面中央有一个小圆桌板,可以绕中心旋转,以方便个人选菜。这时有一个蚂蚁在小圆桌板上,当小圆桌板旋转时,它也跟着旋转。

  可是它一定认为围着大桌面的人们,在绕着它旋转。也就是说,古希腊人是以地球为“假靜座标”,来描述天体的营运。

四.圣经对天体的描述

  圣经是以一般人的语言,来描述人们所见的现象。当然也是以地球为假靜座标,描述天体对地球的相对运动。例如:

1.“神将北极铺在空中,将大地悬在虛空。”(约伯记26:7)

“我观看你指头所造的,並你所陈设的月亮星宿。”(诗篇8:3)

“你能系住昴星的结吗?你能解参星的带吗?你能按时领出十二宮吗?能引导北斗和它的从星吗?你知道天地的定例吗?能使地归在天的权下吗?”(约伯记38:31-33)

“有天上的形体,也有地上的形体。但天上形体的荣光是一样,地上形体的荣光又是一样。日有日的荣光,月有月的荣光,星有星的荣光。这星和那星的荣光,也有分別。”(哥林多前书15:40-41)

“日头正落的时候…”(创世记15:12)

“在东边的日出之地…”(民数记2:3)

“…约但河东,向日出之地…”(民数记34:15)

“…晚上日落的时候…”(约书亚记8:29)

“到早晨太阳一出…”(士师记9:33)

“…明日太阳近午的时候…”(撒母耳记上11:9)

“从日出之地到日落之处…”(诗篇113:3)

2.天体绕地运行的美丽图形

“神坐在地球大圈之上,地上的居民好像蝗虫。祂铺张穹苍如幔子,展开诸天如可住的帐篷。”(以赛亚书40:22)

  1. 以地球为中心,以宇宙的半径为半径的大圆,就是神坐在上面的大圈。
  2. 在这大圆之內,诸天星体绕地球以小圈运行,绕行一周为24小时。
  3. 宇宙半径,可能是200亿光年。但神是无所不在,因为祂是不受时间和空间的限制。神要到地球,说来就来,说去就去。
  4. 神是万能的,所以坐在“大圈”上,看地球上的人,里里外外看得清清楚楚。亚里斯多德学系对天体的描述,和圣经符合,都是以地球为假靜座标。这样的描述,直到现下,仍然适用於地上的一般人。“大圈”可释为大於所有星系之圈。

五.“日月停止”是不是真的

“当神将亚摩利人交付以色列人的日子,约书亚就祷告耶和华…说日头啊,你要停在基遍!月亮啊!你要止在亚雅崙。於是日头停留,月亮止住…约有一日之久。”(约书亚记10:12-13)

  这一段经文,曾引起一些疑问,我们作下列分析:

  运动是相对的,以地球为靜座标,命令日月停止,或以太阳为靜座标,命令地球停止自转,是相对运动的两种说法,都是真理。

  圣经是用一般人的语言,以地球为靜座标,命令日月停止,是既合乎科学也合乎人类一般行动的适当敘述。

  如果不说日月停止,而说命令地球停止自转,则约书亚和以色列人,一定目瞪口呆,惊奇万分,以为神在开他们的玩笑。

六.哥白尼的著作

  一直到十六世纪,这位波兰天文学家在其所著论天体的运转一书中,敘述地球和其他行星绕日运行,好像爆炸了一枚原子弹。因为两千年来,人类都是笼罩在地球靜止,天体绕地运转的气氛之下,而且沒有相对运动的理念。现下居然有人提出相反的理论,说地球绕日营运,岂不是闹得世界大乱,天翻地覆吗?是可忍,孰不科忍!於是全人类除了少数之外,纷纷口诛笔伐,起而反对。就连神学界和科学界也不例外。哥白尼所以能著此书,也是神给他的引导。

七.反对哥白尼地动说的几个例子

  1. 天主教认为哥白尼的地动说,比路德和加尔文的教训更可怕,有二百年之久。
  2. 路德说:“有个星象学家说地球运动,而不是天体太阳和月亮。这个蠢人,想把整个天文学推翻!可是圣经告诉我们,约书亚命令太阳而不是地球停住(约书亚记10:12)。 马克斯(Marx 1818-83)也曾用这事件攻击教会。
  3. 路德的同工墨兰顿(Melanchthon)说哥白尼是不诚实,无道德,敢公之於世如此谬论!我们有上主所赐头脑的人,该为真理维护。
  4. 加尔文说:“谁敢将哥白尼的威权置於圣灵之上?”他並且引“世界就坚定不得动搖”(诗篇93:1)以证明地球是不动的。
  5. 卫斯理(Wesley, 1703-1791)在一百多年后,仍然表示天文学上的新理论,有不信神的倾向。

  当时类似的反对言论,多得不胜枚举。

  这些反对的言论是可以理解的,因为他们不知道宇宙中沒有一样物体,是绝对靜止的。圣经是以地球为“假靜座标”。

  他们並不是反对科学,只是因为科学上任何一个新的理论推出时,都需要经过相当时间,加以实验证明确实是对的,才予以接受。当爱因斯坦於1905年发表了狭意相对论。科学界经过20年的验证,才完全接受,就是一个例子。科学的理论,经证实后,神学界自然也会採信。另一个原因是:人对圣经的解释,加入了自己的意见,不全然是圣经的话语。

八.地靜和地动说的比较

1. 孰优孰劣

  二说沒有优劣的分別。当然以描述容易方便为前提,而选择某一“假靜座标”。几千年来,人类生活在地球上,所有的活动,几乎都是对地球表面相互运动,所以很自然的以地球表面为“假靜座标”。就是爱因斯坦,如果是在赤道附近以每小时50哩,向东开车。他也不会加上地球每小时自转1,000哩,说他的行车速率是1,050哩。他也同样会说:“日出日落”。不会说地球现下转到某一个程度了。否则別人会以为他头脑有问题。

2. 谁较精确

  沒有分別。以太阳为“假靜座标”来描述行星绕日运动,固然比以地球为“假靜座标”更方便,更精确,但如用来描述地球上人类的活动,例如前述,把行车速率加上1,000哩,再加上地球绕日公转的速度等等,则必定闹得一团糟,而天下大乱了。假如有一个人,能站在太阳的表面上,因为不知道自己随太阳表面以25天转动一周的速度,此人一定以为所有天体都是每25天绕太阳旋转一次。

3. 难以准确描述

  天体星球的运动和相互间的关系,极其复杂,人类很难作出精确的,毫厘不差的描述。神问约伯:“你能系住昴星的结吗?你能解开参星的带吗?你能按时领出12宮吗?你能引导北斗和随他的众星吗?你知道天的定例吗?”(约伯记38:31)这是神创造宇宙的奧秘和荣耀。

九.加利略遭受连累和逼迫

  加利略 (Galileo Galilei, 1564-1642) 是义大利人,致力於物理和天文的研究,被后人誉为实验科学的创始人。他比哥白尼晚一百年,赞成哥白尼的地动说,被教会施压力,於1616年起誓放棄支持哥白尼。但仍然可以继续作研究。那时德国的天文学家克布勒,鼓励他公开支持地动说。后来,一位对他一向友善的主教,当选为教皇,他就在1632年发表了一本维护哥白尼的书,是用意文写的,全欧洲的人都兴奋的阅读。但这触犯了教会的大忌,耶稣会认为地动说之恶,胜於不信耶稣是道成肉身,判加利略监禁,他在1637年失明,於1642年去世。

  他被逼迫的另一原因是使用望远镜观察天体。当时的天文学界以亚里斯多德学系为主流,认为七大天体:太阳,月亮,金,木,水,火,土星,都是完美的,沒有瑕疵的。教会完全接受这种看法,而加利略用望远镜看到: 1. 太阳有黑点,2. 金星和月亮有山谷,3. 木星有多数卫星。这些都违背了当时的传统思想,他们认为这是说神的工作有瑕疵。教会的大学禁止提及太阳有黑子,亚里斯多德学系的人拒绝使用望远镜。坚持木星的卫星只是一种幻觉。而且有一位神父,因引用经文:“加利利人哪,你们为什么站着望天呢?”(使徒行传1:11)而得到奖励。这当然是断章取意,因为经上也说: “你们要向天举目”(以赛亚书51:6),“你要向天观看,瞻望那高於你的穹苍” (约伯记35:5),“我观看你指头所造的天,並你所陈设的月亮星宿”(诗篇8:3),“我们在东方看见他的星”(马太福音2:2)。神要人向天观看,好讚美祂的荣耀。

  他们还引述加利略的发现,既然其他星体不是无瑕的,那么像地球一样,必定也有人居住,他们是挪亚的子孙吗?也是主耶稣拯救的对象吗?这些都是不虔诚的加利略造成的。

  其实这些都是对圣经的误解,和对天体知识不夠而产生的疑问。

十.圣经与科学冲突吗?

  哥白尼和加利略都是信徒。他们既相信圣经,也相信科学。加利略曾说:“圣经对大自然界轻淡的描述,使人觉得其中思想並非属於自然界,而是属灵的真理。对於大自然界的敘述,圣经作者是以当时听众所熟习的言语来表达。”

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