許多人雖然有自己的眼睛,卻從來不用它去看世界,他們只聽別人說,所以他們的世界永遠(yuǎn)是別人說的樣子,許多人雖然有自己的腦子,卻從來不用它思考,他們只聽別人說,所以他們的思想永遠(yuǎn)是別人的思想。
——坤鵬論

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第十二卷第八章(3)

原文:

于是,這就明白了,致動(dòng)的諸本體,按照星辰運(yùn)動(dòng)的順序,

其中有一個(gè)為第一,挨著有第二,再挨著以及其它。

解釋:

于是,這便明白了,致發(fā)運(yùn)動(dòng)的眾多實(shí)體,按照星辰運(yùn)動(dòng)的次序,

其中之一就是最初的,緊接著是第二,再次就是其他。

原文:

可是,關(guān)于運(yùn)動(dòng)的數(shù)目這問題我們只能從天文學(xué)——那是數(shù)理中的一門學(xué)術(shù),與哲學(xué)尤為相近——的立塲來研究;

解釋:

但是,關(guān)于運(yùn)動(dòng)的數(shù)量,這個(gè)問題我們只能從天文學(xué)——那是數(shù)學(xué)中的一門學(xué)術(shù),和哲學(xué)頗為相近——的立場(chǎng)探討;

原文:

惟有天文學(xué)探測(cè)于可見而永恒的本體,其它如算術(shù)、幾何所研究的均非本體。

解釋:

只有天文學(xué)的探測(cè)在可見且永恒的實(shí)體中,其他諸如算術(shù)、幾何的研究對(duì)象都不是實(shí)體。

原文:

天體的動(dòng)軌比在運(yùn)動(dòng)中的天體為數(shù)較多,

這個(gè)凡能于天文稍加注意的人就可懂得;

每一行星的運(yùn)動(dòng)均不止一軌。

解釋:

天體的運(yùn)動(dòng)軌跡較之于運(yùn)動(dòng)中的天體數(shù)量要多,

這點(diǎn)凡是略懂些天文學(xué)的人都能明白;

因?yàn)槊款w行星的運(yùn)動(dòng)軌跡不止一個(gè)。

原文:

這些動(dòng)軌究有多少,我們現(xiàn)在引證某些數(shù)學(xué)家的意見,俾吾人于此專題得以知其確數(shù);

解釋:

這些運(yùn)動(dòng)軌跡究竟有多少,我們現(xiàn)在引用某些數(shù)學(xué)家的觀點(diǎn),讓我在這個(gè)專題上得到其確切的數(shù)量;

原文:

至于其它問題我們必須一面自為研索,一面向另些學(xué)者傅習(xí),

研究這個(gè)問題的人如與我們意見相反,我們當(dāng)互尊各自的主張而奉隨較為精確的一方。

解釋:

至于其他的問題,我們必須一邊自己探索,一邊向某些學(xué)者請(qǐng)教,

探討這個(gè)問題的人如果與我們的意見相左,我們應(yīng)該相互尊重其主張且尊奉較為確切的一方。

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原文:

歐多克索推論日、月之運(yùn)動(dòng)各依循于三個(gè)天球,

第一為恒星天,第二為黃道之中線圓軌,第三為黃道兩至間的偏斜圓軌;

月行圓軌之偏斜度較日軌為大。

解釋:

歐多克索斯推測(cè)日月的運(yùn)動(dòng)各自依據(jù)于三個(gè)球體,

第一是恒星天,第二個(gè)是黃道的中線圓周軌跡,第三個(gè)是黃道兩邊偏斜的圓周軌跡;

月球的圓周軌跡較之于太陽的偏斜程度更大。

原文:

行星運(yùn)軌各有四個(gè)天球,

其第一二天與上述日、月動(dòng)軌相同(恒星天為總動(dòng)天,與其下之黃道中線圓軌,為諸天體所共依),

但每行星第三天球之動(dòng)軸,建于黃道中線所成之圓面,而第四天球之動(dòng)圓又與第三天球之赤道相偏斜;

第三天球之動(dòng)軸兩極,各行星惟亞芙洛第〈金星〉與赫爾梅〈水星〉相同。余各不同。

解釋:

每個(gè)行星的運(yùn)動(dòng)軌跡各有四個(gè)球體,

其中的第一和第二和上面的日月相同(恒星天是總的致動(dòng)者,帶動(dòng)了所有球體,和其下的黃道中線圓周軌跡和眾多的天體共所依賴),

但是,每顆行星的第三個(gè)球體的動(dòng)軸,建在黃道中線所成的原切面,而第四個(gè)球體的運(yùn)動(dòng)圓周又與第三個(gè)球體的赤道相偏斜;

第三個(gè)球體的動(dòng)軸兩端,各個(gè)行星中金星與水星相同,其余皆不同。

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坤鵬論在這里再介紹一下歐多克索斯的天文觀點(diǎn)。

歐多克索斯也是柏拉圖的學(xué)生,

當(dāng)時(shí)古希臘人認(rèn)為地球是宇宙中心,所有天體(太陽、月亮、行星等)都圍繞地球轉(zhuǎn),

柏拉圖指出,行星必須在完美的正圓形軌道上運(yùn)動(dòng),因?yàn)閳A是“神圣”的形狀。

但是,歐多克索斯觀察了行星運(yùn)動(dòng)之后不得不承認(rèn),行星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)并不是正圓軌道上的勻速運(yùn)動(dòng)。

行星(比如火星)有時(shí)會(huì)“抽風(fēng)”——走著走著突然倒車(逆行),過幾天又正常前進(jìn)。

這種“蛇皮走位”用簡(jiǎn)單的圓形軌道根本解釋不了!

也可能是為了保全柏拉圖的面子,他便第一個(gè)試圖修改柏拉圖理論使之適合觀察到的實(shí)際情況。

這個(gè)修改就是他設(shè)計(jì)的俄羅斯套娃球模型,

其核心思想是:

每個(gè)天體不是被一個(gè)球帶著轉(zhuǎn),而是被多個(gè)同心球套在一起轉(zhuǎn),

也就是說,天體和其繞轉(zhuǎn)動(dòng)的中心球體組成的系統(tǒng),同時(shí)繞著第三個(gè)球體轉(zhuǎn)動(dòng),

比如月球繞著地球轉(zhuǎn)動(dòng),地月系統(tǒng)繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng),不過,在當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為太陽繞地球轉(zhuǎn)動(dòng),其他星體繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng),

每個(gè)球體的轉(zhuǎn)動(dòng)是勻速的,但各球體的轉(zhuǎn)速及第一球體的軌道球面兩極與其相鄰級(jí)別軌道球面兩極的傾斜度總和確定行星的全部運(yùn)動(dòng),而這各運(yùn)動(dòng)就是實(shí)際觀察到的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

就是這樣用球體多級(jí)依次公轉(zhuǎn),以完美的規(guī)則性得出觀察到的不規(guī)則的不完美性。

簡(jiǎn)而言之,不同球有不同的旋轉(zhuǎn)方向和速度,疊加起來就能模擬出復(fù)雜的行星路徑。

比如:火星的運(yùn)動(dòng)需要四個(gè)套在一起的球:

1.最外層球:每天轉(zhuǎn)一圈,模擬天體每天東升西落的大趨勢(shì)。

2.第二層球:慢慢轉(zhuǎn),模擬火星繞地球一年的平均路徑。

3.第三、四層球:反向或傾斜旋轉(zhuǎn),專門修正火星的“倒車”和忽快忽慢。

這些球轉(zhuǎn)動(dòng)的效果疊加起來,火星的軌跡就能變得“蛇皮”了!

這個(gè)模型現(xiàn)在看來還是相當(dāng)厲害,因?yàn)樗羌償?shù)學(xué)操作,這些所謂的“球”并不是物理實(shí)體,只是幾何工具,用純數(shù)學(xué)計(jì)算模擬運(yùn)動(dòng),類似今天的計(jì)算機(jī)建模。

歐多克索斯是歷史上第一個(gè)用“復(fù)雜數(shù)學(xué)模型”解釋天文現(xiàn)象的人,直接影響了后來的托勒密、哥白尼。

當(dāng)然,這套模型的缺點(diǎn)也是顯而易見的,

首先是太復(fù)雜了,比如太陽和月亮要3個(gè)球,其他行星要4個(gè),整個(gè)宇宙需要27個(gè)套娃球;

更為關(guān)鍵的是,仍然不準(zhǔn)!

實(shí)際行星運(yùn)動(dòng)比他的模型更復(fù)雜。

比如其最主要的問題就是:無法解釋行星的亮度變化。

自古以來,人們就知道月亮和金星的亮度都有明顯的變化。

在同心球模型中,行星任何時(shí)候與處于宇宙中心的地球都保持相同的距離,行星的亮度變化只能歸結(jié)為行星自身的變化,

可是,在希臘人看來,行星作為天體是不可能有任何變化的。

如果行星亮度有變化,那也只能是在地球上的人類看起來如此。

最好最自然的解決辦法就是,讓行星離地球的距離發(fā)生改變。

這樣一來,行星亮度問題就成了歐多克斯模型的殺手。

但是,以當(dāng)時(shí)的觀測(cè)數(shù)據(jù),這絕對(duì)已經(jīng)算得上是超常發(fā)揮了!

本文由“坤鵬論”原創(chuàng),未經(jīng)同意謝絕轉(zhuǎn)載