许多人虽然有自己的眼睛,却从来不用它去看世界,他们只听别人说,所以他们的世界永远是别人说的样子,许多人虽然有自己的脑子,却从来不用它思考,他们只听别人说,所以他们的思想永远是别人的思想。
——坤鹏论



第十二卷第八章(3)

原文:

于是,这就明白了,致动的诸本体,按照星辰运动的顺序,

其中有一个为第一,挨着有第二,再挨着以及其它。

解释:

于是,这便明白了,致发运动的众多实体,按照星辰运动的次序,

其中之一就是最初的,紧接着是第二,再次就是其他。

原文:

可是,关于运动的数目这问题我们只能从天文学——那是数理中的一门学术,与哲学尤为相近——的立塲来研究;

解释:

但是,关于运动的数量,这个问题我们只能从天文学——那是数学中的一门学术,和哲学颇为相近——的立场探讨;

原文:

惟有天文学探测于可见而永恒的本体,其它如算术、几何所研究的均非本体。

解释:

只有天文学的探测在可见且永恒的实体中,其他诸如算术、几何的研究对象都不是实体。

原文:

天体的动轨比在运动中的天体为数较多,

这个凡能于天文稍加注意的人就可懂得;

每一行星的运动均不止一轨。

解释:

天体的运动轨迹较之于运动中的天体数量要多,

这点凡是略懂些天文学的人都能明白;

因为每颗行星的运动轨迹不止一个。

原文:

这些动轨究有多少,我们现在引证某些数学家的意见,俾吾人于此专题得以知其确数;

解释:

这些运动轨迹究竟有多少,我们现在引用某些数学家的观点,让我在这个专题上得到其确切的数量;

原文:

至于其它问题我们必须一面自为研索,一面向另些学者傅习,

研究这个问题的人如与我们意见相反,我们当互尊各自的主张而奉随较为精确的一方。

解释:

至于其他的问题,我们必须一边自己探索,一边向某些学者请教,

探讨这个问题的人如果与我们的意见相左,我们应该相互尊重其主张且尊奉较为确切的一方。



原文:

欧多克索推论日、月之运动各依循于三个天球,

第一为恒星天,第二为黄道之中线圆轨,第三为黄道两至间的偏斜圆轨;

月行圆轨之偏斜度较日轨为大。

解释:

欧多克索斯推测日月的运动各自依据于三个球体,

第一是恒星天,第二个是黄道的中线圆周轨迹,第三个是黄道两边偏斜的圆周轨迹;

月球的圆周轨迹较之于太阳的偏斜程度更大。

原文:

行星运轨各有四个天球,

其第一二天与上述日、月动轨相同(恒星天为总动天,与其下之黄道中线圆轨,为诸天体所共依),

但每行星第三天球之动轴,建于黄道中线所成之圆面,而第四天球之动圆又与第三天球之赤道相偏斜;

第三天球之动轴两极,各行星惟亚芙洛第〈金星〉与赫尔梅〈水星〉相同。余各不同。

解释:

每个行星的运动轨迹各有四个球体,

其中的第一和第二和上面的日月相同(恒星天是总的致动者,带动了所有球体,和其下的黄道中线圆周轨迹和众多的天体共所依赖),

但是,每颗行星的第三个球体的动轴,建在黄道中线所成的原切面,而第四个球体的运动圆周又与第三个球体的赤道相偏斜;

第三个球体的动轴两端,各个行星中金星与水星相同,其余皆不同。



坤鹏论在这里再介绍一下欧多克索斯的天文观点。

欧多克索斯也是柏拉图的学生,

当时古希腊人认为地球是宇宙中心,所有天体(太阳、月亮、行星等)都围绕地球转,

而柏拉图指出,行星必须在完美的正圆形轨道上运动,因为圆是“神圣”的形状。

但是,欧多克索斯观察了行星运动之后不得不承认,行星的实际运动并不是正圆轨道上的匀速运动。

行星(比如火星)有时会“抽风”——走着走着突然倒车(逆行),过几天又正常前进。

这种“蛇皮走位”用简单的圆形轨道根本解释不了!

也可能是为了保全柏拉图的面子,他便第一个试图修改柏拉图理论使之适合观察到的实际情况。

这个修改就是他设计的俄罗斯套娃球模型,

其核心思想是:

每个天体不是被一个球带着转,而是被多个同心球套在一起转,

也就是说,天体和其绕转动的中心球体组成的系统,同时绕着第三个球体转动,

比如月球绕着地球转动,地月系统绕太阳转动,不过,在当时人们认为太阳绕地球转动,其他星体绕太阳转动,

每个球体的转动是匀速的,但各球体的转速及第一球体的轨道球面两极与其相邻级别轨道球面两极的倾斜度总和确定行星的全部运动,而这各运动就是实际观察到的不规则运动。

就是这样用球体多级依次公转,以完美的规则性得出观察到的不规则的不完美性。

简而言之,不同球有不同的旋转方向和速度,叠加起来就能模拟出复杂的行星路径。

比如:火星的运动需要四个套在一起的球:

1.最外层球:每天转一圈,模拟天体每天东升西落的大趋势。

2.第二层球:慢慢转,模拟火星绕地球一年的平均路径。

3.第三、四层球:反向或倾斜旋转,专门修正火星的“倒车”和忽快忽慢。

这些球转动的效果叠加起来,火星的轨迹就能变得“蛇皮”了!

这个模型现在看来还是相当厉害,因为它是纯数学操作,这些所谓的“球”并不是物理实体,只是几何工具,用纯数学计算模拟运动,类似今天的计算机建模。

欧多克索斯是历史上第一个用“复杂数学模型”解释天文现象的人,直接影响了后来的托勒密、哥白尼。

当然,这套模型的缺点也是显而易见的,

首先是太复杂了,比如太阳和月亮要3个球,其他行星要4个,整个宇宙需要27个套娃球;

更为关键的是,仍然不准!

实际行星运动比他的模型更复杂。

比如其最主要的问题就是:无法解释行星的亮度变化。

自古以来,人们就知道月亮和金星的亮度都有明显的变化。

在同心球模型中,行星任何时候与处于宇宙中心的地球都保持相同的距离,行星的亮度变化只能归结为行星自身的变化,

可是,在希腊人看来,行星作为天体是不可能有任何变化的。

如果行星亮度有变化,那也只能是在地球上的人类看起来如此。

最好最自然的解决办法就是,让行星离地球的距离发生改变。

这样一来,行星亮度问题就成了欧多克斯模型的杀手。

但是,以当时的观测数据,这绝对已经算得上是超常发挥了!

本文由“坤鹏论”原创,未经同意谢绝转载

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