在毕达哥拉斯提出天体和谐概念的2000年后,约翰·弥尔顿(John Milton)称赞道:
倘若我们的心与毕达哥拉斯的心一样纯净、贞洁而雪白,那么星球旋转时奏起的那极美的乐章便能够回响并且充盈在我们的耳畔;万事万物恰如回到了黄金时代;我们应对痛苦免疫,我们应能够享受连神都嫉妒的平静。
古希腊人认定,宇宙的秩序和安排是完美的;"宇宙"(cosmos)这个词本身的意思是"一切万有"和"美"。毕达哥拉斯因此认为,星球之间的距离一定反映了宇宙之秩序与和谐。而和谐是基于数学的:将一根线按照2比1、3比2、4比3或5比4的比例割成几段,轻轻拨动,你就会听到美妙的声响。因此,毕达哥拉斯推论到,天体一定也符合这些比例。而由于它们是动态的,它们一定能够在旋转时发出声响,这声响也一定是和谐而美丽的。我们没有觉察到这一声响,是因为我们从出生开始一直听得到,以致它已经成了背景"噪音"。因此,古希腊人推断到,我们一定都生活在听不到的美丽之中。
毕达哥拉斯雕像(图片来自网络)
基督教的出现又平添了一道波澜。因为上帝是完美的,因此当上帝安排宇宙时,没有留下任何疏漏;假如上帝留下了疏漏,就会有更加完美的神来将这些缺口填补上。由此,"伟大的存在之链"这个概念就诞生了,即宇宙万物共同组成了一个秩序完美的阶梯,且不缺少任何梯级:从上帝,到天使,到人类,到哺乳动物,到鸟类,到昆虫,到贝类,到植物,到矿物质,再到纯粹的虚空;万事与万物均有其位置,决定其位置的是事物所含的灵魂,而不是简简单单的物质。几个世纪中,人们认为对于知识的追求不过是敲定细节而已;不仅仅兔子排在鱼的前面,金排在铅的前面,而且骑士随从还要排在商人前面。最重要的是,"完美"这一概念是锁链背后的驱动力。在一个完美的世界当中,如果一个生物灭绝了,锁链上就会出现一个不完美的缺口。因此,生物是不能够灭绝的,进化论也是不可能的。
虽然天体和谐论和"伟大锁链说"都已经坠落神坛,我们仍然认为自然中有着待我们发现的秩序。实体世界不像字母表里的字母一样,是主观安排的;它也并非取决于任何一名学者的突发奇想。科学的全部意义,就在于找到自然的关节。比如说,没人会对行星的排序提出异议。
至少直到2006年夏天,都还是如此。那个夏天,这件每个学童都知道的事情,似乎在大庭广众下突然分崩离析。但这一争议其实已经酝酿多年;甚至当我们在教孩子们用"我非常棒的妈妈,刚给我们送来了九个披萨"(My very excellent mother just sent us nine pizzas)这句话,来帮助记忆九大行星的顺序(从离太阳最近的行星开始)的时候,不光是什么样的天体算作行星,甚至"行星" 的含义到底是什么,天文学家们都还一直争论不休。后来争议逐渐变得更加白热化,一年之后加州理工学院科学家迈克尔·布朗(Michael Brown)在柯伊伯带(海王星之外的一群冰态天体,其中超过100亿个天体的直径大于一英里)中识别出了一个天体,并给它起了个昵称叫"齐娜"(Xena),名字来自电视剧《齐娜武士公主》。这个天体首次被拍到是在2003年,但是由于它处于冥王星外10亿多英里(这是冥王星到太阳的距离的三倍),距离我们真的是太远了,以至于它的动态直到一年后重新分析数据之后才被探测到。通过测量齐娜冰冻的甲烷表面反射了多少光线,布朗对其大小做出了估计:它的大小似乎为地球的四分之一,比冥王星大1.5倍。布朗推论道,既然它比冥王星大,并且绕太阳公转,那么就应该算是行星。
冥王星(图片来自网络)
可能算吧。这一争议如此之激烈,连《纽约时报》都给这个话题做了一个社评:
去年,加州理工学院天文学家迈克尔·布朗宣布他的团队发现了一个绕太阳公转、体积为冥王星的四分之三的遥远天体时,拒绝称其为行星,他认为甚至冥王星都不应当被看成行星。
现在,布朗博士发现了一个绕太阳公转、体积大于冥王星,但更加遥远的天体,他又改变了看法,建议保留冥王星的行星称号,并且这个新天体——一块冰与岩石的巨大混合物——应当被视作一个行星。他承认这样评判仍然没有太好的科学解释,但是在这种情况下,既然我们把冥王星叫了75年的行星,习惯应该胜过任何的科学定义。
《纽约时报》总结道,"我们自己倾向于,简单直接地将冥王星排除在行星排行之外。"为什么呢?"因为科学家发现更多比冥王星大的冰球的可能性很高,而且很确定的一点是,我们社会中愿意去背诵20多个行星名称的人怕是少之又少。"为孩子们考虑下不行吗?
行星遭到降级也并非史无前例。1766年,德国科学家约翰·丹尼尔·提丢斯(Johann Daniel Titius)在每一个已知行星(当时是6个)与太阳间的距离之中,发现了一个数学关系:如果太阳看做0且第一个行星看做3,将数字乘2之后加上4,就能形成一个表达行星之间距离比例的数列。1772年,天文学家约翰·艾勒特·波德(Johann Elert Bode)普及了这一公式,在此之后,这一公式就被称为波德定律。他发现,虽然这一公式在大多数情况下——直到第七个行星天王星的发现,都是正确的;但是在火星和木星之间有一个缺口。因此在1801年,朱塞普·皮亚齐(Giuseppe Piazzi)在波德定律预测的位置发现了谷神星(Ceres);至此,太阳系里似乎一切都各得其所了……直到那附近又发现了3个"行星";后来,这一数量越来越多,到了世纪末,最终上升到了几百个。原来皮亚齐发现的不过是个小行星,并不是行星。
1999年,国际天文联会(IAU)组成了一个工作组,其任务就是提出一个对行星的正式定义。投票前一年,美国西南研究院的行星科学家、工作组成员阿伦·斯特恩(Alan Stern)告诉我,当时有三个主要的提案:斯特恩个人倾向于以"行星是什么类型的事物"来定义——达到一定体积并围绕恒星公转的天体就是行星;另一群专家游说的理论是,以行星周围围绕的是什么来定义——如果它是一大群天体当中的一个,那么它就不是行星——这样就把谷神星排除了;第三,还有"一群科学家认为'行星'是个与科学风马牛不相及的文化术语,"斯特恩说道,"也是让我目瞪口呆。"
斯特恩比较偏向于第一个定义,是因为该定义基于事物本身的一个实实在在的属性。"我们得确定行星绕恒星公转,因为绕行星公转的是卫星;再来我们要确定一个恰当的体积。"那么恰当的体积是多大呢?"争议就在这里了,"斯特恩说道。有人建议采用一个主观标准,比如行星最少必须要和水星一样大(直径为4000千米);但是,斯特恩觉得应当应用物理来界定。体积上限很好确定:"它的体积不能像恒星一样,大到能够点燃核聚变反应,"他说。但是怎么商定体积下限呢?这个问题更加有争议。 "因为化学键,小型天体总会保持自己的形状,"他解释道。"但是,如果你给它继续添加质量,神奇的事情就会出现了:好像知道自己体积太大,天体的重力会把它变成球体;这是一个不可阻挡的过程。"因此,斯特恩认为行星的体积下限,应当是天体开始变成球体的体积。使天体变成球形的下限"似乎是由自然决定的,"他总结道;换句话说,斯特恩找到了一个自然的关节。如果使用斯特恩的定义,我们太阳系的行星数量可能更接近于"900个而不是9个"了。但是,《纽约时报》那关于行星数量太多而不好记的反对声音,又怎么说呢?"小学生叫不出所有山川的名字,但是没人认为'山'算不得一个真正的分类吧。"他反驳道。
2006年夏天,国际天文联会在布拉格召开会议,且算是打定了主意吧。有一些细节被留到了2009年的里约热内卢会议,再继续讨论。最后确定的定义,在斯特恩的基础上又加上了意在让行星数量可控的第二个主张。因此现在行星的定义是:一个绕恒星公转的天体,其体积必须大到足以因自身重力变成球体,同时其周围必须不能够有其他天体;如果一个天体是球体,但周围的区域仍有其他天体,那么它算作矮行星。这一"清理周围"的要求将斯特恩的900个行星,降到了8个。
但这一争议中本还有另一个可能的赢家:认为"行星"不是科学术语、而是文化术语的第三个立场。斯特恩对这个论点的反驳,多是关于放弃这个术语会带来的社会影响。"大街上每个看过《星际迷航》的人都知道什么是行星,"他说,"如果IAU宣布行星不存在了,降格为一个文化概念,那其他领域和公共领域的同僚该笑破肚皮了。"但是,作为一名科学家,斯特恩一本正经地补充道,"我是个不可知论者,喜欢让数据说话;我想要的是一个能启发人的分类体制。"
问题是,每个提出的定义都有一定的启发意义——包括一个要给行星添加形容词的定义:因为地球排在木星之前,地球就成了"木星内"行星;每个定义都能以一种方式解剖自然,并且在太阳系中挑出一些天体来称其为"行星" 。但是为什么要费这个力气呢?我们可以定义出无限多这样的分类。比如,我们可以把所有绕太阳公转且逆时针自转的非球形天体,定义为"块状星";但是我们没有这样做,因为"块状星"们除了这些将其定义成一类的属性之外,再没有其他的共同点。除其定义之外,就没有什么可谈的;就像谈论所有左袖上有油渍的超大号T恤还有什么其他的共同点,也没有什么必要。
按照这个理论,一些生物学家否认了种族是一个科学类别。该理论认为物种很重要,因为物种之间的差异对它们能否成功存活有着影响;撇开物种,科学家就没法解释进化论。可种族只是挑选出的一系列属性,而这些属性所带来的生物学差异,就跟眼睛颜色、头发颜色、左撇子还是右撇子并无不同。种族,就是生物学当中的"块状星"。
我们当然可以选择把物种再分成种族,就好像我们可以把人按眉毛的弧度分类一样;而且因为种族分类也曾有过非常剧烈的社会和历史后果。但是我们选择以种族进行分类的原因,和科学无关。
同样,我们可以选择以什么标准来定义行星。可看到了科学家们是怎样投票表决行星定义的,就明白了认为给行星定义没有意义,也不无道理。如果把齐娜叫做行星,除了"它符合我们所接纳的这些标准"之外,你又了解到了什么呢?围绕太阳的天体不可计数;这九个我们称之为行星的天体,之所以让我们感兴趣,是因为我们有着上千年的关于这些行星的知识积累。比起探索宇宙本质,我们维护行星分类更多的是因为喜欢想象如在我们这个蓝色星球上漫步一样,在那些星球上漫步。行星之所以有趣,不是因为它们本身多么有趣,而是因为我们自身和我们的梦想所在。
这当然不是说行星就没有意义了。正相反,随着更多的领域突破了其分类的限制,并加入了混杂无序的漩涡;即便没有很有说服力的科学原因,我们仍然坚持维护这一分类,就恰恰暴露了一个正在变得越发重要的深层意义:我们如何组织我们的世界不仅反映了世界本身,更多的反映了我们的兴趣、热情、需求和梦想。
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