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文学历史，谈天说地

两千年前的日心说，为什么惨败给了地心论

忘川边的但丁 · 公众号 · 科技自媒体 · 2024-10-09 23:39

正文

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个体的真知，无法启迪广袤的蒙昧。

各位好，今天是农历初七，在家忙了一天庶务，傍晚在小区遛弯的时候，看到太阳西下，而一轮上弦月正高挂在中天。我突然想起一件有趣的事，两千年前，有位聪明的哲人正是也看到了这一幕，就猜悟到了日心说的真谛。

这位哲人名叫阿里斯塔克，他生活在两千年前的古希腊，是他而不是我们所熟知的哥白尼最早提出了日心说的理论。

而且阿里斯塔克建立的宇宙模型已经非常接近我们今天所知道的真相了，地球每天在自己的轴上来自转，而每年沿圆周轨道绕日一周，由此产生了晨昏变化和四季寒暑。

而这么伟大的想法，最初的发轫只是一轮傍晚高挂在中天上的上弦月。

阿里斯塔克是怎么猜到的呢？

首先，他假设，月球的光亮是反射了太阳的光芒，因为太阳与地月的相对位置不同而产生了月相的变化——这在古希腊已经有很多哲人讨论过了，算是半个常识。

然后，阿利斯塔克提出第一个问题：上弦月意味着什么呢？

意味着此时以月球为顶点的“日月地夹角”应该是接近90度直角的，这样太阳照在月面上反射的光芒，在地球上看去才是“半个月亮”。

那么，阿利斯塔克继续追问，当太阳即将落山的时候，这颗上弦月刚好处在天穹高度最高的位置上，这又意味着什么呢？

意味着此时以地球为顶点“日地月夹角”刚好应该是极为接近90度直角的，因为只有如此，在太阳接近于地平线的时候，月球才会正好处于中天的位置上。

那么，我们来构建一个以太阳、地球、月球为顶点的三角形，你会发现，想要满足这个三角形中的两个角都接近于九十度，就必须画一个非常“尖锐”的三角形，地球与月球连线的那条边的边长，一定远远远远小于地球与太阳和月球与太阳的边长。

换句话说，至此，阿里斯塔克其实已经论证出了，日地之间的距离，应该远远大于地月距离的。

那么这个距离差距到底有多大呢？不甘心的阿利斯塔克开始测量。古希腊的天文观测和测量手段其实非常粗糙。更不要说其实从地球上去观测，月球的晨昏线其实是一条模糊的地带而不是明晰的边界。

但阿里斯塔克还是最终测得，日地距离应为月地距离的18-20倍（实际为约400倍），由此他又根据近大远小的法则，计算出太阳的半径应该为地球的7倍(实际为约100倍)。

所以阿里斯塔克惊呼，宇宙中最大的天体，显然不是地球，而是太阳！

而阿里斯塔克又继续思考，认为这样一个比地球大的多的天体，在如此遥远的距离上反而围绕着比它小的多的地球去转动，这是不美的、也是不符合逻辑的。如果我们认为比地球更小的月球应该围绕地球运转。那么地球围绕比它大的多的太阳运转，才是更可能的情况。

阿里斯塔克的这番推论，真的是非常精妙，与埃拉托色尼利用日影超前的算出了地球大小一样，阿里斯塔克仅仅利用古希腊发达的三角数学和逻辑演绎，就比哥白尼早1600多年推测出了日心说的宇宙模型。真的是让人不得不感叹古希腊文明的奇妙与伟大。

可是我们要说，如此伟大而超前、疑似穿越者提出的日心说，却最终被亚里士多德-托勒密的地心说所击败了。甚至阿里斯塔克这个人本身，也跟古希腊大多数哲学家一样，没有留下传世的著作。以上阿里斯塔克所有的推论，都转述于阿基米德所撰写的另一篇数学论文《数砂论》当中。

而《数砂论》也是在本尘封一千多年后，才在1544年被翻译为拉丁文在欧洲出版的。

特别有意思的是，这一年刚好是哥白尼出版他的《天球运行论》并去世的第二年。所以两位相隔千年的日心论者，非常遗憾的只差了一年就失之交臂。哥白尼的求索过程，应该是没有受到阿里斯塔克的启发和影响的。

可是我们要回答这样一个问题，为什么阿里斯塔克如此精妙的日心说会被今天看来十分荒谬的地心说所击败呢？

回答是，因为个体的真知，无法对广袤的蒙昧完成启蒙。或者说，一个突发奇想的论点，无法和一套成体系的认知作战。

阿里斯塔克的对手是亚里士多德，我们今天谈起亚里士多德，觉得这人就是一个在近代科学革命中脸被打肿了的存在，从“两个铁球同时落地”、到人到底有多少颗牙、再到地心说还是日心说。亚里士多德的所有论断似乎都是错误的。

可是正如我之前文章所为您解析的一样，亚里士多德其实是人类历史上第一位真正的科学家——他最伟大的发明，不是地心说、重物落地、或者人体解剖，而是创造了一整套思维范式。

这个“亚里士多德范式”包括但不限于著名的亚里士多德三段论：大前提、小前提和结论。

最为人熟悉的典型“亚里士多德三段论”比如：

大前提：凡人都会死。

小前提：苏格拉底是人。

结论：苏格拉底会死。

逻辑学上的归纳、演绎法直到亚里士多德提出他的这套三段论之后才算是真正打下了一个坚实的基础。我们用这套三段论用这套三段论去批判阿里斯塔克的日心说理论，你会发现他的推理虽然高妙，但却是不严谨的——即便能论证出日地距离比月地距离远得多，太阳比地球大得多，又能如何呢？

以“月球比地球小，月球绕着地球转”推论出“地球比太阳小得多，所以地球绕着太阳转”这个结论，这是个类比推理，而类比推理在亚里士多德的逻辑学中是最不严谨、应当被抛弃的。

这就像你不能通过把祖国比作父母、然后由人都爱自己的父母，类推出人必须爱自己的君主和祖国一样（虽然这种类推，在同时代中国的儒家思想中被反复应用）。你也不能类推地球比太阳小，就一定要让地球像月球一样围绕比它更大的物体运动。这是不严谨的。

类比推理是垃圾。

相反，亚里士多德的地心说，反而（在当时的体系下）比日心说推论起来似乎严谨的多。首先亚里士多德通过观察、归纳，推论出所有蕴含“土”这种元素的物质，都有“向下”运动的“自性”，随后他又论证说，这个“向下”运动的本质就是想要运动到宇宙中心，而地球作为一个由土元素组成的大球，如果它是运动的，那么它就应该最终运动到宇宙的中心，并静止在那里。

这个推论过程虽然在现代科学范式的当中看来是胡扯，但你不得不承认，它在逻辑上反而是严谨并且自洽的，至少比阿里斯塔克天马行空的发想要严谨并自洽很多。

于是最终古典世界的知识精英，选择接受了错误，但严谨、自洽的亚里士多德地心说。却抛弃了巧妙、但不严谨、不成体系的阿里斯塔克日心说。

不要以为希腊-罗马古典知识精英们傻，换你，你可能也真么做。这就好比你今天走在大街上，突然被一个人拉住，他试图通过种种论证说服你，永动机是可行的，甚至还给你现场表演了一个永动机。

你可能一时真的被他的推理忽悠并说服了，一时找不出他推理中的漏洞。但如果你受过系统的科学教育，你真的会信了他的说法，甚至掏钱买下这个永动机么？

不，你不会。为什么呢？

因为科学的本质不是一个又一个单独知识的集成，而是一整套体系。人们信奉科学，所信的也不是单独的知识，而是这个体系。

而“第一类（第二类）永动机无法制成”，这个知识本身深植于整个现代科学体系当中的，正如“地心说”理论也深植于亚里士多德提出的体系当中。所以你想要推翻它，所依靠的也不可能是个体的知识，而必须是一套新的整体的理论系统，甚至是一场科学范式的革命。

这里推荐大家若有兴趣读一下美国科学哲学家库恩在《科学革命的结构》，这本书比较说理，不是很好读，但你读懂它能获得的启发却很大。

简单地说，库恩指出，哥白尼日心说在近代科学革命中最终之所以能战胜亚里士多德地心说，最终依靠的其实也不是具体知识的论证，而是用新的体系替代了旧的体系，甚至是掀起了一场“范式革命”，用“哥白尼-伽利略范式”替代了“亚里士多德-托勒密范式”——用今天的话说，哥白尼和伽利略“重新定义了科学家”，在那个时代之后，自然哲学家的思考宇宙思维工具与亚里士多德时代又不一样了——正如亚里士多德之前，哲人们只能如阿里斯塔克一样“不够严谨”的灵光乍现一样。

击败体系的只有体系，击败范式的只能是范式，这是日心说与地心说之争中一个至关重要的真相。

但文章写到这里，我不由得生出另一种感叹：阿里斯塔克虽然失败了，但他的日心说依然能在阿基米德的《数砂论》当中被提及，阿基米德本人对阿里斯塔克的观点持非常开放的态度，没说它一定错或者一定对。

此后的千余年中，虽然“亚里士多德范式”相继被古典世界和中世纪欧洲教会奉为经典。但是，由于罗马皇权和天主教权都是一种相对权利，这个范式并不能做到严格排他。无论《天球运行论》还是《数砂论》都可以在当时的欧洲出版，并被公开讨论。

这就导致了“反亚里士多德范式”虽然非主流而幼弱，刚开始完全没有与“亚里士多德范式”有一战之力，但却可以生长、继承、并被讨论，最终引发科学的“范式革命”。

反观同时代的古代中国，为什么类似的革新没有在古代中国出现呢？一个很重要的原因，可能就是我们对主流范式的维护与推崇，搞的太好，敲得太死了。“天不生仲尼，万古如长夜。”

孔子如亚里士多德一样，是为古典中国订立思维范式、教导人们如何思维的人，但在皇权的钦定下，后世的知识分子都只能沿着孔子的思维范式去思考，无论心学还是理学，都是“为圣人立言”，而没有“反范式”的空间。这其最终导致明清时代出现了文化和科技上的停滞，乃至僵死。

个体的真知，无法对广袤的蒙昧完成启蒙。一个哲人推理出日心说，无法点亮整个古典时代，但对这种“反范式”真知的宽容，却是人类认知不断前进的最终原因所在。

全文完

本文4000字，思考随笔一篇，算对《为什么“残酷镇压”日心说的欧洲，却率先搞出了科学革命》一文的接续，写的太晚，赶在12点前发，结尾匆促了。大家若喜欢，我今后接着写。

长文不易，喜欢请三连，您的支持，是我持续创作的动力，祝大家晚安。

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