第二节 天文学——哥白尼和开普勒

各门科学与经验概念

对普通人的自我形象影响最大的，是科学剧变，是天文学中从地心世界观到日心世界观的转变。天文学家们也利用假说-演绎方法、物体概念和运动概念。但是，他们的直接经验基础是系统的观察，而不是实验活动。因此，指出三种不同的经验概念可能是有帮助的。

1.当我们谈论生活经验的时候，我们的意思既不是系统的观察，也不是实验活动，而是一个人借助其亲身经验而发生的成长和教育。在心理学中，我们在谈论儿童的社会化的时候，运用的就是这种经验观。这里我们谈论的是形成概念和养成能力。比方说，当儿童学会假装什么的时候，他们已经学会了区别实在与表象，并且在社会情境中运用这种区别。这种生活经验包括了某些无法传达给别人的东西，除非后者自己拥有类似的经验。因此，这里有一个“默会知识”的成分，它是无法仅仅用语词来传递的。我们通常与别人一起具有这种生活经验，别人常常帮助我们获得这种理解。这种亲身经验因此是可以为他人所了解的。

2.在科学中我们拥有以系统观察形式出现的经验。我们根据特定概念对某些类型的事件进行观察和记录。比方说，在政治科学的种种观念基础上，我们观察希腊城邦，并以对同一题目感兴趣的其他人（参见亚里士多德）也能够理解的形式把结果记录下来。或者，我们观察加拉帕哥斯群岛上的爬行动物和鸟类的不同的解剖学特征（参见达尔文）。或者，我们通过测量行星的位置和运动来观察行星（参见第谷·布拉赫）。我们不仅“看见”，而且还借助于某些概念来感知；我们设法看到的并不是任何东西，而只是所选择研究领域中的某些特征。其结果然后被记录下来，从而也能为别人所用，并且可以被别人汲取。这样，这种经验就可以被在不同人之间加以控制。通过测量、通过把数学概念运用于描绘观察，我们使得别人便于理解我们所说的到底是什么内容。在这些经验的基础上，我们能提出可以被新的观察所加强或弱化的假说；换句话说，我们可以借助于假说-演绎方法来从事研究。

3.但是，在某些事例中我们能够对我们正在寻求的经验的条件加以影响。比方说，我们并不满足于对落体的随机观察；我们设计一些检验，在这些检验中使恰当的对象从合适的高度落下。我们这样就能够在适合我们的时间、按照我们所需要的次数来持续地具有新的经验。以这种方式我们可以确定那些我们想要维持不变的因素，以及那些我们希望变化的因素。这样，我们可以系统地改变落体的重量和体积，或者，我们可以改变同样物体下落的距离。简言之，我们像科学家们今天所做的那样进行实验，其领域从物理学到心理学。比方说，在天文学中，我们可以通过改变我们的设备来改变我们的观察情境；但我们无法对像太阳、地球和其他天体这样的研究对象进行实验。但是，我们可以构造思想实验，建立有关恒星和行星运动的理论模型和技术模型。

所有科学都进行系统的观察，就此而言所有科学都运用经验（第二种经验），但只是有些科学包含对研究对象的实验活动（第三种经验）。我们也可以说，所有科学活动均要求（研究者之间的）互动，就像在我们称为人类的社会化或成长的那种学习过程中那样（第一种经验）：学习一门科学，并不仅仅是获得对某些事实的知识，也涉及这些事实是如何被发现的，而这包含着面对一些新的思维方式和行动方式。16世纪关于世界观的争论，可以根据这几点来加以澄清。一些实际事件是众所周知的。我们这里将关注具有哲学兴趣的一些问题。

哥白尼和日心体系

尼古拉·哥白尼（Nicolaus Copernicus，1473—1543）提出了一个以太阳为行星体系中心的天文模型，亦即日心体系，它与追溯到托勒密的并且受到教会支持的占统治地位的地心说发生冲突。日心体系是一个高度理性的、但观察证据很弱的构造。哥白尼模型比托勒密模型明显地更为简单、更便于使用。但是日心原则并非新的东西。希腊天文学家阿利斯塔克早就提出了一个日心模型。但是，哥白尼以他的理论向教会和亚里士多德传统提出了挑战，开始了一场将要持续整个宗教改革和文艺复兴的冲突。这场冲突并不是哥白尼所要寻求的。他迫于压力在去世前出版了《天体运行论》（De revolutionibus orbium coelestium）。但哥白尼的理论很快就开始对他那个时代的精神生活产生重要影响。日心体系是革命性的，不仅对教会和亚里士多德-托勒密传统是如此。它也使得直接的生活经验革命化了。哥白尼请他的读者想象自己处于中心之外，从一个完全不同的视角来观察宇宙。他的理论要求有能力从一个完全新的视角来看待世界、看待人类：人，作为主体，必须从一个完全不同的观点出发看待宇宙、看待自己。这种反思性的视角疏离和视角逆转被人称作哥白尼式的革命。康德用这个革命来以新的方式诠释人类认知。对其他一些人来说，这被看作是针对那种对人类理性的过分乐观信念和人在宇宙中独一无二地位的实事求是的批判。从前人类是从一个位格角度来看待世界的；现在他必须放弃这种虚假的自我拔高，而把自己看作只是宇宙中的一颗尘埃。后来，随着达尔文的进化论和弗洛伊德的无意识理论，对人类理性的这种虚荣信念终于被降低到它真正的价值！在批判人类理性和人类在宇宙中的优越地位的传统信念的时候，这些理论成为一个权威来源。但这种批判当然也有这样的预设：批判者有充分理由对人持悲观态度——以及，如果他们看到这一点的话，事情还不算太糟。

这样，以系统观察和数学模型为基础的日心说，就代表了对由来已久的生活经验的一个挑战。这造成了人的自我感觉上的一场危机。我们不能信赖我们双眼对地球静止而太阳在苍穹转动的直接证据。就我们对不同种类的经验的讨论而言，我们可以说这些以科学经验（第二类经验）为基础的新理论改造了人的生活经验（第一类经验）。换句话说，人对自己的看法变成科学的了。

但人对自己看法的这种变化具有多重含义。它不仅代表了人的宇宙地位的一种下降，而且赋予人以一种新的积极的自我意识：这种新的世界观破坏了那种认为众天球是独一无二的、是比人居住的那部分宇宙在质上更为优越的信念。此外，由于人在探索宇宙方面所取得的进步，还可能有一种新的正面的自我形象；出现于启蒙运动时期的那种世俗的、以科学为基础的进步信念，根源就在这里。这种自我形象可能有些想入非非，但肯定不是消极无为的。

开普勒和行星轨道

像后来的许多其他先行者一样，约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler，1571—1630）生活在新旧矛盾之中。他拒绝天球与地球质上不同的观点，并为行星轨道寻找力学说明。但是对开普勒来说，行星运动的数学规律深嵌在一个深刻的形上向度之中。数学和形而上学的这种混合，显示出开普勒的思想与一种可一直追溯到毕达哥拉斯的古老思想的联系。开普勒坚信上帝是一位数学家，而数学形式则通行于可朽的感官世界中。与此同时，有兴趣对宇宙万物不管高低都作出力学说明，这有助于奠定新的自然科学的基础。

开普勒对哥白尼模型作了改动：行星的轨道不是圆形的、天体不是作匀速运动的，而是椭圆形的，以太阳作为焦点。一个天体的运动速度随着它与太阳的距离的不同而变化。他在做这个改动的时候利用了丹麦天文学家第谷·布拉赫（Tycho Brahe，1546—1601）的观察。因此，开普勒能够提出行星运动规律。这样他就能极大地简化哥白尼的模型。因此，哪个模型更符合实在的问题就更突出了。日心说是不是不仅“更经济”（更简单）而且还是真的？因此，与教会的冲突更加剧了。在牛顿的引力理论后来有办法说明为什么行星沿椭圆轨道按变速旋转以后，日心说的论据就相应得到了加强：哥白尼-开普勒理论从科学中的另一个核心理论中获得了强有力支持。

在其晚年，开普勒成为伟大将领华伦斯坦（Wallenstein）的首席占星家，并以占星术为他算命。他还不得不投身于一场痛苦的战斗以使其母亲免于被指控为使用妖术。

开普勒的行星运动规律

1.行星沿椭圆轨道运行，每个椭圆的一个焦点由太阳占据。

2.连接太阳和行星的辐向矢径在等量时间扫过等量面积。

3.任何两个行星的旋转周期的平方与它们与太阳的距离的立方成同样比例（平均距离是椭圆的长轴的长度的一半）。