天文學的進步和人類的自我覺醒

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  n 人類宇宙位置的下降標志著人類理性的上升。也許只有當人類擺脫了自戀、自大的情結之后,才有資格成為宇宙大家庭的一員。

  n 天文與其他人文學科在歷史上的密切關聯和互動的圖景,可以培養學生對待人類知識的整體觀念,培養學生多元、寬容的對待事物的態度,從而養成更為健全的人格。

  n 在科學通識教育和普及當中引入歷史視角,可為學生和公眾理解科學提供必要的知識背景,通過還原出科學史上一些關鍵問題的提出和解決的歷史現場,使得現代教科書中的科學知識成為“有根”的知識而不是“空降”的知識。

  n 通識教育的真正目標應該是讓受眾去了解問題提出的背景,體會科學發現的過程,從中領會科學探索的方法,進而培養出一種獨立的理性思索能力和不迷信、不盲從的科學精神。

  n 科學探索只能基于已有的條件在黑暗中艱苦探索,無法預知真理的亮光出現在何處。真正的科學探索是一個攀爬高峰的過程,而不是從真理的高峰上俯沖下來。

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  深邃浩渺的星空中蘊藏著無窮豐富的知識。遠行者賴以辨明方向,定居者得以按時作息。中國人辨認出上天的訓誡,希臘人看到永恒的完美。哥白尼讀出宇宙中心的旁落,牛頓據此建立天地統一的法則。直到哈勃定律揭示宇宙如此之浩瀚,地球變成一顆忽略不計的塵埃。

  天空是一面鏡子,人類雖然照見了自身的渺小,也看到了自身的成長。

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  從一幅生動的天人互動圖景說起

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  公元534年初夏的某一天,70多歲高齡的南朝梁武帝光著雙腳到金鑾殿下去跑了一圈。因為太史報告“熒惑(火星)入南斗”,且有童謠稱:“熒惑入南斗,天子下殿走”。梁武帝以正統天子自居,就當仁不讓地去祈禳了一番。此時北魏丞相高歡權高震主,欲以遷都于鄴來挾持北魏孝武帝。534年7月孝武帝親率十余萬大軍,以斛斯椿為前驅,準備與高歡決戰。高歡日行八百多里趕來與魏帝隔河對陣。斛斯椿請以精騎二千渡河夜襲高歡。魏帝意欲答應,但黃門侍郎楊寬進言:“椿若渡河,萬一有功,此滅一高歡,生一高歡矣?!滨勾徊荒苓M兵,長嘆道:“頃熒惑入南斗,今上信左右間構,不用吾計,豈天道乎!”

  雄踞關中的宇文泰見孝武帝以萬乘之主不敢渡河進擊疲憊之卒,只是分兵死守萬里長河,知北魏大勢已去,于是分兵兩路,一路襲高歡后路,一路迎魏帝入關中。北魏從此裂為東、西魏,并很快分別被高齊和宇文周取代。當梁武帝聽說孝武帝被高歡逼得西走關中時,很不好意思且又有點不服氣地說:“虜亦應天象邪!”雖然“天子下殿走”不是什么好事,但是天象應在“北虜”身上,讓以正統自居的梁武帝心有不甘。

  以上這一出發生在南北朝時期的悲喜劇,在今天看來頗有點可笑,但劇中人物的所言所行卻是深深符合中國古代一個巨大傳統――中國古代的“天文”傳統。

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  古今中外的“天文”

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  在人類不同文明的早期就產生了各種各樣關于天的學問,在中國古代這種學問被叫做“天文”。天文一詞較早就出現在中國古代的早期典籍中,如《易經·系辭上》說:“仰以觀于天文,俯以察于地理”,《漢書·藝文志》中說:“天文者,序二十八宿,步五星日月,以系吉兇之象,圣王所以參政也?!笨梢娫谥袊糯?,天文一方面是指天體運行所呈現的景象以及對這些天象的推算和預測;另一方面天文是這樣一門大學問,它根據天象的變化,預卜吉兇,為帝王行事提供指導。

  后來西方近現代科學體系傳入中國,其中的一門專門研究天空中的各種事物和現象的學問被譯作了“天文學”?!疤煳膶W”(astronomy)一詞源自希臘語astronomia,它與“星占學”(astrologia)的區別其實并不清晰,在跟天空、星星有關的描述中,這兩個希臘詞匯經?;煊?。直到托勒密開始在他的著作中明確地區分兩種預測性學問:一種是有關天體本身運動的預測,另一種是基于這些天象來預測人間的事務。托勒密認為星占學是推測性的,天文學可以訴諸實證,它們有不同的預測對象。以后,至少在西方,這兩者漸行漸遠。雖然,天文學家如開普勒者,也進行一些星占學活動貼補家用。

  從歷史的角度來看,天文學本身的研究內容在不斷地發生變化,所以不能只把利用現代技術手段所進行的對天體和宇宙的研究叫做天文學?,F代天文學也不是憑空得來,它經過了一個發展過程。我們不能在時間軸上的某一點切下一刀,說此后才有科學的天文學。沿著現代天文學的發展歷程往前追溯,我們可以發現各古代民族的天文學像匯成滔滔江河的涓涓細流一樣,或多或少都做出了它們的貢獻。了解歷史上的天文學,無疑有助于我們以更深厚、更多元的眼光來看待包括天文學在內的現代科學文明。

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  天文與人文的多方面聯系

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  “人文”一詞最早也出現在《易經》賁卦的彖辭中,且與天文并列:“觀乎天文,以察時變;觀乎人文,以化成天下?!?對此孔穎達給出這樣的解釋:“言圣人觀察人文,則《詩》、《書》、《禮》、《樂》之謂,當法此教而化成天下也?!笨梢娭形摹叭宋摹币辉~的最初含義是指一種禮樂教化。中國古代的天文與人文,對應著人類要面對和處理的兩大基本關系,即人與自然的關系和人與社會的關系。

  隨著近代西學東漸,人文這個詞被用來翻譯Humanism,產生“人文主義”一詞,這個詞源自歐洲文藝復興時期。在現代漢語中,人文一詞獲得了更為寬泛的含義,它被用來籠統地指稱人類社會的各種文化現象。到19世紀的歐洲和20世紀的美洲大學里又出現所謂的人文學科。文學、歷史、哲學、宗教、倫理等學科是人文學科的主要組成部分。

  考察歷史上的天文與人文,可以發現天文從來不是一門孤立的學問,它與人文學科的各方面有著深厚的交集。從古到今,天文與哲學、政治、宗教和人類知識的其他方面發生著生動而豐富的相互作用,共同推動著人類文明的進步。

  在古希臘,關于天的學問是古希臘自然哲學的重要內容,愛奧尼亞學派的各種宇宙學說無不反映了各位宇宙學說提出者的哲學觀念。柏拉圖主義的哲學主張非常直接地為天文學家提出了一個“拯救現象”的天文課題,推動了此后數百年希臘數理天文學的發展,直到哥白尼實際上還在為更好地完成柏拉圖的天文課題而努力。

  在古希臘的哲學宇宙學中,天界擁有完美的屬性,并由此推導出與天界有關的研究和研究者也能獲得相同的完美屬性。這一點在托勒密《至大論》的“導論”中有很好的表述,托勒密認為沒有什么別的研究能夠像天文學那樣“通過考慮天體的同一性、規律性、恰當的比例和淳樸的直率,使有學識的人品格高尚、行為端方;使從事這項研究的人成為這些美德的愛好者;并且通過耳濡目染,使他們的心靈自然地達到相似的完美境界?!痹谶@里,我們看到,希臘人相信通過天文學這門學問,真、美和善這三者可以達到完美的統一。

  在宇宙學層面上,天文和宗教不可避免地形成了一個交集。托勒密地心說中的球形大地形狀與《圣經·舊約》中的平面大地說不合,這一沖突長期得不到調和,直到托馬斯·阿奎那把基督教的神學核心柏拉圖主義替換成亞里士多德主義之時,才順便把托勒密體系納入其中,成為經驗哲學的組成部分。后來哥白尼日靜地動說的提出和發展又對當時的經院哲學形成沖擊,直至釀成了宗教法庭對伽利略的審判。

  誠然,天文與宗教在歷史上的沖突更多地引起了人們的關注。事實上,宗教對天文也存在一定的促進作用。譬如,基督教的上帝經過柏拉圖主義的改造之后,形成了一個幾何學家設計師的造物主形象。這一形象深深激勵開普勒去追求天體運行和宇宙構造背后的幾何學規律,因為他深信作為幾何學家的上帝在創造萬物之前肯定有一張幾何學宇宙藍圖。開普勒之所以能取得如此天文學成就,與他深受此一宗教信念的激勵有很大關系。

  天文還與人類知識的整體進步密切相關。天文學的發展不是孤立的,它所能提出的問題,它解決問題的方法和手段,無不得益于其他相關學科的進步。同時它本身的進步,也推動著整個自然科學的進步。天文學史上的諸多案例將會使我們深刻地認識到這一點,并將幫助我們對科學本身有一個更好的了解。

  更為重要的是,天文學的進步與人類的自我認識過程緊密相關。人類的自我覺醒,主要體現在人類清楚地認識到自己在宇宙中的位置和地位。天文學的進步已經把人類從早期的自以為是的宇宙中心的位置上自我驅趕下來,人類宇宙位置的下降標志著人類理性的上升。也許只有當人類擺脫了自戀、自大的情結之后,才有資格成為宇宙大家庭的一員。

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  通識教育視野下的天文與人文

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  天文學史所展示的天文與其他人文學科在歷史上的密切關聯和互動的圖景,有助于培養學生多元、寬容的對待事物的態度,從而養成更為健全的人格。尤其值得強調的是,這樣一種強調天文與人文互動關系的通識教育,可以培養學生對待人類知識的整體觀念?,F代科學的專業分類越來越多、越來越細,如果把整個人類知識體系比作一顆大樹的話,普通的專業學習只是涉及了一根樹枝甚至只是一片樹葉,這種過分狹窄的專業視野無疑是有害的。

  在包括天文學在內的科學通識教育中,經常會面臨的一個難題是:如何把高深晦澀的天文學理論傳授給受教育者、普及到公眾中去。新聞媒體在傳播重大科學進展時往往都忽略掉相關的理論背景,只突出強調孤立的科學事實和成果。甚至在高校課堂教學中,這種情況也不鮮見。這樣一種支離破碎的教育和普及模式,帶給人們的只是一些無根的“知識碎片”,其效果是讓科學教育只能停留在表面,無法從整體上深入地把握科學知識。有時這種科學教育和普及模式甚至走向反面,給科學知識蒙上一層神秘面紗,把科學家塑造成魔術師。

  事實上,如果把科學通識教育的目標設定為告訴受眾這些科學知識是什么,那么就很難擺脫以上這種教育模式。畢竟在普及現代宇宙學知識時,要公眾先掌握量子引力理論是不現實的。實際上,通識教育的真正目標應該是讓受眾去了解問題提出的背景,體會科學發現的過程,從中領會科學探索的方法,進而培養出一種獨立的理性思索能力和不迷信、不盲從的科學精神。為了達到這個目的,恰當的辦法是告訴受眾這些知識是怎么來的,即引入歷史的視角。

  在科學通識教育和普及當中引入歷史視角,可為學生和公眾理解科學提供一個必要的知識背景,通過還原出科學史上一些關鍵問題的提出和解決的歷史現場,使得現代教科書中的科學知識成為“有根”的知識而不是“空降”的知識,從而讓學生和公眾更好地理解現代理論。通過對歷史上一些引發關鍵進步的案例的學習和分析,還可培養學生發現問題、提出問題和解決問題的科研創新素質。

  譬如,學生可以從開普勒導出行星運動定律的過程中領略到一種完全原汁原味的原創性學術創新活動,認識到科學探索只能基于已有的條件在黑暗中艱苦探索,無法預知真理的亮光出現在何處。天文學家們就好比在夜晚的大街上丟了一枚硬幣,他們只能在幾盞昏暗的路燈所照亮的地方尋找這枚失落的硬幣。第谷的實測數據、哥白尼的日心體系、吉爾伯特的《論磁》,甚至柏拉圖的哲學和亞里士多德的物理學,都可成為這樣的路燈。開普勒的可貴之處就是在這樣的工作條件下開展工作并取得成就。

  天文學史上的許多案例還充分說明,真正的科學探索是一個攀爬高峰的過程,而不是從真理的高峰上俯沖下來——后者這種“走下坡路”式的科學研究模式只能在既有范式下做一些匠人式的重復工作,很少有創新性可言??茖W探索的過程無疑是曲折的,要面臨許多“山窮水復疑無路”的困境,最后才得以達到“柳暗花明又一村”的境界。

  而要感悟這一切,離不開問題的提出和解決過程中的“歷史現場”和“人文環境”。

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學者小傳

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  鈕衛星,男,1968年生。上海交通大學科學史與科學哲學系教授,博導。主要在天文學史領域內進行學術研究,并從事科學史教學。多年來對中古時期中西天文學的交流與比較進行了系統研究,在國內外學術刊物上發表了一系列相關論文,獨著和合著學術專著多部,專著《西望梵天:漢譯佛經中的天文學源流》受到學界關注。開設《天文學史》、《科學技術史》等通識核心課程。主持和參與了多個國家和省部級科研項目。受上海市教育委員會曙光學者項目和教育部新世紀優秀人才計劃的資助。擔任《中華大典·天文典》之“天文分典”主編。

  還關注科學傳播的理論和實踐問題,譯作《科學是怎樣敗給迷信的》獲第三屆國家圖書館文津圖書獎和第四屆吳大猷科學普及著作獎翻譯類佳作獎;在《中華讀書報》、《圖書商報》、《文匯報》、《文景》等多種報刊上累計發表了80多篇科學類書評和科學文化類文章。

  是中國科學技術史學會第八屆理事會常務理事(2009-2012)、中國天文學會天文學史專業委員會副主任、上海市科學技術史學會理事、國際東亞天文學史學會會員、國際東亞科學技術史學會會員、中國自然辯證法研究會科學傳播與科學教育專業委員會委員、《中國科技史雜志》第二屆編委會編委(2009-2013)。

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來源:上海交通大學新聞網 [學者筆談]鈕衛星:天文與人文[圖]

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