当时日心说的代表人物。就天文学理论来说,伽利略并未提出什么新思想,但他通过望远镜提供的这些“证据”使日心说变得大为可信。伽利略使日心说在科学上获得了牢固的地位。也正是在这种形势下,教会对日心说开始采取更加鲜明而强硬的反对态度,1616年,教廷正式宣布日心地动说为异端。
开普勒提出了行星运动三定律。一,行星沿椭圆轨道运行。二,连接行星和太阳的直线在等时间内扫过的面积相等。按照这一定律,行星的运动不是匀速的。三,各行星公转周期的平方和它们的轨道长轴的立方成正比。这三条定律无可争议地使得开普勒成为近代天文学的奠基人。
开普勒确定,行星并不是以正圆轨道而是以椭圆轨道围绕太阳旋转,这一点是观念上的巨大解放。随着第一定律的确立,天体轨道必然是最完美的形状即圆形这一观念退出了天文学研究。自古以来,人们凡想象天体的轨道,几乎不可能想到圆以外的任何几何图形,同样根深蒂固的是行星匀速运动的观念。这两项和地心说不同,地心说虽然一直是主导的学说,但也不断有人主张日心说,换言之,日心说不是不可想象的。但关于正圆和匀速,人们甚至没有想到要去怀疑。在这个基本意义上,正圆和匀速是比地心更深层次的确信。开普勒推翻了这两个观念,因此也就有着某种更深层的意义。
对于一般观念来说,地心还是日心当然是一个远远更为重要的争论,它直接牵涉我们的直观宇宙图景,直接影响我们关于神、人、世界的其他观念。至于行星的运动是正圆抑或带一点点椭圆,是匀速抑或稍稍有点儿速度变化,则是技术性的争端。然而,行星运动的研究者知道,不放弃行星在正圆轨道上匀速运行,就不可能在数学上、在科学上证成日心说,日心说就仍然只是个观念,而不是科学结论。
日心还是地心,圆还是椭圆,匀速还是变速,这些争论逐渐摆脱了人们的偏好,它们的结论只依赖于实证和计算。开普勒的工作表明,数学可以决定性地解决观念纠纷。通过开普勒,日心说已经远离思辨,在数理天文学上成为无可争辩的。尽管开普勒本人仍然充满中世纪的想象,尽管他尚未对行星轨道提供动力学解释,但开普勒三定律奠定了天文科学的基础,其重要性是无可比拟的。
理论的整体性
哥白尼之后,日心说和地心说以及其他相关问题都争论不断。但是,――不完全是事后诸葛亮――一个大趋势绝堤而来,有识之士很快一一转向日心说,或者像第谷那样,虽然没有接受日心说,也在相当程度上抛弃
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