不同的角度看宇宙，我们应该能看到星星之间彼此的相对移动，即所谓
的恒星视差。这种局部的视差现象你向正前方伸出一根手指就可感觉
到。闭上左眼，用右眼看手指附近的物体，例如窗户的边缘，与你闭上
右眼，用左眼看同一物体时所看到的对象会有不同，这就是视差。如果
你让两眼的闭合不断地来回切换，你会看到手指似乎在跳来跳去。因
此，你变换视角，那么距离手指几厘米外的物体就会有明显的位置移
动。其图像如图7（a）所示。
地球到太阳的距离为1.5亿千米，因此如果地球绕太阳转动，那么6
个月后它距原来的位置将有3亿千米远。希腊人发现，在一年的过程
中，根本无法探测到恒星位置的任何相对变化，尽管按照地球绕日转动
说地球位置存在着巨大的变化。证据似乎再次表明，地球是不动的，是
处在宇宙的中心这一结论。当然，地球就是不绕太阳运行，也存在恒星
视差，但在希腊人看来，这是因为恒星都十分遥远的缘故。你可以再次
进行轮换单眼观察物体的实验来体会这种视差减小的效果：现在充分伸
展你的手臂，使你的手指在一米开外。再次用你的右眼去看与手指成一
直线的窗户的边缘。这一次，当你切换到左眼观看时，你会发现视差变
化比以前显著小了，因为你的手指离得较远，如图7（b）所示。总之，
地球不动，但视差的变化会随着距离增大而迅速减小。恒星都非常遥
远，因此恒星的视差无法用原始的设备检测出来。
图7 视差是指物体由于观察者视角变化而出现的位置的视在变化。
图（a）显示的是，当用右眼观察时，手指出现在左窗边缘，但如果改用另一只眼睛观看时，手
指则移位到右窗边缘。
图（b）显示，如果手指伸出得较远，那么两眼间切换所造成的视差移位会显著减小。由于地球
围绕太阳转动，我们的观察位置有变化，因此如果我们拿一颗恒星作参照物，那么在一年的不
同时间里，这颗参考星相对于更遥远的恒星就会出现位置变化。
图（c）显示出标记星是如何随地球位置的变化而与两颗不同的背景星构成一直线的。然而，如
果图（c）是按比例绘制的话，那么这些恒星要画到页面外1千米的地方去了！因此，视差的变
化是非常非常小的，古希腊人难以察觉到。而希腊人认为星星离得都非常近，所以在他们看来
视差缺少变化就意味着地球是静态的。
当时，反对阿里斯塔克斯的日心宇宙模型的证据似乎是压倒性的，
因此为什么他的所有哲学家朋友都相信地心模型是完全可以理解的。他
们的传统模式非常有道理、富于理性而且自洽。他们满足于自己对宇宙
的看法，认为自己就处在它的中心位置。然而有一个突出的问题。虽然
太阳、月亮和星星看似都乖乖地环绕地球游行，但有5个天体却以相当
随意的方式磨磨蹭蹭地横跨天空。偶尔，它们中的一些甚至敢随时停下
来，然后扭头做反向运动，即所谓逆行。这些流浪的反叛者是其他5个
已知的行星：水星、金星、火星、木星和土星。事实上，“行星”这个词
源自希腊语“pIanetes”，意思是“流浪者”。同样，巴比伦语里称行星
叫“bibbu”，字面意思是“野羊”——因为行星似乎满世界乱窜。而古埃及
人称火星为“sekded-ef em khetkhet”，意思是“一个反向旅行者”。
从我们现代的地球绕日转动的观点看，这些天体的流浪汉行为很容
易理解。实际上，行星是以稳定的方式绕日运动，但我们是从一个运动
的观测平台——地球——来看它们，这就是为什么它们的运动看上去似
乎是不规则的。特别是火星、土星和木星的逆行表现很容易解释。图
8（a）展示的是一个只包含了太阳、地球和火星的简化版太阳系。地球
绕日旋转的速度比火星快，因此当我们赶上火星，并超越它之后，我们
观察火星的视线就会转换到逆向。然而，从旧的地球中心说的角度来
看，我们坐在宇宙的中心，周围的一切都围绕着我们转，这样火星轨道
就成了一个谜。如图8（b）所示，火星绕地球旋转时看起来就像是以一
种最奇特的方式做着回转运动。土星和木星也显示出类似的逆行行为，
古希腊人也有过这样的带圈轨道的概念。
这些带圈的行星轨道让古希腊人很难理解，因为按照柏拉图和他的
学生亚里士多德的观点，所有的轨道都应该是圆形的。他们宣称，圆，
以其简单、优美和无始无终的特征，成为最完美的形状，因为天堂是完
美的境界，因此天体必然做圆周运动。几个世纪里，一些天文学家和数
学家一直在研究这一问题。他们发展出一套精巧的解决方案——一种根
据若干个圆的组合来描述行星的带圈轨道的方法。它符合柏拉图和亚里
士多德关于圆运动的最完美的要求。这套解决方案与一位天文学家紧密
关联，他就是生活在公元2世纪的亚历山大城的托勒密。
图8 从地球上观看，如火星、木星和土星等行星表现出所谓的逆行运动。
图（a）显示的是只有地球和火星绕太阳做（逆时针）轨道运动的简化版太阳系。从位置1开
始，我们看到火星逐渐向着我们运动，到我们处在位置2的观察点时这种运动一直在持续。但当
我们到达位置3时，火星停了下来。当我们到达位置4时，火星表现出右移，这种右移一直持续
到地球到达位置5，这时火星再一次停下来，随后，当我们向位置6和7进发时，它又恢复到其原
有的运动方向上。当然，火星本身一直在做逆时针的绕日转动，但在我们看来，由于地球与火
星之间的相对运动，火星走过的是一条“Z”字形路径。因此在以太阳为中心的宇宙模型里，逆行
是非常合理的。
图（b）显示的是地球中心说的信徒所认为的火星轨道。火星的“Z”字形路径被解释为实际走过
的是带圆环的轨道。换言之，传统主义者认为，静态的地球处在宇宙的中心，而火星环绕地球
做套环运动。
托勒密的世界观的起点是一种在当时普遍持有的假设，即地球处在
宇宙的中心并且是固定不动的，否则“所有的动物和所有单独的重物都
将被撇下，飘浮在空中”。接下来，他根据简单的圆运动解释了太阳和
月亮的轨道。然后，为了解释逆行，他发展出一套圆套圆的理论，如图
9所示。为了形成周期性的逆行路径，如前述火星的视在行为，托勒密
先是提出单个的圆（所谓均轮），在这个圆上有一根想象的棒，其一端
作为支点位于圆上，行星则位于这个棒的另一端。如果主均轮圆固定不
动，棒绕其支点旋转，那么行星将划过一个短半径的圆形路径（所谓本
轮），如图9（a）所示。反过来，如果主均轮圆转动而棒保持固定不
动，那么行星将走过一个具有较大半径的圆形路径，如图9（b）所示。
现在将二者合起来，棒绕其枢轴转动，同时又随主均轮圆一起转动，这
时行星的路径就将是两个圆运动的复合，它模拟出逆行的回转，如图
9（c）所示。
图9 托勒密的宇宙模型用圆圈组合解释了如火星等行星的带圈轨道。
图（a）显示了大圆，称为均轮，和一根想象的棒，其一端位于均轮上，另一端为行星。如果均
轮不转动，而棒转动，则行星画出一个较小的实线圆圈，它称为本轮。
图（b）表示，如果棒保持固定，均轮转动，这时行星画出一个大半径的圆。
图（c）表示，当棒绕其枢轴转动，同时又随均轮一起转动。此时行星的轨道是两个圆形路径的
组合，这导致带圈的逆行轨道。如图中火星轨道所示。均轮和本轮的半径皆可调整，二者的转
速也能够调整使得模型可以模拟任何行星的路径。
虽然圆和支点的描述传递出托勒密模型的核心思想，但这个模型实
际上要复杂得多。首先，托勒密的模型是三维的，需要用水晶球来构
建，但为了简单起见，我们将继续从二维圆的角度来考虑。另外，为了
准确解释不同行星的逆行，托勒密必须仔细调整均轮的半径和每颗行星
的本轮的半径，并选好每个转动的速度。为了获得更高的精确度，他引
入了另外两个变量：偏心和对点。偏心定义为这样一个点，它位于地球
的一侧，充当均轮圆的稍微偏离地球中心的圆心，而对点定义为圆心附
近与地球位置相对且等距的另一个点，其作用是促成行星变速。对行星
轨道的这种越来越复杂的解释变得让人很难想象，但其实质无非就是在
圆上叠加更多的圆。
对于托勒密的宇宙模型，我们可以在游乐场找到它的最好的类比。
月亮走过的是一个简单的路径，有点像一个为幼儿准备的相当温和的旋
转木马。而火星的轨道更像是一个疯狂的华尔兹单车，车手被锁定在摇
篮里，摇篮的支点在很长的旋转臂的末端。当摇篮自转时骑手划过一个
圆形路径，但同时，摇篮跟随旋转臂划过另一个更大的圆形路径。有时
这两个运动相结合，形成一个更大的前进速度，而有时摇篮相对于转臂
向后移动，总体速度减慢甚至逆转。在托勒密的术语里，摇篮在本轮里
打转，而长臂描绘出的就是均轮。
托勒密的地心宇宙模型完全是遵从这样一种信念来构造的：一切都
围绕着地球转动，所有天体的运行轨道都是圆。由此产生了一个复杂得
离谱的模型，其中充满了堆在均轮上的本轮，既有对点又有偏心。在阿
瑟·库斯勒写的《梦游》这本描述早期天文学史的书里，托勒密模型被
描述成“疲乏的哲学和颓废的科学结合的产物”。然而，托勒密系统尽管
有根本性错误，但它满足一个科学模型所必须具备的一项基本要求，那
就是它所预言的每颗行星的位置和运动的精确度要比以往任何模型都
高。即使是阿里斯塔克斯的日心宇宙模型，尽管在根本上是正确的，但
它无法以这种精确性来预言行星的运动。所以，说一千道一万，最后之
所以还是托勒密模型坚挺了下来而阿里斯塔克斯的模型消失了，就不足
为奇了。表2总结了两种模型的主要优缺点，正如古希腊人所理解的那
样，它只会加强地心模型的明显优势。
托勒密的地心模型被写进了他的《至大论》（“集大成”），一本写
于约公元150年的皇皇巨著，它一面世便成为随后几百年里天文学最权
威的典籍。事实上，在下一个千年里，欧洲的每一位天文学家都深受
《至大论》的影响，没有人认真质疑过其地心宇宙图像。公元827年，
《至大论》的影响进一步扩大，它被翻译成阿拉伯文，并改名为《天文
学大成》（“最伟大的书”）。因此，在欧洲中世纪经院哲学盛行的停滞
时期，托勒密的思想依然保持活力，并得到中东地区伟大的伊斯兰学者
的研究。在伊斯兰帝国的黄金时期，阿拉伯天文学家发明了许多新的天
文仪器，取得了一批重要的天体观测结果，并建立起几座主要的天文
台，如位于巴格达的沙马希亚（AL-Shammasiyyah）天文台，但他们从
来没有怀疑过托勒密的由一个圆套着一个圆来给出行星轨道的地心宇宙
学说。
随着欧洲终于开始从知识沉睡中醒来，古希腊人的知识取道西班牙
托莱多的莫里斯城（这里有一座宏伟的伊斯兰图书馆）重新回归西方。
1085年，西班牙国王阿方索六世从摩尔人手中夺取了这座城市，于是欧
洲各地的学者有了前所未有的机会来获取当时世界上最重要的知识宝库
里的信息。图书馆里的大多数书籍都是用阿拉伯文写的，因此首要任务
是建立工业规模的翻译局。大多数译者在中间人的帮助下，先将阿拉伯
语翻译成西班牙语的白话文，然后他们再翻译成拉丁语。当时最多产和
最杰出的译者之一是克雷莫纳的杰拉尔德，他学会了阿拉伯语，因此能
够更直接、更准确地理解原文。他是被传闻吸引到托莱多来的，当时有
传闻说托勒密的代表作在这里的图书馆被发现。于是他将这套有76卷的
原创性著作从阿拉伯文翻译成拉丁文，《天文学大成》成为他译述中最
重要的成就。
由于杰拉尔德和其他译者的努力，欧洲学者们得以能够重获他们的
先人过去的作品，并为欧洲的天文学研究注入新的活力。但矛盾的是，
进步反而遭到扼杀，因为在当时，古希腊人的著作受到如此尊崇，以至
于没人敢质疑他们的工作。人们想当然地认为，古典学者已经掌握了所
能理解的一切，所以像《至大论》这样书被奉为福音。不管你怎么想，
事实上古人曾犯下一些大得离谱的错误。例如，亚里士多德的著作被奉
为神圣，尽管他曾说，男人的牙齿比女人多，因为这是他基于对公马的
牙齿比母马多的观察所做出的推论。虽然他结过两次婚，但亚里士多德
显然从来不曾想到去看看他妻子的嘴。他可能是一个高级逻辑学家，但
他未能掌握观察和实验的概念。具有讽刺意味的是，学者们等了几百年
才让古人的智慧重见天日，接着他们又不得不花费几个世纪来清除古人
的所有错误。事实上，在杰拉尔德于1175年译完《天文学大成》后，托
勒密的地心宇宙模型又完好无损地持续了另一个400年。
表2
该表列出了用以判断地心说和日心说的各种判据，这些判据是基于
公元第一个千年里人们所掌握的知识。“√”和“×”给出的是该理论得到相
应判据的认可性，问号“？”表明该项判据缺乏数据或难以判断。从古代
的观点来看，日心说仅在一个判据（简单性）上胜过竞争对手，尽管我
们现在知道它更接近于事实。
然而在此期间，有过一些小的批评，这些批评意见还是来自像阿方
索十世[卡斯蒂利亚和莱昂的国王（1221年至1284年）]这样的大人物。
在定都托莱多后，他指示他的天文学家制定后来被称为行星运动的《阿
方索星表》，这部星表的编纂部分基于他们自己的观察，部分是基于翻
译过来的阿拉伯星表。虽然他为天文学提供了强有力的支持，但阿方索
对托勒密的错综复杂的由均轮、本轮、对点和偏心等概念构成的系统绝
对是始终没好感：“如果万能的耶和华在着手创世之前问过我，我会推
荐那些更简单的东西。”
随后，到14世纪，尼可·德奥雷姆——法国查理五世时期的一位神
父——公开表示，地心宇宙没有得到充分证明，尽管他还没有走得太
远，胆敢认为它是错误的。但在15世纪的德国，库萨的枢机主教尼古拉
斯则认为地球不是宇宙的中心，但他点到即止，没敢暗示太阳应该占据
这个空出的宝座。
整个世界就这样不得不等到16世纪，这时一位天文学家鼓足勇气重
新安排了宇宙，并对希腊人的宇宙学提出了严肃的挑战。这位最终重塑
阿里斯塔克斯的日心宇宙的人就是尼古拉·哥白尼。
革命
哥白尼于1473年出生在托伦（位于现今波兰的维斯瓦河沿岸）的一
个繁荣兴旺的大家庭里。他之所以能选为弗龙堡大教堂教团的教士，很
大程度上要归功于他的叔叔卢卡斯，他是埃姆兰的主教。在意大利学完
法律和医学后，哥白尼作为教士的主要职责是充当卢卡斯的医生和秘
书。这些不是繁重的职责，因而哥白尼有的是时间从事各种活动。他成
为货币改革领域的经济学专家和顾问，甚至出版了他自己翻译的不起眼
的希腊诗人泰奥菲拉克塔斯（TheophyIactus
Simocattes）的拉丁文译
本。
然而，哥白尼的最大爱好是天文学，他在当学生时买了一册《阿方
索星表》，自此他的兴趣便被天文学牢牢抓住了。这个业余的天文学家
变得越来越痴迷于研究行星的运动，他的想法最终使他成为科学史上最
重要的人物之一。
令人惊奇的是，哥白尼的所有天文学研究都集中在1.5卷的出版物
中。更令人惊讶的是，就这1.5卷的出版物在他生前还几乎没人读过。
这里的半卷是指他的第一部作品《简评》，这是部手稿，从没有正式发
表过，只是在大约1514年间在少数人当中传阅过。尽管如此，在这短短
20页里，哥白尼以一千多年来天文学中最激进的想法震撼了宇宙。他的
这本小册子的核心是他的宇宙观赖以建立的7条公理：
1.天体不共享同一个中心。
2.地球的中心不是宇宙的中心。
3.宇宙的中心在太阳附近。
4.与地球到恒星的距离相比，地球到太阳的距离是微不足道的。
5.恒星的周日视运动是地球绕自身的轴自转的结果。
6.太阳的周年视运动序列是地球绕其转动的结果，所有行星都绕太
阳旋转。
7.一些行星的表观逆行，只是我们作为观测者在运动的地球上位置
不断变化的结果。
哥白尼的公理在各个方面均有见证。地球确实在自转，地球和其他
行星也确实在环绕太阳运动，这确实能解释逆行的行星轨道，同时，没
有发现任何恒星视差是由于恒星过于遥远。目前还不清楚是什么促使哥
白尼制定出这些公理，并与传统的世界观分离，也许他是受到多梅尼科
·玛丽亚·诺瓦拉的影响，后者是他在意大利时的一位教授。诺瓦拉保持
毕达哥拉斯学派的传统，这一传统也是阿里斯塔克斯哲学的根源，而正
是阿里斯塔克斯在1700年前最先提出了日心说。
《简评》是天文学领域发生反叛的一道宣言，是哥白尼对古代的托
勒密模型的丑陋的复杂性表示沮丧和失望的宣泄。后来他这么谴责地心
说的临时性质道：“这就像一个艺术家为他要创作的形象从不同模型那
里收集来手、脚、头和其他肢体，每个部分都绘制得很好，但都与一个
整体不搭，因为它们无法以任何方式彼此匹配，结果则只能是一个怪
物，而不是一个人。”然而，尽管内容激进，但这本小册子却没有在欧
洲的知识分子中造成波动，这部分是因为没有几个人看过它，部分是因
为它的作者是一个处在欧洲边缘的年轻教士。
哥白尼并没有气馁，因为这是他改造天文学努力的开始。在他叔叔
卢卡斯于1512年去世（很有可能是被条顿骑士团毒死的，他们形容他
是“人形魔鬼”）之后，他有更多的时间去从事自己的研究。他搬到了弗
龙堡城堡，在那里建立了一座小型天文台，集中精力充实他的论证，补
充了《简评》所缺少的所有数学细节。
在接下来的30年里，哥白尼反复修改他的《简评》，将它扩充成一
部有200页的权威手稿。纵观这段长时间的研究，他花了大量时间来考
虑其他天文学家会对他的宇宙模型做出怎样的反应，这个模型从根本上
违背了公认的智慧。很多时候，因为担心会遭到来自四面八方的嘲笑，
他甚至考虑放弃出版他的著作的计划。此外，他怀疑神学家了解了这种
亵渎性的科学猜测后会变得根本无法容忍。
他的担心是有道理的。教会后来在迫害意大利哲学家吉尔达诺·布
鲁诺——哥白尼后一代的持不同观点者——这件事情上就显示了它的不
能容忍的态度。宗教裁判所指控布鲁诺犯有8项异端邪说罪名，但现存
的记录并没指明是哪8项。历史学家认为，这很可能是布鲁诺写的《无
限宇宙和世界》一书冒犯了教会。这本书认为宇宙是无限的，恒星都有
自己的行星，在这些行星上都存在蓬勃的生命演化。当判处他死刑时，
他回答说：“或许判处我死刑的人比我更害怕接受这个事实。”1600年2
月17日，他被带到罗马的鲜花广场，脱得一丝不挂，堵上嘴，绑在火刑
柱上被活活烧死。
哥白尼对这种迫害的恐惧原本可能使他过早地结束他的研究，但幸
运的是，来自维滕堡的一位年轻的德国学者进行了干预。1539年，格奥
尔格·约阿希姆·冯·劳琛，即著名的雷蒂库斯，来到弗龙堡找到哥白尼，
想了解有关他的宇宙模型的更多的细节。这是个勇敢的举动，因为这位
年轻的路德教学者不仅很可能会在天主教的弗龙堡遭到冷遇，而且他自
己教派的同事们也不同情他的使命。马丁·路德记下了当时的境遇，他
存有关于哥白尼的餐桌谈话记录：“有传闻说新的天文学家想证明地球
在运动，转动的不是天空、太阳和月亮，（现有的天文学）就好像某个
坐在马车或轮船上的人，可能会认为他静止地坐着，而大地和树木在行
走……这个傻瓜想推翻整个天文学。”
路德称哥白尼是“违背圣经的傻瓜”，但雷蒂库斯却像哥白尼一样有
着不可动摇的信念：探索天体真理的道路由科学奠定而不是圣经。66岁
的哥白尼因为25岁的雷蒂库斯的关注而感到心里美滋滋的。雷蒂库斯花
了三年时间在弗龙堡阅读哥白尼的手稿，向他提供阅读后的意见，并和
他一样对这一理论有信心。
到1541年，雷蒂库斯在对外交往和天文学技能方面的综合能力已经
成熟到足以让他获得哥白尼的信任，于是受哥白尼委托他将手稿交由纽
伦堡的约翰内斯·彼得雷乌斯印刷所出版。他计划留下来监督整个印刷
过程，但因为急事被突然叫走去了莱比锡，临行前他将监督出版的责任
移交给了一个名叫安德烈亚斯·奥西安德尔的牧师。最后，在1543年春
天，《天球运行论》（“论天球的旋转”）一书终于出版了，几百本新书
启程送往哥白尼的住处。
在此期间，哥白尼在1542年底已遭受脑出血，他躺在床上顽强地与
死神抗争，要亲眼见到耗费他一生心血的专著面世。他的大作到达得正
是时候。他的朋友吉泽主教给雷蒂库斯写了一封信描述哥白尼当时的困
境：“很多天里，他的记忆已经丧失而且神志不清。直到去世那天，他
在弥留之际才看到自己的完整的作品。”
哥白尼已完成了他的职责。他的著作为世界提供了有利于阿里斯塔
克斯日心模型的有说服力的论据。《天球运行论》是一本巨著，但在讨
论它的内容之前，先说明围绕其出版前后的两个错综复杂的谜团是很重
要的。第一个涉及哥白尼的不完全的致谢。《天球运行论》的序言提到
了几个人，如教皇保罗三世、卡普亚的红衣主教和库尔姆的主教，但没
有提到雷蒂库斯这位杰出的徒弟，他为哥白尼模型的诞生发挥了助产士
的重要作用。历史学家都百思不得其解，为什么他的名字被省略了？他
们只能推测，计入一个新教教徒的贡献可能会引起天主教高层的不满，
而哥白尼正试图打动这些高层人士。致谢中的这一缺失使得雷蒂库斯感
到被冷落，因此在《天球运行论》出版后他再也没跟这本书打过交
道。[2]
第二个谜团是《天球运行论》的前言，这篇东西加到书中并没有得
到哥白尼的同意，而且有效地贬损了他所宣称的实质。总之，这篇前言
破坏了书中的其余部分，它宣称哥白尼的假设“不必是真的，甚至并不
一定可能为真”。它强调在太阳为中心的模型里有“许多荒诞不经的东
西”，这意味着哥白尼自己详细的和精心论证的数学描述不过是一种虚
构。这篇前言不承认哥白尼系统与合理精度下的观测结果是相容的，认
为它仅仅是一种方便的计算方式，而不是试图代表实在。哥白尼的原始
手稿仍然存在，所以我们知道，原初的开篇在语调上与这篇轻视自己工
作的印刷体前言完全不同。因此这篇新的前言必定是在雷蒂库斯带着原
稿离开弗龙堡后被人插入书中的。这表明哥白尼是在临终前第一次读到
它，那时书已经印刷，做任何改变都已经太晚了。也许正是看了这篇前
言将他送入坟墓。
那么是谁撰写并插入的这篇新的前言？主要嫌疑人是在雷蒂库斯离
开纽伦堡前往莱比锡后接手出版工作的牧师奥西安德尔。事情可能是这
样，他认为哥白尼的想法一旦广为人知，就会使他遭受迫害，他可能是
怀着最大的善意插入这篇前言的，希望能够平息批评意见。对于奥西安
德尔的担忧的证据可以在他给雷蒂库斯的一封信里找到。他在这封信里
提到了亚里士多德的信徒们，意指那些信奉地心说的人：“亚里士多德
的信徒和神学家们很容易被安抚，如果他们被告知……目前提出的这些
假说不是因为它们揭示了真正的现实，而是因为它们对于表观的复合运
动的计算最方便的话。”
图10 这个引自哥白尼《天球运行论》的图阐明了他的旋转宇宙观。太阳坚定地坐落在圆心，
行星围绕着它做轨道运行。地球本身有月亮围着它转，其正确定位在金星和火星的轨道之间。
但在他计划的前言中，哥白尼一直很明确，他宁愿对反对他的批评
家采取挑衅姿态：“也许有这么一些胡言乱语者，他们虽然完全不懂数
学，但却自诩为数学专家，并且为了其自身目的而严重曲解《圣经》的
某些段落，并胆敢对我的事业吹毛求疵，妄加指责。对于这些没有根据
的批评，我绝不予以理睬。”
终于鼓起勇气来发表了自古希腊人以来最重要也是最有争议的天文
学突破后，哥白尼悲惨地到死方知奥西安德尔已经将他的理论歪曲成无
非是一种奇技淫巧。因此，《天球运行论》在出版后的前几十年里几乎
没人知晓，因为不论是公众还是教会都不予以认真对待。第一版没有卖
完，在下一个世纪里这本书只被重印了两次。相比之下，同一时期里推
进托勒密模型的书仅在德国就被重印了一百次。
然而，《天球运行论》之所以缺乏冲击力，奥西安德尔的怯懦的、
重在调和矛盾的前言只是部分原因，另一个原因在于哥白尼这本书的令
人畏惧的写作风格。这本四百页的书排得密密麻麻，行文非常复杂。而
且这是他的第一本天文学著作，哥白尼这个名字在欧洲学术界还不是很
有名望。这还不是灾难性的，最糟糕的是哥白尼现在已经离世，无法再
推进自己的作品。最后一根稻草是雷蒂库斯，他可能是唯一赞同《天球
运行论》观点的人，但他因为被冷落，已不再想与哥白尼体系有任何关
系。
不仅如此，就像阿里斯塔克斯的原版日心模型的化身，《天球运行
论》之所以不受重视还因为在预测行星的未来位置方面，哥白尼体系不
如托勒密的地心模型准确——在这方面，这个基本正确的模型（如图
10）根本不是那个本质上有缺陷的模型的对手。造成这种奇怪状态的原
因有两个。首先，哥白尼模型缺少一个关键要素，而没有它这一理论的
预言能力就不可能精确到足以让人接受这个理论。其次，托勒密模型通
过本轮、均轮、对点和偏心等设置已经取得了很高的精度，因为引入这
样的修修补补因素之后，几乎任何有缺陷的模型都能得到挽救。
当然，哥白尼模型还受到所有那些曾导致阿里斯塔克斯的日心说被
放弃的困难（见表2）的困扰。事实上，日心说优于地心说的唯一属性
是它的简单性。虽然哥白尼也借重本轮概念，但在他的模型里，每颗行
星基本上采用的是简单的圆形轨道，而托勒密的模型则异常复杂，它需
要对每一颗行星的本轮、均轮、对点和偏心进行微调。
对哥白尼来说幸运的是，简单性是一种珍贵的科学资源。这一点生
活在14世纪英国的奥卡姆的威廉就已经指出。威廉是英国方济各教会的
神学家，生前因主张教会不应该拥有自己的财产或财富而闻名。他是如
此热情地推销他的观点，以至于跑到牛津大学外去散布，于是教会不得
不将他贬到法国南部的阿维尼翁。而在那里他又指责教皇约翰十二世为
异端。毫不奇怪，他被逐出教会。1349年，他因黑死病谢世。但奥卡姆
却因他在科学上的遗产——奥卡姆剃刀——而死后成名。所谓奥卡姆剃
刀是指，如果有两个相互竞争的理论或解释，所有其他方面均相同，那
么，较简单的那个更可能是正确的。奥卡姆将其表述为：“切勿浪费较
多的东西去做用较少的东西同样可以做好的事情。”
例如，假设经过一夜的暴风雨后，你在场地中央发现了两棵倒下的
树木，而且没有明显的迹象表明是什么造成了它们的倒伏。简单的假设
认为，这些树木是被暴风雨刮倒的。而较复杂的假设可能是，从外太空
同时飞来两颗陨石，正好分别砸到每棵树上，造成树木倒地，而这两颗
陨石接着发生对头碰撞并汽化，从而没留下任何物证。运用奥卡姆剃
刀，你很快就会确定是风暴而不是这对陨石是更为合理的解释，因为它
简单。奥卡姆剃刀并不能保证答案的正确，但它通常能指引我们走向正
确的方向。医生在诊断疾病时通常也会运用奥卡姆剃刀，因此医学院的
学生都会得到忠告：“当你听到马蹄声时，应判断是马而不是斑马。”而
另一方面，阴谋论者则往往鄙视奥卡姆剃刀，他们经常拒绝简单的解
释，而喜欢代之以一种更令人费解的且耸人听闻的推理。
奥卡姆剃刀偏爱哥白尼模型（每颗行星一个圆）而不是托勒密模型
（每颗行星都有一套均轮、本轮、对点和偏心），但只有当两种理论都
同样成功时奥卡姆剃刀才具有唯一的决定性。而在16世纪，托勒密模型
在几个方面明显要更强有力一些。最值得注意的是，它给出的行星位置
更准确。因此，日心说的简单性被认为是无关紧要的。
而对于许多人来说，日心说还是太过激进，让人无法接受，以至于
哥白尼的著作可能导致一个旧词有了新的含义。有一种词源学理论就认
为，“revoIutionary”这个词是指一种完全违背传统智慧的想法（革命性
的），其灵感就是来自哥白尼的这本书的书名——“论天球的转动”。与
revoIutionary一样，宇宙的太阳中心模式似乎也是完全不可能的。这就
是为什么哥白尼这个名字的德语词“k pperneksch”在德国巴伐利亚州北部
地区被用来形容一个令人难以置信的或不合逻辑的命题。
总而言之，日心说是一种超前的想法，太革命，太难以置信还太不
精确，难以赢得广泛的支持。没几个书店的书架上会有《天球运行
论》，研究的人很少，读它的只是寥寥几个天文学家。日心说的想法在
公元前5世纪就已由阿里斯塔克斯提出，但被人忽略了。现在它已经得
到哥白尼的改进，但还是再次被忽略。这个模型只好进入休眠状态，等
待有人来挽救它，研究它，完善它，并找出缺失的关键要素，以便向世
界其他地方证明，哥白尼的宇宙模型是现实的真实写照。事实上，找出
证明托勒密是错的，而阿里斯塔克斯和哥白尼是正确的证据的任务将留
给下一代的天文学家。
天之城堡
1546年，第谷·布拉赫出生在丹麦的一个贵族世家。第谷之所以在
天文学家中享有持久的名声有两个特殊原因。第一，1566年，第谷卷入
与他的表亲曼德鲁普·帕尔斯贝格的不和，原因可能是帕尔斯贝格侮辱
和嘲笑第谷在最近的占星术预测上的失败。第谷曾经预言显赫人物苏莱
曼的死亡，他甚至将这则预言嵌入了他的拉丁文诗歌里。他显然没注意
到这位奥斯曼领袖已经去世6个月了。争论到最后便是一场轰动一时的
决斗。斗剑时，帕尔斯贝格劈出一剑划开了第谷的前额并削去了他的鼻
梁。如果稍微再深一点点，第谷必死无疑。此后，他做一个假的金属鼻
子罩在脸上。这个假鼻子由金—银—铜合金铸成，这样可以巧妙地混同
于他皮肤的色调。
使第谷成名的第二个也是更重要的原因是，他将天文观测推进到一
个全新的精度水平。他获得的声誉是如此之高，乃至丹麦国王弗雷德里
克二世将离丹麦海岸10千米外的汶岛送给了他，并资助他在那里建立一
座天文台（如图11）。这座名为“天堡（Uraniborg[3]）”（天之城堡）的
建筑群历经多年的修建，最后建成为一座巨大的华丽城堡。其花费超过
当时丹麦国民生产总值的5%，创造了研究中心建设资金消耗的空前的
世界纪录。
天堡内设有一个图书馆，一座造纸厂，一间印刷所，一间炼金术士
的实验室，一个厨房和一间关押不守规矩的仆人的禁闭室。观象室里设
有巨大的仪器，如六分仪、象限仪和浑天仪球（所有用肉眼来观察的仪
器，因为当时天文学家还没有学会如何利用聚焦镜头）。每一种仪器都
有四套，可用于同时测量和独立测量，从而最大限度地减小了对恒星和
行星的角位置的观测误差。第谷的观测精度一般可精确到（130）°，要
比以前的测量精度高出5倍。也许，第谷卸下他的假鼻子后，测量时两
眼的准直能力更完美。
图11 坐落在汶岛上的天堡，天文学史上耗资最多、最为华丽的享乐主义型的天文台。
第谷的这座天文台建成后可谓闻名遐迩，前来参观的贵宾络绎不
绝。这些游客不仅对他的研究感兴趣，同时也是受到天堡的露天聚会的
吸引，这里已成为全欧洲著名的游览胜地。第谷在花园里不仅提供酒
水，而且还制作了机械雕像供游人娱乐，他招聘了一位善讲故事的小矮
人杰普，据说他天生就具有千里眼的过人能力。为了增添景致，第谷还
养了一只宠物麋鹿，它被放养在城堡里，但不幸的是，一次在它喝了太
多的酒之后，从楼梯上摔了下来，伤重不治。天堡与其说是研究机构，
不如说更像是彼得·格林纳威的电影拍摄基地。
虽然第谷继承了托勒密的天文学传统，但他的潜心观察迫使他重新
评估他对古代宇宙观的信心。事实上，我们知道，他的书房里有一册
《天球运行论》，他赞同哥白尼的想法。但他不是毫无保留地全盘接受
这些观点，他要发展他自己的宇宙模型。这是一个介于托勒密和哥白尼
之间的怯懦的半拉子模型。1588年，即哥白尼去世近50年后，第谷出版
了《关于天上世界的新现象》一书，在其中他认为，所有的行星绕着太
阳公转，而太阳绕着地球转，如图12所示。他的自由主义思想一直延伸
到让太阳成为行星的中心，但他的保守主义观念则迫使他将地球保留在
宇宙的中心。他不愿意让地球旁落，因为这个所谓的中心是解释为什么
物体落向地球中心的唯一途径。
在第谷可以继续下一阶段的天文观测和理论研究计划之前，他遭受
到一次严重打击。他的赞助人，弗雷德里克国王，就在第谷出版《关于
天上世界的新现象》一书的同一年因酗酒去世。新国王克里斯蒂安四世
