[译]人类在宇宙中的位置

llccqq · 发表于 2011-5-22 10:26

原载《自然》（Nature）2009年01月01日第457卷第28页
天文学领域的技术进步极大地帮助人们解开那些困扰人类的最宏大的问题,Owen ingerich为你详细评说。
整整四百年前，欧洲流传着一件令人吃惊的新发明的消息–两个透镜放在一个管子里，就可以魔术般地放大遥远的景物。它的确切起源已经在论战的迷雾中迷失了，但确切的是，荷兰Middelburg市一个叫做Hans Lipperhey的人曾于1608年申请过专利。他的申请被驳回，因为这项不具名的创新已经人所共知。

17个月后，一位意大利数学教授写的一本小册子宣布他用这种新发明的”窥镜”（spyglass）有了神奇的发现。扉页上伽利略称之为”perspicillum”似乎在暗示这是他自己的发明，不过如果他在自夸的话也应该可以谅解，因为伽利略的工作把这种其他人只是用来取乐的玩具变成了一种科学仪器。1609年12月，他用自己的”窥镜”辨认出了月亮上存在环形山、山脉和平原。四百年后，为了纪念这些令人吃惊的发现，联合国将2009年命名为国际天文年（International Year of Astronomy）。

图注1:伽利略对月亮的观测产生了深远的影响.

1610年1月，伽利略已经发现了木星的四颗明亮”月亮”（英文是小写的moon，与他同时代的约翰斯·开普勒把它们称为”卫星”（satellite））。年底之前，伽利略又发现金星的位相（如月亮一般的圆缺变化），证明它围绕太阳运动。
这些发现的意义是巨大的。尽管尼古拉斯·哥白尼的《天体运行论》（1543）–这部著作提出了”日心系统”–已经将近70年了，但只是被作为一本计算行星位置的手册，从不被认为是对宇宙真实的物理描述。居住在一颗每24小时就旋转一圈的球体上，这件事连想想都会觉得可笑！况且如果地球每年围绕太阳运动的话，它又怎么能带着月亮一起运动呢？
正是伽利略的著作让人们从理智上相信日心系统是物理上的真实。伽利略发现月亮跟地球是相似的，人们曾相信它与地球这个充满了堕落与衰败的地方不一样，是由水晶般的以太构成的完美球体。于是那个永恒而轻盈的天空开始破碎。木星悠然自得地带着它的卫星，而人人都知道木星正在运动，那么一颗运动着的地球为什么非要用看不见的以太才能把自己的卫星–月亮拴在身边呢？伽利略在这件事上充满技巧的辩论术在他1632年的著作《关于两大世界体系的对话》中体现地淋漓尽致，这本书虽没能充分证明地球的运动，但其说服力却足以让他深深地触怒了宗教裁判所。

关于天空的不同观点
大约两千多年以前的亚里士多德认为地球是由土、气、火、水四种元素构成的世俗世界，而天空则是由轻盈的球层构成的亘古不变的纯净的存在。教会观点认为地球是沉重的，居于宇宙中心的，人类的悲欢就在这里上演，这一点非常符合亚里士多