星空下的沉思——人类宇宙观的变迁
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星空下的沉思
——记人类宇宙观的变迁
前言—星河下的沉思
记得很小的时候,我睡在母亲身边,惺忪地张开眼睛,看见窗外是一宝蓝的天空,上有几颗闪烁明亮的星星,很深秀,很神秘。
这大概是我第一次所谓“观星”的经验,对一个童稚的心来说,这天空之中充满着无限奥秘。
记得那段日子,时常会躺在母亲的怀里问,我们所见的一切最初究竟是怎样的一种情况?这个回答不了的问题,使我想到一种极大的虚无状态,在万物都未产生时,即所见的一切均为无有,一切形状、颜色、光暗都消失,是绝对的无有。
这是什么境界?我望向那灰沉黯淡的天际,是否即无限的虚无?心中突呈现一种飘忽而玄秘的感觉,历久不去。
夜空慢慢转为宝蓝色,颗颗明星在天上隐现,并见一片银河,彷佛在天上流过。
母亲指点北斗七星给我看,我亦见天上众星又似真的排成一个勺子模样,又是一奥秘的深沉感觉,一切从何而来?往何而去?为何有这一切?为何有我的存在?去探索这些问题。
看到图册里的火箭插图,突然想到,如果坐火箭飞向天空,什么地方是尽头呢?问了母亲,母亲回答说没有尽头。
那么火箭冲天而去,将永远飞行,没有边界?
没有尽头,那是指无限,无限又是什么?心中又展开了一思索无限的空间,像四岁时那种飘忽感。
仰首观天,星光灿烂,又重重深奥玄远。
我开始相信,这一切隐藏
极大的奇妙,也可能是极大的完美。
为何这一切如此庞大?
巴斯噶在其著名的《深思录》中,提到对无限时空的一种惶恐,他说:“每当我考虑到自己一生全部被无限时间所吸纳,及我可见触的有限空间,被无限空间所包围时,想到这无限时空非我所能知,它也不知道我时,我就感到惶恐,惊奇于我为何在此地而不在彼地?……为何在现今而不在未来?”
巴斯噶是一位天才横溢的科学家、数学家及哲学家,当他越发现宇宙之庞大精妙,就越感到自己的渺小。
假若设想宇宙之时空无限,人在这无限中就似乎是偶然地出现,又偶然地消失,只是剎那的即生即灭,由此而不能不惊惧于宇宙之无限,人生的短暂,并感到人在无限宇宙中的飘荡性、无根性,不能不感到玄奥无尽中一种敬畏,而不敢有任何傲慢自大。
自小臂星空闪烁,是无际之美,心中有难以形容的震憾、惊叹和响往。
但同时见人生之短暂无常,又会有惶惑与不安,千万金元,盖世权力,渊博学问,均不能解决人从何而来、往何而去的问题,亦难以明白万有之根源,天地之起始。
自古形而上学最大的问题,是“为何有各事物,而不是无?”当我们张开眼睛,仰观天象,俯察大地,只见森罗万象,纷陈并列。
这一切都是存有的,都是在那里的事物,是“有”,不是“无”。
或许认识论的反省,会分析所见一切是否真象,但在其分析之前,万有纷陈已呈现在眼前,而为生活所体会。
在日常生活中,这一切是“有”,不是“无”。
“为何有各事物,而不是无呢?”这是千古以来为智者所困惑,也是一难以解开之谜。
天地万物在生活世界中显示其存在,那么为何有这一切?万有是否从一些最
后的原因而来?其本体是什么?其变化发展,是根据什么规律,什么力量来延续?万有各自的关系是什么?是各自独立,还是彼此牵连,成为一相关的整体?这看似无际的星空,究竟有没有边界?宇宙是一庞大的有限体,还是本是无限的自存?
由于人知识的有限,近代哲学差不多已全放弃这些形而上学的问题,转而研究人知识之确实性,从方法上自我限制,其后又再退一步,去研究语言是否有意义,终带出一切是语言游戏的相对思想,哲学遂堕落为语理分析的技术,让位给分析力锐利而又思考浅薄的学者,拼弃了一切震憾人心灵的原初问题,一切反省已走入了死胡同。
幸得当代科学与科技的新发展,这些形而上学问题竟由科学家们重新提出,而答案也露出一些曙光。
这展开了二十一世纪新时代的思想冒险,也打开了新的形而上思索空间。
宇宙有边抑无边
什么叫无限?宇宙是否一无限的物质世界?抑或有其边界?
在人类初具理性,以规律的观点去组织所见的宇宙时,西方中世纪运用亚里士多德原理,结构了一个庞大而有限的宇宙观。
佛教则从印度神话的须弥山世界,推想一个无限的大千世界观。
随着科学的发展,一个个神话被消解,但宇宙是有限抑或无限,仍是一争论的焦点。
希腊时期开始,西方哲学家最先建立的,是以地球为中心的有限宇宙。
柏拉图通过他所构想的哲学家的口,认为宇宙中有一造物主,从完美的理型世界形式,模构出各样事物,事物有生往异灭,由理性与必然性两大力量所主宰。
地球是宇宙核心,天体为诸神所住,是完美的地方。
柏氏认为球体是最完全的形式,因此认为宇宙是球形,天体像一大球包围地球,太阳、月亮及众星悬浮在空中,每天围地球转一次。
从这观点看,宇宙是一有限的球体。
但由于各行星的运动,并不随天球转动的规律,似乎不是固定在天球之上,而有其不规则的运动。
故在柏拉图同代的天文学家乌多西奥斯认为真理不单须从纯理性建立,也应与观察一致。
由于观察到行星的不规则运动,认为行星自身是围圆圈而转动,而又附在一围地球转的大球上,由于此大球在转,行星亦转,同时进行,即形成其不规则性。
他认为地球是核心,天体最外层为众星所附的大球,中间还有很多层,为行星及日月的球体,他认为须要三十三个天
体球,才可与观察一致。
此为多层天体宇宙观,亦是科学史上第一个要求理性与观察并用的科学宇宙观。
亚里士多德顺这思想下去,认为地球和月亮属变幻的不完美世界,太阳与众星属不变的完美世界,其实体称为以太,依完美的球体而转动,不同于地球之为水、土、火、气四元素构成。
这些星星附在水晶天上,围地球而转。
亚里士多德认为宇宙是有限的,天体是九个大球围地转动,一切转动都有定时,有规律。
这有限的时间,不可能附在无限空间中。
他亦认为宇宙只有一个,因若有多个宇宙,各自有其吸引力的中心,则地上的四大元素即可向不同中心移动,而不须附在地球,可能在众宇宙中乱飞,形成混乱。
到公元前一四零年左右,著名亚历山大学派的天文学家托勒密,综合各方之
说,用精密数学与观察配合,算准了一切天体的运动,各行星围圆心转,附于众星天,围地球而转,解释了其不规则之运动。
这有限宇宙观影响了西方及阿拉伯中世纪的天文学一千五百年。
科学新典范的契机
根据芝加哥科学史家格兰特的研究,中世纪科学上的突破,是靠巴黎主教谭平亚对亚里士多德的批评。
在一二七七年之前,科哲学家的研究,完全依靠亚里士多德及托密勒的观点,完全用自然原因来解释一切现象,没有考虑上帝力量的影响因素。
但巴黎主教在一二七七年批判亚里士多德十三条命题,后增加至二百十九条命题,认为上帝有绝对大能,可以参与自然万物的发展,而且可以创造出自然原则不可能的事物,只要在逻辑上没有矛盾,上帝可造任何世界。
格兰特指出:“这提供了一个机会,使专业的亚里士多德派自然哲学家所产生的敌意,得到谦卑下来。
”正因如此,知识分子才能从亚里士多得那天罗地网的哲学世界观中释放出来,也突破其地球中心的宇宙观,思考各样新可能的宇宙样相,包
括以太阳为中心,及有多个世界同时存在的思想。
格氏云:“结果,所谓自然上不可能的事物,可以通过思想实验的形式而被安排登场……通过时常援引上帝绝对的大能这手法,可以成就各种假设的可能性。
事实上,基于超自然行动而建立之假设可能性,已成为中世纪后期士林思想的特质。
”
此中最著名的,是在第三十四条,批判亚里士多德认为不可能有其它世界之说,认为上帝既是全能,有可能创造其它世界,宇宙不一定被限制以地球为中心,也不一定只有一个世界。
在一二九五年,理查德在注释一本书时,认为如果上帝创造另一个类似我们的世界,那么亚里士多德宇宙观就不一定是对,而且宇宙也再无一个明确中心。
十四世纪神学家大多数人均认为有一超出宇宙的无限虚空,由无所不在的神所充满,此中有的人更认为这与上帝之无限相同。
于是一个无限宇宙的观念产生了,对后现代科学的革命有极大影响,因为学者们可以设想无限宇宙之中,有各种不同的事物,不同的世界,而地球中心论已被无形中突破了。
从科学史的证据,恰恰与一些常识观点相反,神学并没有阻碍了科学的进步,反而使人从传统科学典范中释放出来,藉上帝的大能突破原有框框,而产生了自由和创新的思维,由此展开新典范的可能性,那就是哥白尼的革命性新宇宙观。
哥白尼的革命性思想
一二七七年神学扭转了亚里士多德宇宙观二千年来的独霸,中世纪后期思想非常活跃,宇宙观得到解放,不少科哲学家开始思考新的可能性宇宙,而地球中心论的观点渐渐受到质疑。
如果上帝是无限的,他创造的宇宙也可以是无限的,那么就不必有一个中心,即不必以地球为中心了。
自托密勒以来,行星如金木水火土等的不规则运动及明暗闪烁,早已成为天文学的讨论焦点。
为何各大行星不依天球而转,却有自身行进的轨道呢?托密勒认为所有行星均有一圆形运动,围着一点来转,围地球而转,两者一起转时,在地球就观察到其不规则的运动。
托密勒的观点是以物理上的经验观察为主,从肉眼看天体,日月众星均围地球而转,然后配合数学架构去解释,是十分合理,亦能解答各样问题,故一千多年来没有人怀疑,认为是自明的。
但哥白尼突破托密勒的权威架构,尝试以数学的理性思维为主,而不从经验观察为主去考虑,则可以采取全新的假设,去解释天体的各种现象。
哥白尼认为数学更接近真理,经验则流转不定,不可全信眼所见的。
追寻真理必须从数学入手,数学的标准是越简单越好。
依这思路,托密勒的体系太复杂了。
由是哥白尼即着手依新的地动假设,写下其震动世界的著作:《天体运行论》
哥白尼的革命
哥白尼在其天体运行论中说:“经过长期与多次的观察,我终发现除了地球自转外,可以考虑行星的运动,并计算出其公转和地球的公转,不单能推出其它行星的现象,而且可以把行星、天球及天体自身的秩序和大小都连系起来”。
哥白尼挑战亚里士多德及托密勒思想,在以数学的原理,高于物理学上的观察,提出的太阳中心假设,与我们一般的观察不一致。
因观察所见,明明是地球为中心,太阳是围地球而转,但从数学来设想,则太阳为中心是更合乎几何的模型,完满地解释所有天体的现象及行星的不规则运动。
这是一更合理性的数学模型,但却不合观察所见。
此时哥白尼的选择,是以理性高于经验,这亦是西方文化重理性的精神。
当《天体运行论》一书出版后,当时支持日心论的韦德格斯提出调和理论,认为众行星以太阳为中心,但太阳仍是围地球转。
但到巴勒哈的大弟子克卜勒(Kepler),却指出哥白尼的理论数学上简单而完美,日心论显明上帝的数学是何等完美。
同期,在基督新教的科学家均闻其风而悦之,人类宇宙观终进入革命之中。
哥白尼到伽利略
哥白尼虽把宇宙之中心转向太阳,宇宙仍被视为中世纪型态的大天球,天球由恒星组成,与土星、木星、火星、地球、金星及水星等各行星,围太阳而转,。
其最外
的恒星天球,各星均固定在那里不动,眼见的天球移动其实仅是地球自转所形成,故这宇宙观仍是一有限的宇宙外有一大恒星天球限制了天体。
但哥白尼为了反对亚里士多德以地球为唯一引力中心,指出到处都有不同引力中心”。
即众星体均有其引力,已构成无中心点的宇宙,亦即无限的宇宙。
哥白尼同时也认为宇宙的空间应比亚里士多德的宇宙大两千倍,而且在这大天球之外,仍可能有无限的虚空存在。
如果宇宙没有地球为中心,则任何地方均可能为中心,处处为中心,就是无限的宇宙。
哥白尼仍想维持有中心的观点,即以太阳为中心。
但继承其观点的英国天文学家迪基斯认为恒星天球之外的虚空相本不存在,恒星天不是一大球,是一无限无的世界,众星散布罗列。
道明会修士布鲁诺更认为无限宇宙中有无限多的世界,住有无数的不同生命。
他又认为上帝是一切运动的内在原理,结果因他的理论太前卫,被教庭判为异端,最后交给罗马城政府,被总督判火刑而死。
一六○九年,伽利略制成了第一架望远镜其后他把望远镜改革到能放大一千倍,而后将之望向天空。
伽利略发现的是一个奇异宇宙,一个有无尽星宿的天空,原是肉眼所见不到的群星展现。
一六一○年,他写了《天文现状》一文,,将其新发现记录下来,改变了世界的样貌。
克卜勒与伽利略
从希腊到中世纪,亚里士多德天文学相信,星光灿烂的夜空,为一大球体名水晶天,众星静止在天上,闪烁生辉,一切皆不变,显示宇宙的完美几何架构。
然而哥白尼之后,有一著名天文学家巴勒希,他尝试综合哥白尼与亚里士多德的世界,认为众行星围太阳而转,但太阳仍是围地球而转,这亦是当时宗教改革神科学家常接受之观点。
他是一观星家,在一五七二年,二十六岁的他发现有一极光之星出现,达一月之久,且非常遥远,在众行星之外,甚至似在水晶天以外。
巴氏遂指出,天体常有变象,而非亚里士多德所论的不变。
此明星其实是一超新星爆炸景象。
巴氏的学生即著名之克卜勒,一六○九年发表其新天文学,他认为上帝依数学原理创造世界,人有上帝形象,可从数学和观察中,掌握上帝创造的规律。
他原本接受亚里士多德的思想,以天体有几何的完美性,故行星轨道均为圆形,但经四年观察去考证巴勒希对火星观察的后果,写下了九百页的统计报告,最后证实轨道为椭圆形,而且太阳并非在正中位置,却略偏于一边。
遂提出他著名的克卜勒三定律,包括行星轨道、速度及行进的力学规律,这发现彻底打破了亚里士多德的不变及完美数学天体观,但这不表示天体不完美,而是我们可能处身在一个远比我们想象为大的宇宙。
伽利略的发明与观点原被耶稣会士公开肯定,也得到教宗乌班八世所赞许,但因其思想的反对者上台,结果在一六三三年迫其认错,收回太阳中心的观点,并软禁起来。
但他仍写了《新科学》一书并出版。
一六四二年伽利略逝世。
同年牛顿出生,提出引力论,解决了长久悬疑的科学问题:众星运转的力量根源。
牛顿展开机械宇宙论
据说牛顿是因为一苹果掉下,而得到灵感去理解引力的秘密。
其历史价值在从苹果掉下的规律,而领悟到万有均依同一规律,甚至天上的月亮星宿,亦因这规律而运转,这是万有引力的规律。
牛顿的思想来自宗教改革的一个神学传统,就是上帝把万有创造成一自动运作的机械系统,上帝远比中世纪所想象的为大,其对宇宙设计的精密,具有不可思议的自发性和准确性。
在牛顿的思想中,自然规律与上帝的存在是和谐的,上帝创造了规律,而万物即依规律而运作。
宇宙就像一个大机器,每一零件都互相牵连,而依机构规律运动,宇宙也像一上了发条的时钟,一旦发条开始动,里面的零件都自动运作起来,形成一庞大机械体系。
宇宙是依万有引力规律的互动系统,一切均是机械地自动运作,故法国科学家Trinh Xuan Thuan描述牛顿宇宙中的上帝是更有空间的上帝,不须天天看管着大群天使去运作天体运行的机器,这机器早已造成是自动的,上帝祇须在创造时轻轻一推,万物就依规律运作至今[注十四] 。
根据牛顿万有引力为本的机械宇宙观,物质宇宙必须是无限的,因为若是有限,则万有将有一中心,若有一中心,则成一强力点,把万有吸向中间,而宇宙即应压缩成一点,而不像我们观察所见的是张开的森罗万象世界。
天体没有缩成一点,那么众星应是均匀分布,引力互相抵消,如此下去真到无边无际。
无限宇宙观在十七世纪取得当时以牛顿力学为本的科学支持,因而被认为是科学的真理,而上帝的观念则变成遥远的宇宙设计者,不直接参与人间了。
理性主义三大师
十七和十八世纪之交,各大思想家开始作出各种新思考,去调节这不可思议新宇宙。
欧陆的理性主义兴起,先有笛卡儿,将心灵与物质彻底区分。
一面接受机械宇宙观,另一面则从心灵的反省能力去寻索精神与灵性基础。
以“我思故我在”作为不可怀疑的起点,这是回到第四世纪奥古斯丁对自我存在的思考,而以自我存在的自明性,来建立确实的起点。
同时用第六世纪安瑟伦(Anslems)的本体论证,从纯逻辑形式及上帝定义的独特性,来论证上帝存在亦是自明的。
于是不必通过经验科学,纯由理性可以证延诇我和上帝,而这心灵之路又和物质是彻底二分的。
他这新方法和二元论的思路,保障了传统灵魂与上帝的观念,也保障了价值与世界,为之提供了新的基础,不必被现实科学所发现的世界所挑战。
另一条路线的思考,则为史宾诺沙(Spinoza),由于当时科技所发现的,可能是一个无限宇宙,那么就要面对上帝存在的问题。
若宇宙万有是无限地延展下去,那么上帝还有什么位置呢?当时剑桥柏拉图主义者如Malebranche正主张上帝与无限空间等同,史宾诺沙则从形而上学认为无限宇宙必依于一无限实体,此无限实体即是上帝,而上帝亦即是无限宇宙,宇宙与上帝是一而二,二而一的,故上帝并非超越的实在,却是与宇宙等同的实体,也是一内在一切的无限心灵,为一切有限之心与物模式的基础,这就成为泛神论的思想。
还有莱布尼兹(Leibniz),认为宇宙由充塞一切的无数形而上单子组成,这些单子也是一些能量单位,成为万有内在的动力。
一切运动和变化,均是单子的显隐转变构成,时空则是相对的,所有规律都是在单子内在的潜能与显实来表达。
宇宙一切机械秩序原是事物的内部动力,而一切都已事先安排,命定如此发展。
所谓心灵,是清明的单子,物质是混浊的单子。
莱布尼兹提出整套形而上学系统,去解释一切十七世纪发现的科学现象,而且从其能量即物质、及时空相对观,已有未来相对论的蓝图,不可谓不具洞见。
他并且用形而上学理论,走出纯机械物质的世界,维持了一种精神价值。
至于上帝的位置如何呢?莱布尼兹认为一切单子的潜显变化,其内在规律的运作,
及单子显隐之中所形成的运动表象,完全是事先安排好,使一切发展都有一和谐,这称为“先定的和谐”。
这须极大的智能去设计,故只能来自上帝的安排。
上帝是超越宇宙的实体,对一切已有完美的设计。
故莱氏不大赞成牛顿所讲的类似机械工程师的上帝,而由理性建立另一世界的图画,成为世纪之交的讨论课题[注十五]。
随着宇宙观的改变,西方文化出现重大突破,对宇宙、上帝、星河,不断改变图画,人类面临一个全新的世界架构。
很可惜同时期中国却仍持佛经的宇宙观,以为大地中间有一须弥山,日月围其旋转,太阳转山后,就成晚上,转出来就天亮,要改变其前现代宇宙观,付出的代价比西方还大。
十八世纪的辩论
对十七世纪有关机械宇宙的重大发现,及所展示的可能无限宇宙,在英国学界的反应又与欧陆不同。
欧陆哲学家们企图在经验以外,纯从理性去寻索形而上学的法则,但在英国却想将形而上学奠基在经验及万有引力的宇宙观上。
莱布尼兹和Huygens 均曾批评牛顿不够哲学性,因他对一切机械规律均不提供最后的解释。
牛顿却维持他以科学为本的立场,先从事实去建立理论。
他并不同意万有内在有什么能量或动力在运作,一切物质都是依外在引力规律而运动,他亦不接受史宾诺沙那种泛神论,以上帝内在于万有及时空中。
牛顿提出绝对的时空,作为一切运动的空间,但他不认为上帝与绝对的时空等同,而是上帝本身之永恒无限性构成了永恒无限的时空,故在本质上超越时空,而又为万有的外在动因。
他在一七一三年再版的《自然哲学与数学原理》书中,加上一注云:“祂(上帝)不只是永恒与无限,却是永恒与无限地自有。
祂不是时间延展或空间,却是持续与呈现,祂永远持续,也至处呈现,因其存在是永远而又无所不在,祂构作了时间延展和空间”。
牛顿指出上帝不像时间空间之为现实地存在,而是实体地存在。
牛顿的思路,将科学与形而上学区分,万有原理是依经验可见之规律而建立,不依形而上的内在动力,各复杂有序的原理均是无情地依外在机械法则运作,其所以可能如此,不能靠其自身发展出来,故其根源当依于上帝。
这上帝是超越外在设计而又推动一切的永恒无限智能,牛顿遂从神学保护了科学独立性,对付了形而上学。
莱布尼兹批判牛顿之说,使上帝变为一工程师,造了宇宙的大机。