24
2018
10

生命要有光,第谷·布拉赫和模型缔造者

德尔斐的先知们离群而行,

小心翼翼竖起双耳,感知神秘的声音,

这些传达秘密的先知们究竟是什么时候

将天机泄露在第谷·布拉赫的作品中?

先知们如今已长眠不语;神谕远离大地,去吧!

德尔斐的人们,在他方把神衹追寻!

                                                 -------约翰尼斯·开普勒,《为第谷·布拉赫所作颂歌》

霍拉旭,天地之间有许多事情,

是你们的哲学里所没有梦想到的呢。

                                                 -------威廉·莎士比亚,《哈姆雷特》

光明与黑暗

人们常常认为科学是一种直线型的事业,知识的增长就像是只砖片瓦往上累积,而最终成就今天这恢宏的大厦。不过,正如詹姆斯沃森( James Watson)在他的《双螺旋》( The Double helix)一书中所说:“科学的进程很少是人们想象中那种直线型和逻辑式的……相反,它的前进(和倒退)常常带有十足的人类活动的特征,人的性格和文化传统起着主要的作用。”数值预报学源于毕达哥拉斯学派,由古希腊人发扬光大。进入欧洲中世纪早期的黑暗时代后,数值预报学停滞不前、数百年间毫无建树。数学自身取得了长足的进步一其中最主要的成就之一就是引入了阿拉伯数字,使计算大大简化,但在15世纪,最先进的宇宙模型仍然是希腊圆周模型。这个问题的产生部分是由于所谓的“锁定( lock-in)”现象,这种现象给最先立足的思想或技术带来一种历史性的不可逾越,就好像它们是神授之真理(就好比同的地点同时萌发,就像是再也不能被压抑一M它电脑上的 Windows操作系统)。当新思想最终形成,它们会在许多不希腊圆周模型可测源至这样一种学说,即认为土是四大元素中最重和位置最低的,因此它趋向于向下沉落。既然行星和宇宙本身是球体,向下沉落即意味着趋向中心。恒星和行星是由最轻、最纯的元素—以太所构成,自然要围绕这个高密度的稳定中心旋转了。实际上,地球并不是位于宇宙的中心,也不是位于底部。完美只存于天

上,落在地球身上却不太现实。当希腊圆周模型被圣·托马斯·阿奎那(St. Thomas Aquinas)这类人吸收用于建立基督教的宇宙论时,它就不仅仅是个物理模型,还是个神学模型。基督教认为,人类是上帝根据自己的形象创造的。

QQ截图20181024233136.png

       我们所在的地方是宇宙的中心,其他一切均围绕我们旋转。古希腊原本的宇宙排序因此完全颠倒了过来:上帝创造的最完美的星辰就是地球。希腊圆周模型不仅成为天体的圣经质疑它就好比质疑基督教事实模型的全部根基。

       变革的趋势—这种变革将带领人类走出黑暗年代,迈向17和18世纪启蒙时代科学的百花齐放一不是由天文学家,而是由文艺复兴时期的人物,如达·芬奇引领的。诗人巴尔达萨雷·塔科内(Baldassare Taccone)称赞达·芬奇是一位“几何学家”,也是一名艺术家。达·芬奇花在军事发明和工程项目上的时间,和他花在画布上的样多。他描述自己对知识的渴望时说:“我无法抗拒那炽热的渴求,一直想要看看成长与发展的自然所造就的五花八门而千奇百怪的形态。我在幽暗的岩石中徘徊穿行了很远,终于来到一个巨大洞穴的入口。在入口前我站立许久,惊愕使我忘了它的存在……两种截然不同的情感,恐惧和渴望,在我心中交织升起恐惧那黑暗的洞穴,却渴望一睹其中是否有神奇的事物。”

      像达·芬奇之类的文艺复兴时期的艺术家在创作的过程中既运用了仔细观察的方法,也运用了数学理论(如透视画法的技巧),因而把艺术提高到和经典自然科学一样崇高的地位。达·芬奇创作于1490年的关于人体比例的作品(图2.1),所依据的就是现存关于人体的最古老的著作。这部作品的原作是由维特鲁威所作,他是罗马帝国时期的一名建筑师和工程师。这本书把一名男子的双手双脚置于一个带有内切圆的正方形的四角,肚脐置于圆心。结果是这名男子的附肢被不自然地延长了。这似乎是努力向经典几何学的要求靠拢。达·芬奇在人体上进行了实际的严格测量,在他基于这些知识所作的人体比例图上,正方形的位置被调整了。这好像告诉人们,理论固然了不起但也得符合事实。

      Renaissance artists such as Leonardo Da Vinci used both careful observation and mathematical theories (such as perspective painting techniques) in their creation, thus elevating art to the same lofty status as classical natural science. Leonardo Da Vinci's 1490 work on the proportion of the human body (Fig. 2.1) is based on the oldest existing works on the human body. The original work was written by Vitruvius, an architect and engineer during the Roman Empire. The book places a man's hands and feet at the four corners of a square with an incised circle and his navel at the center of the circle. As a result, the man's appendage was unnaturally lengthening. This seems to be an effort to close to the requirements of classical geometry. Leonardo did the actual rigorous measurements of the human body, and the position of the square was adjusted on his scale based on that knowledge. It seems to tell people that theory is great, but it also has to be true.




« 上一篇 下一篇 »

发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。