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文：米歇尔·霍斯金（2001年2月19日）
译：江晓原

　　我有幸在剑桥大学度过我的学术生涯，我的亲密朋友之一就是已故的李约瑟博士，他的不朽巨著《中国的科学和文明》（按即《中国科学技术史》——译者注）向西方揭示了，中国人在科学的一般方面、特别是在天文学方面所贡献的财富。如今他的巨著将长存在此间的李约瑟研究所。

　　当我得知，我自己关于西方天文学发展历史的书将被译成中文，介绍给中国读者，这在我实为乐事。这将促进中国与西方公众之间的相互理解和交流。我感激山东画报出版社和江晓原教授，使这一切成为可能。　

前言

米歇尔·霍斯金

　　大学教师们相信教学相长。贯穿本书的思路，就是笔者三十年来在向剑桥大学研究生讲授过程中所学得的天文学史。

　　所有的教师最终都确信，自己能够既观全局又见重点。我也未能免俗，所以我选择了对那些我相信具有根本重要性的问题作详细的、有时甚至是非常详细的讨论。为了节省篇幅，一些别的历史学家也许认为是重要的问题，以及大量更次要的话题，都只是顺便提到。

　　我们将注意力集中在近东和欧洲天文学——最终成为今日全球共同的天文科学——的发展。其他的传统，比如中国的天文学，以及西班牙征服者到达之前在新大陆发展起来的相当成熟的天文学（指玛雅天文学——译者注），当然吸引着一些天文学史家的注意力，但在本书中它们仅被简要地描述。

　　读者在进入天文学的历史时，往往会期望对“谁有优先权”进行讨论，但在本书中，此种期望将只能得到非常有限的满足。这有两个原因：

　　首先，“优先权”假定了科学是一种从不间断、一直向前的真理积累，理论则不断地趋向并接近真实。在事实的层面上，情况可能是这样。比如我们很难想象有一天我们会发现金星比水星更接近太阳。但是更深一层，在理论的层面上，科学的发展有着无限的复杂性。被称为“正规科学“的，经常包含着从最初的困惑到逐渐简洁精致的过程，包含着来自多方面的贡献。有时候会有戏剧性的或令人困扰的进展。牛顿去世之后一个世纪，人们普遍相信他和整个人类一起享有了宣布物质宇宙基本真理的特权——这种宣布已经在1687年进行过一次（指牛顿《自然哲学的数学原理》一书在这年出版——译者注），这样的壮举不可能再重复。但是爱因斯坦通过对牛顿关于空间、时间、重力等等最基本概念的彻底重构，摧毁了这个令人满意的看法。然而，如果谁宣称牛顿干脆就是“错了”而牛顿的工作也不值得再加以注意了，那他就是一个非常糟糕的历史学家了。

　　其次，今天的天文学史家知道，他们的任务，不是去给以往天文学家中那些观点与现代同行相吻合的人授勋，而是要将他们的读者带上一段激动人心的旅程。这段旅程将引导读者前往从概念上来说是有异国情调的地方——到过去的文明之中，寻求对天空意义的理解，问经常与我们今天习以为常的方式很不相同的问题，问题的答案，按照我们今天的思维方式也是怪异的。历史学家邀请读者同他们一起进入奇异的概念中探险，而将关于自然和天文学目的的现代假设置之脑后，还要将许多现代天文学知识暂置于“靠边等待”的位置。

　　例如，柏拉图的同时代人观测到，天球夜复一夜以匀速旋转。在天球上有无数“固定”的恒星，它们随着天球旋转却不改变它们相互之间的相对位置；但是他们也看到，有七个“流浪者”，或“行星”，以令人迷惑的方式穿行于众多恒星之中：太阳、月亮、水星……等等。如果我们想理解从柏拉图到哥白尼之间19个世纪中的天文学，我们必须把现代的“行星”概念放到一边，而接受太阳和月亮进入“行星”行列。更重要的是，我们必须把现今对天文学家工作任务的认识放到一边，因为我们是在研究另外的文化，在那种文化中，天文学家的任务是，为每个“行星”设计一个几何模型，根据该模型可以计算出该天体未来时刻精确的位置表。

　　这意味着，将近两千年间，天文学是应用几何学的。幸运的是，没有数学训练的读者不必绝望，这里只涉及初等概念——几乎就是单一或成对的匀速圆周运动。至于这些几何模型本身，以球状的圆周组合构成，就远不是初等的了，但我们将仅限于提供个案，而且即使是这些个案，也将独立于正文的讨论之外。

　　没有人能够将牛顿后继者们所使用的数学技巧说成是初等的。在《原理》（Principia）中，牛顿主张，万有引力定律是理解物质宇宙的关键。对万有引力定律的考验，是将其应用于有惊人复杂性的太阳系时，能否推算出我们所观测到的行星和及其卫星以及彗星的运动。有一个多世纪，这一问题占据了当时一小群天才数学家的注意力，而如何正确评价他们的工作，是天文学史家所面临的一个问题。尽管他们的结论引起了天文学家最热切的兴趣，但是他们自己并不是天文学家，而只是数学家在为天文学服务，因此我们即使忽略他们结论中的细节，也不致有良心的不安。

　　这些“天体数学家”，和他们古代及中世纪的前辈一样，全神贯注于太阳系。恒星还只是行星运动的几乎不变——因而也引不起什么兴趣——的背景，除了在星表中标定它们的位置和亮度，对于恒星还没有什么事情可做。甚至晚到1833年，恒星和星云方面的头号权威约翰·赫歇尔（John Herschel），出版的专著《天文学》（A Treaties on Astronomy）中，还仅仅用了一章来处理恒星。他的同时代人，无论是专业的还是业余的，除了极少例外，都只对一颗恒星——就是太阳——及其卫星感兴趣。

　　但是从那以后天平就明显向另一边倾斜了，今天的历史学家看到，18、19世纪研究恒星、星云和宇宙结构的先驱，对未来的天文学思想有深远影响。因此本书在越出太阳系边界之外的早期探索上花费了更多的笔墨，对那个时代天文学家的活动来说也是合适的。

　　有一个主题重新贯穿在20世纪对天文学的评价之中：距离。观测者看到天体好像在天球表面散布开来，这证据是二维的。而为了从理论上推测三维宇宙，观测者必须研究包含距离的三维坐标系。

　　关于这一研究的故事是激动人心的，测量难以想象的遥远物体的距离，是天文学的惊人成就之一，因为即使是离我们最近的恒星，它们发出的光线也要经过几年才能到达地球。但天体这遥远的距离，却给我们带来意外的收获，因为我们所看到的光线，不是恒星此刻发出的光线，而是经过了多年空间旅行之后的光线。这使天文学家得以看到——几乎是不可能的——“时光倒流”的景象。距离我们越远的天体，“时光倒流”也就越远；今天这些被研究的距离有时是如此重要，以致所涉及的对象被引为支持或反对宇宙学理论中关于宇宙在早期如何出现的证据。

　　历史何时结束？科学何时开始？历史学家们自己，由于太接近他们当时的天文学而难以提供一个深思熟虑的远景。尽管用历史眼光来看待“今日天文学”为时过早，但是天文学在最近的几十年中已经明显有了巨大改变，这些变化太戏剧性，太激动人心，以致于历史学家干脆不去管它们了。然而，我们的历史之旅，则一直延伸到我们今日的求索，这种求索贯穿古今，是我们与祖先共同的：去理解我们从中发现自身的那个宇宙。


　　本书编者感谢四位同事，他们慷慨地担任了《剑桥插图天文学史》的顾问：
　　J.A.班奈特（牛津大学科学史博物馆），
　　欧文·金格利希（哈佛—史密森尼天体物理中心），
　　西蒙·弥顿（Simon Mitton，剑桥圣埃德蒙学院），
　　柯蒂斯·威尔逊（Curtis Wilson，马里兰安纳波利斯圣约翰学院）。
　　还要感谢大卫·金（David A.King，法兰克福之约翰·沃尔夫冈·歌德大学）和奈尔·斯韦德罗（Neol M.Swerdlow，芝加哥大学）的帮助。

　　在图片方面的协助，则要感谢：
　　欧文·金格利希；
　　剑桥大学天文研究所图书馆（包括剑桥天文台的档案）；
　　皇家天文学会图书馆（图书管理员P.D.Hingley先生）；
　　牛津大学科学史图书馆；
　　剑桥大学惠普尔科学史图书馆。

——《剑桥插图天文学史》
文：江晓原
出处：文汇报 2003年1月　

　　天文学的历史，并不是一个拒绝荒谬观念，接受简明易懂的真理的简单故事，而是一个拒绝常识，接受“荒谬”的英雄传奇。
　　今天的天文学史家知道，他们的任务，不是去给以往天文学家中那些观点与现代同行相吻合的人授勋，而是要将他们的读者带上一段激动人心的旅程。

　　我必须承认，《剑桥插图天文学史》中的这些观点，一下就深深打动了我——不是对天文学的历史有极深刻的理解之人，绝对说不出这样的话。
　　和其他学科相比，天文学确实是非常特殊的：
　　天文学是人类历史上最早发展起来的精密科学；
　　天文学以整个宇宙作为自己的实验室；
　　天文学和宗教、哲学、物理、数学这四门学问都有着极为金迷的关系；
　　天文学经常要求人们“拒绝常识”；
　　……
　　关于“拒绝常识”，只消举一个浅显例子就足以让人印象深刻：今天几乎每个受过初等教育的人都已经“相信”地球是绕着太阳转动的，但是，你为什么会相信这是事实？这个事实是眼睛看不到的──人眼看到的事实是太阳每天东升西落，绕着地球转动，这样，问题就出现了：常识告诉我们的事情，或者说天天亲眼目睹的事情──比如太阳东升西落──竟然不是事实，而我们的常识根本感觉不到的地球公转和自传——“坐地日行八万里”，却是事实。为了拒绝这个常识，人类至少花了两千年时间。在天文学史上，这样的事例比比皆是。那些率先拒绝常识，接受“荒谬”的科学先驱，正是科学史上的英雄人物；他们的悲欢故事，就是科学史上的英雄传奇。
　　《剑桥插图天文学史》，“天文学史唯一权威的插图指南”，一本文笔老练，插图丰富，纵贯古今天文学理论与实践的好书，一部奇闻轶事与迷人细节融为一体，栩栩如生、高度可视的天文学历史。开卷捧读，对于专家和非专家，都将是一次兴味盎然的心灵之旅。本书行文富有亲和力，对技术概念有清晰的解释，而且这些解释不会打断阅读的主线。　　
　　本书主编米歇尔·霍斯金（Michael Hoskin），剑桥丘吉尔学院研究员，1975～1988年间担任剑桥大学科学史与科学哲学系主任，1970年起任英国《天文学史》（Journal for the History of Astronomy）杂志主编；他还是“国际天文学联合会”和“国际科学哲学与科学史联合会”共同赞助的多卷本《天文学通史》（General History of Astronomy）的总主编。
　　本书主编及各章撰稿人，皆为在各自研究领域内享有崇高声誉的杰出研究者。在我二十年的天文学史研究生涯中，他们或为我曾有幸结识，或为曾打过间接的学术交道，至少也是“久闻大名”的人物。这一点，成为我和我的同事们“毅然”下决心接受此书翻译任务的重要原因之一。
　　对于广大受过中等以上教育的公众来说，本书是一部篇幅适中、内容又极为引人入胜的读物，尽管未必能理解所有技术性的细节──为了帮助读者尽量做到这一点，我们已经在译文中加入了大量译注──但是仍然能够获得对天文学史的一个全面了解。而对于有一定专业水准的读者，比如研读科学史或科学哲学专业的研究生，本书则是一本非常合用的专业入门书。即使是对于专业程度更高的学者──比如天文学史教授──来说，通过本书看一看著名国际同行们在处理这一课题时是如何论述、如何取舍的，仍然具有相当高的学术参考价值。
　　在此书中译本出版之前，对于中国读者来说，始终缺乏一部权威的、综合性的天文学史。虽然也有学人做过初步的尝试，但是与两部同名的《中国天文学史》相比，其规模、水准和成就皆不能同日而语。翻译进来的西人著作中，有过两部小型的天文学史，但其权威性有限，写作方式又很老旧，无法满足当代读者的阅读趣味，故亦不能与本书同日而语。在数十年间，我所知道的不少中国读者，倒是经常在1965～1966年间由科学出版社出版的三册《大众天文学》（法国人C. Flammarion著，李珩译）中，寻找到一些他们所需要的西方天文学史知识。
　　如今此书中译本的出版，将一举改变上述局面。

——由《剑桥插图天文学史》所想 文：吴　慧
出处：中国图书商报 2003年1月

　　“江畔何人初见月，江月何年初照人。”面对寥廓的宇宙，古今中外都有过这样的感喟。读一部文学史和一部天文学史，都能引发起内心的激动，但不同之处在于前者更多带来了审美和情感层面的共鸣，后者则是对人类的智慧和知识积累的诚心叹服，阅读手边的这部《剑桥插图天文学史》，就是这样一件激动人心的事情。
　　我们何以相信地球是圆的，何以相信地球是围绕着太阳在运转，何以相信地球的绕转轨道是椭圆的？万物之灵长的人类又是如何说服自己相信，赖以生存的地球故乡仅仅只是寥廓宇宙中一颗再普通不过的行星？为了获得并证实这些知识，人类用了两千多年的时间，而现在，它们就写在初中课本里。头顶上的月亮照过了亚里士多德，照过了托勒密，也照过哥白尼，还照过了伽利略、牛顿和爱因斯坦。我们享用着前人的知识积累，回眸天文学的发展历程，如同在做一次逆向的时间之旅。天文学的历史，并不是一个拒绝荒谬观念，接受简明易懂的真理的简单故事，而是一个拒绝常识，接受“荒谬”的英雄传奇，正是这一点给了天文学以迷人的魅力。

　　被称为第一个天文学家的是米利都的泰勒斯，他通过观察将水作为构成世界的基质，解释世界的方法开始脱离神话。沉迷在数字神秘中的毕达哥拉斯学派对古希腊哲学产生极大的影响，他们相信自然界是一个“和谐的宇宙”，它对称、和谐、完美，这一信念影响了柏拉图。而亚里士多德又把“完美”同“和谐”落实到物质的特性上，将月上世界描绘成一副纯净完美，天体做永恒的匀速圆周运动的图景。
　　完美的匀速圆周运动的思想从此成为一种信念，牢牢地横亘在天文学家的头脑中。常识同时告诉古希腊人，地球是球形的并且是静止不动的。在此基础上，为了描绘出行星的运动路线，天文学家构筑了一套又一套的宇宙模型。从欧多克斯的同心球，到阿波罗尼乌斯观察到两分两至之间的长短间隔不一而设计出的偏心圆模型，再到继承了希帕恰斯工作成果的托勒密的地静本轮均轮模型。他们工作的同时，想尽办法来符合天体做匀速圆周运动的先决条件。甚至到了文艺复兴时期，由哥白尼发动的对托勒密天文学的激进修订，也是靠着这希腊自然哲学家的关于匀速圆周运动的许诺来激励的。
　　接下来作者宣称，哥白尼是为了简化托勒密的宇宙模型，而将太阳放到了行星的绕转中心上的，这一神话并不真实。同时另外给出了两条我们不常见到的解释：
　　一是太阳的周年运动在每套由几个圆形轨道复合而成的行星运行模型上都得到了体现；
　　二是亚里士多德按照他通常的习惯，在反驳前人的观点之前先报导了这些观点，结果，中世纪或文艺复兴时期的大学的每个学生都知道了古希腊人是相信地球运动的。
　　事实上，并非所有的希腊天文学体系都是“地静说”，萨摩斯的阿利斯塔克就提出过一个日心宇宙体系。但这并不掩盖托勒密的精彩绝伦的工作。托勒密巧妙地构建了一套弦表用以计量星间距离，他为自己的宇宙模型做的一个特设，是安排了一个“对点”，虽然这个安排受到了诟病，但实际的效果是，在这个安排之下，地静模型的绕转中心早就不是地球了，而形式上，却依然恪守了匀速圆周运动的信条。一直要到19世纪上半叶，地球在公转的铁证——恒星周年视差才最终被找到。从那时起我们终于知道“坐地日行八万里”——我们的的确确是生活在一颗高速运行的行星之上。

　　我相信学科的发展是遵循着它的内在理路的，我们今天当然知道日心地动说才是符合实际情形的，但是回观人类早期的这段历史，哪怕只是顺着托勒密的思路推一遍他的弦表，我们都能够感觉到，这些被发挥得淋漓尽致的聪明才智绝对有它永恒的魅力。
    人类的信念是一样神奇的东西，希腊自然哲学提供过早期人类关于和谐、简洁的信念，甚至今天，我们天性里面的对和谐和简洁的偏好，也不单单是因为我们接受了某些来自欧洲文化背景的知识。在牛顿的时代，“力”也几乎就是一种信念，如果离开天文学史，那么还有进化论，至少它是一种社会思潮。
　　爱因斯坦的一句读书名言说：阅读时抓住能引起向深处思考的问题，其余的可以统统忽略掉。读书各有其法，《剑桥插图天文学史》书末附了一张简单的天文学大事年表，如果它能再详细一些就更好了。但对这些叙述性的史料读出心得感想来时，更丰富的发展脉络也就会自然呈现，毕竟阅读兴趣之不同也各如其面。

　　自从大名鼎鼎的阿克顿爵士于20世纪初主编的《剑桥近代史》问世以来，“剑桥”就成了国际历史学界的一个响当当的品牌。随后陆续出版的冠以“剑桥”的断代史、地区史与国别史，卷卷堪称学术精品，始终被知识界置于有关专题的主要参考读物清单之列。以作者队伍来讲，剑桥史书的主编和撰稿人均为欧美史学界某个研究方向的带头人，都是货真价实的一流学者。这样的队伍写出来的丛书，对于广大受过中等以上教育的公众来说，可以是一部内容可靠、篇幅适中、图文并茂、引人入胜的读物。而对于有一定专业水准的读者，比如研读天文学史专业的研究生，本书则是一本非常合用的专业入门书。即使是对于专业程度更高的学者──比如天文学史教授──来说，通过本书看一看著名的国际同行们在处理这一课题时是如何论述、如何取舍的，仍然具有相当高的学术参考价值。