古老的社会及政治制度

在现代社会，我们常常将中世纪时期的知识架构称为“亚里士多德学派”，以纪念它的发明者亚里士多德，他是柏拉图最著名的学生和亚历山大大帝的导师。亚里士多德有着骄人的研究成果——构成西方思维基础之一的修饰和演绎推理体系，以及大量的关于古希腊城邦政治结构的论文。

有史以来，人类就试图查清天空的构造。仰望夜晚的天空，人们发现星星围绕着北极星在天空中运动，但是，星星之间的相对位置却是固定的，这使得人们很快就能记住星群的大概模样。古代人类认为，每一颗星星以及它所属的星座都附在一个球体内部，且以地球为中心，每天围绕固定不变的地球旋转一周。从早期的观点来看，宇宙是以地球为中心的。一些与亚里士多德差不多同时期的希腊哲学家，包括阿波罗尼奥斯（Apollonios）和阿里斯塔克斯（Aristarchus），却持有日心说的观点，认为太阳是天体系统的中心。

地心宇宙理论存在这样一个问题，七大天体似乎是沿着弯曲的路径在这一固定体系中运动的。月亮每天一次地穿越相对固定的星星和星群运动，太阳也有类似的运动轨迹，这点是很清楚的。最为复杂、神秘且难以理解的就是其他五大天体的运动，即水星、金星、火星、木星和土星。这五大天体的运动轨迹类似于月亮和太阳，沿着黄道运行，但是他们沿着黄道穿过星群的运行方式却是不规则的。这点火星表现得尤为突出，在穿过星群运动的过程中，它还时不时地做向后迂回的运动。图3-1所示是火星在1982年的运行轨迹图。希腊天文学家反对阿波罗尼奥斯和阿里斯塔克斯的日心说是有理由的，因为日心说对天体运行的预测比实际观测到的结果差了10°。造成这些误差的原因很简单：日心说模型假设星球都在正圆轨道上运行，然而实际上它们都是在椭圆轨道上运行的。

资料来源：经出版者许可转载和改编自Ivar Ekeland，Mathematics and the Unexpected（Chicago：Uni-versity of Chicago Press，1990），5.

公元2世纪，亚历山大一名叫做克劳狄乌斯·托勒密厄斯（Claudius Ptolemaeus）的天文学家（后来叫做托勒密）提出了一个创造性的体系，纠正了大多数的误差，如图3-2所示。七大星体围绕地球循环运动的轨道是两个圆圈：一个是围绕地球的较大的圆圈均轮（deferent），一个是较小的以均轮上的某一点作为焦点旋转的本轮（epicycle）。

科学家们把托勒密、阿波罗尼奥斯和阿里斯塔克斯的体系叫做“模型”，也就是说这是一种简化地、抽象地解释自然现象的方式。在该模型中，他们解释了七大天体如何在星群中运动。科学的历史告诉我们，无论这些模型多么成功地解释了自然世界，绝大多数的模型（如果不是全部的话）都是存在缺陷的，于是，他们会被更完善的模型所取代。建立模型、检验模型、论证模型或否定模型，构成了科学进展的过程。

若想驳倒那些最严格的理论，只需要做一个重复性的观察或试验即可。依靠公式建立理论模型，并通过实践观察对其结果进行检验，已成为西方人的行事特征。从某种意义上说，判断一个社会究竟有多“西方化”，可以通过他们信仰体系的严格程度进行衡量。

尽管科学模型不断发展，托勒密的天体运行模型仍然是很成功的。在那个没有天文观测工具和计算机的年代，托勒密模型几乎是完美地预测了天体的运动。托勒密模型的一个不可置疑的优势就是，天文学家可以不停地对均轮和本轮的大小与时间进行修正，以适应新的观测结果。然而最重要的一点是，根据肉眼观察，托勒密模型比基于圆形轨道的日心说更能解释问题。那时候大多数对情况有所了解的观察者发现，托勒密模型比其他模型更具有直观的吸引力。

托勒密模型真正的问题不在于它不够完善，实际上这是所有模型的问题。真正的问题反而在于，在模型建立起来后的1000多年内，它逐渐被教会所采纳并赋予神圣的权威性。于是，无论谁提出一个具有竞争力的模型，在现世还是来世都不会有助于他的健康。

多个世纪以来，随着天文学家收集的数据越来越多，他们要求用亚里士多德或托勒密模型解释更为复杂的观测结果，这些要求最终推翻了模型的合理性。直到1650年，根据第谷·布拉赫（Tyco Brahe）在丹麦天文台利用伽利略发明的天文望远镜进行的观测，发现不少于55个同心托勒密球体，其中地球处于最内层。（最外层的球体叫做原动天——primum mobile，它的运动向内层球体传递，直到地球。）托密勒模型这一备受信任的学说的荒谬之处逐渐变得明显，并最终由于自身的压力而流于失败。