2013年1月26日 星期六

1.4 假說的檢驗

哥白尼革命(Copernican Revolution)是西方近代科學的第一個科學革命。哥白尼在1543年出版<<論天體運行>>(On the Revolution of Celestial Bodies)一書,重提古希臘的亞里斯塔可士(Aristarchus of Samos)的「假設」:地球運動。十六世紀末的天文學家因而面對一個困難的處境:如何在傳統的托勒密天文學和哥白尼的新天文學之間做抉擇?

根據經驗論的主張,科學家應該選擇得到較多經驗證據支持的那個理論。哥白尼假設地球有自轉、公轉、地軸傾斜等,足以說明以往的天文經驗,而古希臘天文學家特別重視的逆行現象,也得到簡潔的說明。可是人們從來沒有地球在動的「感覺」!換言之,人們的感官經驗似乎並不支持哥白尼的「地球運動」的主張。

地球若是真的繞太陽公轉,半年前和半年後,恆星應該會有位置(高度)上的改變,這稱作「恆星視差」(parallax)。可是十六世紀下半葉最偉大的天文觀察家,第谷(Tycho Brahe, 1546-1601)卻始終觀察不到視差,也因此不支持地球運動。

哥白尼派的伽利略(Galileo Galilei, 1564-1642)透過望遠鏡觀察月球表面,發現其表面似乎有明暗區域,因此打擊了托勒密繼承亞里斯多德認為天體如明鏡的說法。伽利略發現金星也有像月亮一樣的盈虧現象,哥白尼理論可以輕易說明,而托勒密的理論似乎不可能。可是,這些「經驗證據」有其缺陷:它是透過一個新的工具「望遠鏡」才能發現,新工具的可靠性受到質疑。「新證據」沒有強到能使傳統支持者放棄托勒密的理論。

對托勒密理論造成更大威脅的經驗是對彗星的觀察。第谷觀察到彗星似乎穿行在行星之間,而且會繞過太陽,其頭部卻始終朝向太陽。而托勒密卻不把彗星當天體,指示月亮下方的火元素造成的現象。第谷因此拒絕托勒密的宇宙結構,但他也無法接受哥白尼的「地動」主張。他因此提出一個折衷系統:五大行星繞行太陽,而太陽和月亮則繞行地球,地球任然在宇宙中心,維持靜止的狀態。

當時的經驗證據似乎全面支持了第谷的系統。然而,推展哥白尼革命的兩位關鍵人物,伽利略和第谷的助手克普勒(Johannes Kepler, 1571-1630),都沒有接受第谷的系統。

陳瑞麟(2010) 科學哲學:理論與歷史,群學,P21-26

沒有留言:

張貼留言