本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
您知道吗,文艺复兴时期的天文学家尼古拉·哥白尼,那个认为地球和其他行星绕太阳运转的人,他生活、工作和去世都在波兰?
直到最近,我从未认真考虑过这个问题——但是当我八月份去他的国家旅行时,我忍不住一直追随着他的足迹。
他的肖像被画在建筑物上,并以雕像的形式纪念在波兰的多个城市。他的名字出现在街道标志、博物馆和一家豪华酒店上。在维利奇卡盐矿的地下洞穴中,甚至还有一个用岩盐制成的哥白尼雕像。正如你无法逃避太阳是太阳系中心的事实一样,你一定会至少在华沙、克拉科夫或托伦附近碰到至少一个向这位传奇科学家致敬的纪念物。
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但哥白尼也许是他在其中写下他最具影响力的著作,并且埋葬在那里的城镇里最耀眼的明星。那个地方是弗龙堡,一个红顶的海边村庄,远离华沙毫无灵魂的摩天大楼。我的朋友丹·福克和我,都是作家和科学史迷,决定冒险前往这个波罗的海前哨,看看这位伟大的日心说倡导者是如何建立他的世界观的。或许,我们也能对自己在宇宙中的位置有所领悟,像哥白尼一样豁然开朗。
哥白尼这家伙到底是谁?
哥白尼于1473年出生于波兰的托伦。他于1491年在克拉科夫大学(现称雅盖隆大学)开始了他的学习,然后前往博洛尼亚大学学习法律。他还学习了医学,并获得了教会法博士学位。作为弗龙堡大教堂的教规,他的角色主要是行政管理,但这保证了他一份可以维持生计的薪水,使他可以把天文学作为爱好来追求。
弗龙堡大教堂,哥白尼曾在此担任教规。图片来源:伊丽莎白·兰道
当时,广为接受的观点是行星和太阳都围绕着静止的地球旋转。但并非所有人都一直相信这一点。例如,古希腊天文学家阿里斯塔克斯早在公元前三世纪就提出地球绕太阳旋转的观点。无论他是否知道阿里斯塔克斯的观点,哥白尼都在他的书《天体运行论》(De revolutionibus orbis coelestium)中对其进行了发展——而且,哥白尼不只是泛泛而谈,他还根据地球自转、绕太阳公转和倾斜的假设,详细计算出了描述太阳系的数学方法。
哥白尼将这本书的手稿隐藏了十多年,也许是因为他害怕被嘲笑或被谴责为异端。然而,这本书还是流传了出去,因为在他生命的最后阶段,他的学生乔治·雷蒂库斯说服他出版了这本书。哥白尼没有活到看到这本书的影响;他在出版后不久于1543年去世。
尽管哥白尼错误地假设天体以完美的圆形轨道绕太阳运行,但他正确地将地球从其假定的宇宙中心位置转移到了相对不重要的后座。这为后来的有影响力的天文学家奠定了基础——包括伽利略,他因肯定同样的真理而被软禁。今天,我们知道我们的太阳系并不是银河系中唯一的,银河系是宇宙中数十亿个星系之一——甚至可能存在多个宇宙——科学家用“哥白尼原理”这个词来表示地球没有特殊的宇宙意义(当然,除了对我们而言)。
弗龙堡如何庆祝哥白尼
为了到达弗龙堡,我和丹必须乘火车到名为埃尔布隆格的城镇,然后乘坐公共汽车离开埃尔布隆格的小型终点站。公共汽车沿着一条双车道的乡村道路行驶,途中至少经过了两个有奶牛的农场。如果我们乘汽车继续沿这条路行驶到弗龙堡之外,那么再行驶大约11英里就到了俄罗斯的一小部分地区,该地区完全被其他国家边界与俄罗斯本土隔开。但是,当我们看到一个标有“弗龙堡”并副标题为“Kopernika”的小型公交车站时,我们就知道我们找对地方了。
当我们走上坡路时,丹兴高采烈地开始拍摄环绕大教堂建筑群的红色砖堡垒墙壁的照片。肯定有很多值得一看的东西,包括在主干道上欢迎游客的哥白尼巨型雕像;瓦尔米亚主教宫殿内的博物馆;以及哥白尼本人的陵墓,在大教堂内。“哥白尼塔”是建筑群的一部分,哥白尼可能在那里工作过,尽管没有人确定。但这一点很清楚:在弗龙堡,哥白尼是国王。
在大教堂内,至少有两个不同的波兰旅行团轮流挤在陵墓周围。当我等待他们让开时,我在中殿的一根柱子上发现了一个18世纪为哥白尼撰写的墓志铭——一个被金色包围的小圆形肖像,上面刻有拉丁文铭文。中午的管风琴音乐会在拱形的哥特式天花板上回荡着17世纪杰作的旋律。
一根纪念哥白尼一生和工作的柱子矗立在地板玻璃窗后面,游客可以通过玻璃窗看到这位天文学家的棺材。图片来源:伊丽莎白·兰道
最精彩的当然是哥白尼本人。他的坟墓上刻着巨大的现代墓志铭,地板上有一个小小的观景窗,游客可以透过观景窗看到他躺在棺材上的面容肖像。与哥特式大教堂的古老辉煌形成鲜明对比的是,哥白尼的安息之地位于一个高耸的黑色巨石下方,巨石上描绘着太阳和行星从太阳发出的轨道。在木星和土星之间描绘了哥白尼,以及他的出生和死亡信息,表明他是“天文学家”、“日心说理论的创立者”和“瓦尔米亚教规”,指的是波兰的弗龙堡所在的地区。在旅行了这么远,并在过去听说了这么多关于哥白尼的事情后,丹和我站在日心说倡导者的安息之地时都惊呆了。“我真不敢相信我们成功了!”我脱口而出。
在过去的几个世纪里,天文学发生了很多变化——我们逐渐了解到,与太阳系相比,宇宙是多么的浩瀚——人们可能会反讽地说,如果哥白尼知道的话,他可能会在坟墓里翻身。事实上,在2005年,考古学家从弗龙堡大教堂下挖出了无名的骨骼遗骸,DNA检测表明它们属于哥白尼(幸好他在他的一本书里留下了一些头发:它们为基因分析提供了素材)。历史肖像也让科学家们可以将头骨的形状与哥白尼的头部相匹配。他于2010年被隆重地重新安葬,他的坟墓上安装了我们看到的巨大墓志铭。
在博物馆里,游客还可以看到哥白尼书房的复原场景,包括他那个时代的书籍和一些古代天文仪器的复制品——一个被称为星盘的球形装置,一个被称为象限仪的木制正方形,以及一个被称为视差三角形的巨大装置,哥白尼曾用它来测量月球的距离。几幅哥白尼的画作在我们欣赏这些物品时注视着我们。
弗龙堡最引人注目的是它的偏远。这里几乎所有的东西似乎都在下午5点关门,包括博物馆和户外咖啡馆,最后一班返回埃尔布隆格的公共汽车大约在5:45发车。走到港口区,我们发现停靠着空无一物的小船。在水边,丹和我是在一小片沙滩上欣赏太阳倒影的唯一两个人。在钟楼顶上,左边是看似无限的维斯瓦泻湖,其他地方都是农田,我感觉我们站在世界的边缘。参观之后,我读到,在四个多世纪前,哥白尼也曾有过我的感受,他称弗龙堡为“地球上最偏远的角落”。在这个显然不是任何中心的地方,哥白尼写下了地球也不是中心,这是多么的恰如其分。
更大的图景
几天后,我在克拉科夫的雅盖隆大学的Collegium Maius(哥白尼曾在此学习)再次感受到了哥白尼式的敬畏(如果你去那里,别忘了在礼品店里与哥白尼的人体模型自拍!)。这家博物馆有一张从太空看到的地球照片,由阿波罗11号宇航员尼尔·阿姆斯特朗签名,他是第一个登上月球的人。阿姆斯特朗的留言指出,他是在1973年哥白尼诞辰500周年之际捐赠了这张照片。这就像一座连接这两位太空先驱的时间桥梁。
对我来说,这张照片强调了,自从哥白尼的书出版以来,在475年的时间里,我们人类在很多方面都“去中心化”了自己。我们已经将航天器送往其他行星甚至星际空间。我们知道,在最大的尺度上,可能存在着数十亿颗行星绕着其他恒星运行(其中一颗名为哥白尼星),超过1000亿个其他星系,以及一种神秘的“暗物质”,其重量远远超过我们由普通原子和分子组成的物质。
在小尺度上,我们知道存在一个微小微生物的世界,它们对我们的健康和身体有深刻的影响,我们与无数依靠相同基本生物化学才能被称为“生命”的生物共享一个星球。但是,地球上的生命可能不是生命唯一的形式,我们的星球可能不是太空中唯一有生命的地方,正如卡莱布·沙夫在他恰如其名的书《哥白尼情结》(The Copernicus Complex)中所强调的那样。随着我们开发出更快的计算机和更复杂的人工智能系统,我们将不得不面对人类是否甚至是复杂意识思想的支配“中心”的概念。
我们可能在不久的将来面临更多的“去中心化”。我很自豪能在NASA的喷气推进实验室工作,该实验室继续推动探索和我们对宇宙的理解。
今天,我比以往任何时候都更加体会到,“哥白尼”这个名字的意义远不止于那个仰望波罗的海广阔泻湖上空的星星的人。这位天文学家可能从未想过,他会以如此多的方式成为所有现代视角转变的象征。
我们需要这样的象征,所以我很高兴他的祖国波兰以多种方式纪念他。超越我们周围环境的梦想建立在哥白尼奠定的基础上。
让我们拥抱偏离中心吧!
作者与大教堂和大海合影。图片来源:Dan Falk