哥白尼原则:你与爱人白头到老的概率是……

“有一些无聊的碎嘴,对数学/天文一窍不通,他们从《圣经》中断章取义,为自己的目的加以曲解,他们会对我的著作吹毛求疵,并妄加非议。我会不予理睬,甚至认为他们的批评是无稽之谈,予以蔑视。”

这是哥白尼写给教皇保罗三世的献词,并作为1543年出版的划时代巨著《天体运行论》的作者原序。

虽然哥白尼拼命地想给自己的巨著打预防针,但是历史证明,这些“无聊的碎嘴”确实大量存在,而且前赴后继……

1514年,哥白尼写了一篇四页的《短论》给最亲近的朋友看,在这里他总结了自己的日心说猜想:

天球大圆(宇宙)没有中心。地球不是宇宙的中心。所有天体都以太阳为运行中点,因此宇宙的中心位于太阳附近。与天穹高度相比,日地距离可谓微不足道。天空中所能见到的任何运动,皆由地球运动引起。地球如其他行星一样绕日旋转,我们所见的太阳运动是绕日旋转的结果。一些行星的逆行现象,皆由从地球上观察导致。五百多年后,这些日心说的核心原理已经成为小学生都必备的常识了,但是在那个年代,这绝对是划时代的发现。当年哥白尼自己早就看透了这一切:“我早已想到,对于那些因袭许多世纪来的成见,承认地球静居于宇宙中心的人们来说,如果我提出针锋相对的论断,即地球在运动,他们会认为这是疯人呓语。”

“在这光辉灿烂的庙堂里,除了那个普照环宇的重要地位之外,还有更合适的地方去安置这个伟大的发光体吗?……所以太阳就像端坐在王位上统领着绕其运转的行星家族。……最卓越的造物主的神圣作品无疑是何等伟大啊!”哥白尼的太阳,不仅仅是科学,还是散文诗。

在不朽著作《天体运行论》的第一卷中,哥白尼用了一张现在看来极为普通的宇宙模型图,展示了六大行星(含地球)都是绕日旋转的,这在当时无异于当头棒喝,醍醐灌顶。

哥白尼还天才地赋予了地球三种运动:自转、公转、赤纬运动(地球地轴倾角的变动)。这个超前的发现完美地解释一系列天文现象如岁差、月球运动、行星运动等。在第四卷,哥白尼用整卷专门论述了月球理论。他说:“地球还有一个侍从——月亮。”这就给了月亮一个准确的定位,月球是地球的一颗卫星。

让后人叹服的是,这一系列革命性的工作都是哥白尼凭借自己的肉眼和数学计算发现的,望远镜还要等到他去世很久之后伽利略才发明,而计算机更在遥远的未来。哥白尼体系是天文学中的根本变革,开启和奠定开普勒和伽利略伟大工作的基石。而牛顿又站在这两个巨人的肩膀上,发现了后来震古烁今的牛顿力学三大定律。

《天球运行论》是现代天文学的起点,由此开启的哥白尼革命,为人类群星闪耀的科学革命作出了重要贡献。

中学《语文》课本中有一篇《哥白尼》,著名老科学家的作品。文中说:“哥白尼的学说不只在科学史上引起了空前的革命,而且对人类思想的影响也是极深刻的。哥白尼推翻了亚里士多德以来从未动摇过的地球是宇宙的中心、日月星辰都绕地球转动的学说,从而在实质上粉碎了上帝创造人类、又为人类创造万物的那种荒谬的宇宙观。” 文章的结尾是,“1822年,教皇被迫承认地动学说,科学终于以伟大的不可压抑的力量战胜了神权”。

对哥白尼的这种看法,影响了几代人,而且很有代表性。哥白尼的日心说引起科学史上的革命,深刻影响了人类思想是真,但让人百思不得姐的是如何就由此导出日心说粉碎了上帝创造万物和人类的宇宙观?教皇承认地动说,又如何推出科学对神权的胜利?

一个基本的事实是《圣经》里根本没有地心说或者地动说,也根本没有提到地球和太阳谁绕着谁转的问题。所以“上帝创造”的宇宙观从来都不是基于地心说或者地动说。

最先提出地心说的其实是亚里士多德,一个古希腊哲学家,地心说的集大成者托勒密是占星学家兼天文学家,他们都不是基督徒,而是多神信仰者,而提出日心说的哥白尼以及使之发扬光大的开普勒和伽利略,反而都是虔诚的基督徒。

那么哥白尼的地动学说究竟冲击了基督教的什么教义呢?什么也没有!所以哥白尼压根不担心他的学说会对教义有啥影响,反而认为他的学说能够真正证明宇宙体系设计者的伟大。他相信大能的上帝创造的宇宙一定是最简单而优美的,而非地心说那么复杂。

但如果对基督教教义没有冲击,为什么《天体运行论》会在1616-1835这200多年一直躺在天主教的名单中呢?亚里士多德-托勒密的地心学说原本只是一种宇宙理论,和基督教毫无关系,但竟然被几乎所有地球人接受了1400年,在那一千多年中,反对地心说就是反对科学啊。于是,天主教会内部的亚里士多德学派就将之纳入基督教神学的理论体系,并因此成为基督教神学的天体观。

哥白尼的地动说真正冲击的是天主教会内部的亚里士多德主义者,这些人花费了近三百多年树立起来的亚里士多德体系的权威地位,面对16世纪宗教改革的强烈挑战,已经危在旦夕。于是,哥白尼的《天体运行论》被当成了天主教和新教之间斗争的工具,亚里士多德主义者运用他们在天主教内部所掌握的宗教权威,利用了宗教改革时期的紧张局面,在《天体运行论》出版七十多年后,对之进行审查和封禁(这已经到了伽利略的时候)。

等到教皇和整个世界都被迫承认哥白尼的地动学说的时候,上帝创造万物和人类的宇宙观依然全须全尾,完完整整,一点都没被粉碎。真正被打败的只是亚里士多德-托勒密的地心学说和天主教会内部的亚里士多德学派而已。

而且科学依然是科学,信仰依然是信仰,谁都没有战胜谁,正如爱因斯坦所说“没有宗教的科学是跛子,没有科学的宗教是瞎子”,科学和信仰开始和谐相处。

对于哥白尼的理论和圣经的教义,伽利略写道:“[哥白尼]并没有忽视圣经。他非常清楚,如果他的理论得到证实,那么是不可能跟圣经冲突的,除非圣经被曲解了。”

四百多年来,一直将神父哥白尼作为反宗教斗士以及科学革命者的形象来宣传,问过神父本人意见吗?

哥白尼的的日心说将人作为观察者,把自以为是宇宙中心的这个幻想打破,从而引出了科学上最著名和最成功的假想之一:哥白尼原则(The Copernican principle)。它是物理学和哲学的一条基本法则,最简单的定义是:没有一个观测者有特别的位置。

1969年,美国普林斯顿大学教授高特(J. Richard Gott)刚刚哈佛毕业,在欧洲游玩时参观柏林墙时,对他的朋友艾伦(曾任美国天文学会主席)做了个惊世的预言:“我估计这座墙最多还能存在24年。我现在并不清楚它为什么会倒塌。我只是预测它的寿命超不过24年。”

结果大家都知道了,20年后,1989年11月9日,作为东西两大阵营对立的主要象征,柏林围墙被拆毁了。

教授根据哥白尼原则,发现的是一种非常有趣的、基于概率学的科学预测方法,用它可以预测世间任何事物的存在时间!这个预测背后的逻辑其实很优美简单,看图说话:

根据哥白尼原则,高特认为:“他在1969年来参观柏林墙”这件事并没有什么特殊性,也就是说,他是在柏林墙寿命的任一时间点上观察的。所以,有50%的可能,高特是在柏林墙全寿命的的1/4至3/4段参观,高特在1969年参观时,柏林墙已经存在了8年,如果高特的参观时刻在全寿命的1/4处,那该墙最多还可以存在24年(即8年×3)。如果高特的参观时刻在全寿命的3/4处,那该墙最少还有2年8个月的寿命(即8年÷3)。注意这些估计的可信度是50%。高特的运气不错,对柏林墙预测成功后,大受鼓舞,开始总结归纳他的方法,并于1993年在《自然》杂志上发表了论文。

论文中,高特预测了人类的命运,智人已经存在了大约20万年。如果目前没有什么特别之处,那么有95%的把握可以肯定,我们物种的未来生存时间在20万年的1/39至39倍之间。也就是说,我们应该至少再持续5100年,但不到780万年。

根据蝴蝶效应和混沌理论,人们逐渐了解到预测一个复杂系统的未来是不可能的。哥白尼原则另辟蹊径,以概率方式预测,完全不管复杂系统中的各种因果关系。

高特后来成为一名科学的占卜者,进行了广泛的预测,包括英国工党的执政、长城、微软,百老汇的歌剧寿命以及芝加哥白袜队何时再次获得冠军等等。高特喜欢使用95%的置信水平,而他或多或少95%预测对了。

它之所以这么有效,就是因为哥白尼原则:我们在观察一个事物时所处的位置并不特殊。我们也不特殊,地球离开谁都不会不转。

运用哥白尼原则,你还会发现,已经长寿的会继续长寿,反之亦然。经验丰富的更有安全感,这些说明我们的常识是可靠的。譬如:按照哥白尼原则,不要轻易尝新,绝大多数首航都千万不要去试,比如泰坦尼克号,比如马斯克的超级高铁,比如火星载人计划……. , 按照95%的置信度,至少要等它们顺利运行了39次后,才能保证安全!再如:如果你的爱人告诉你,他/她有过8个前任,那么你成为终结者的概率极小。

运用哥白尼原则在宇宙学上,宇宙在大尺度下(大致上是一亿秒差距或三亿光年)是均质和各向同性的。也就是说,无论我们朝哪一个方向看,我们看到的宇宙非常一样。这一原理已为当前的宇宙观测所证实,比如宇宙微波背景辐射(CMB)的各向同性。(请参看)。

多想想哥白尼原则,放下心中执念,地球不是宇宙中心,人类也从无什么核心,茫茫人海和光同尘,你我无非芸芸众生。

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。