井底之亞里士多德:星星還是那個星星_風聞
观察者网用户_244662-2018-10-24 10:57
亞里士多德認為,坐在很深的井口中,白天也可以看到星星,這一結論他是怎麼得出來的呢?
提起逍遙派,大多數人會想到金庸先生的小説《天龍八部》中厲害的武功門派,掌門人無涯子,可謂天下第一。文化水平再高一點的,就會知道,這個門派的原型是道家祖師莊子,因為有《逍遙遊》名作,且有“吾生也有涯,而知也無涯”的名句,被金老先生拿來,化用在武俠小説中。
而《莊子·秋水》中記載了一個大家都很熟悉的典故:井底之蛙。

井底之蛙
住在井底的青蛙,認為天就井口那麼大,水就井中那麼多。之後來了只東海之鱉,告訴青蛙:井外有廣闊的世界,無邊無際的大海,深邃高遠的天空。
青蛙聽了,目瞪口呆,很難想象那些自己從未見過的事物。
當人們看這個故事的時候,往往嘲笑青蛙的自滿與無知,可是在廣袤的宇宙中,站在地球看天空的人類,何嘗不是像那隻青蛙一樣渺小?
只能看見井口的天空的,不止見識短淺的小人物,甚至見多識廣的大學者,也會犯這樣的錯誤。
今天,我們説説遙遠的西方,另一個國度的**“逍遙派”著名學者的故事。**
這人的名字,可謂在歷史上如雷貫耳:亞里士多德。他有一個同樣著名的老師柏拉圖,還有個縱橫四海的學生亞歷山大大帝。

亞里士多德
亞里士多德的學派,就是“逍遙派”,當然和莊子毫無關係。是因為他教課的風格就是在風景如畫的林蔭中、小河邊、花園裏,邊散步邊講,十分愜意。
亞里士多德學識淵博,可謂哲學、邏輯學、自然科學的始祖,對人類貢獻十分巨大。可是,他畢竟是公元前三百多年,那個科技十分不發達的時代的人物,缺乏必要的理論和工具,有些結論現在看來就像“坐井觀天”一樣可笑。
比如,他提出一個著名的論點:坐在一口很深很深的井裏,往天上看,即使白天,也能看到滿天繁星。

在深井中真的能白天看到星星嗎?
這句話被後世無數學者所引用,也讓廣大天文學家傷透了腦筋,為何坐在井底,白天就能看見星星?
亞里士多德有個著名的錯誤觀點:即他認為所有的事物都可以通過邏輯推導出正確的結論,而不需要實驗。
就在這一錯誤觀點下,他提出了著名的錯誤理論:輕的東西落地慢,重的東西落地快。比如石頭比羽毛落地快,樹枝比樹葉落地快……等等。
這個理論,直到一千多年後,才被那個“懷疑一切”的伽利略打破,用著名的“比薩斜塔實驗”證明了一輕一重兩個鐵球同時落地,發現“自由落體定律”。

比薩斜塔實驗
所以,**“坐到井底白天就能看見星星”這個理論,也是亞里士多德推斷出來的,**他並沒有親自去過井底。
那麼,為什麼亞里士多德會得出這個推論呢?源於古希臘時代,人們普遍認為,星星像燈光一樣,晚上亮,白天就滅了。
然而一些學者對此卻持懷疑態度,認為星星始終是亮的,只是白天太陽光線太強,遮擋了星星。
後來,經過學者們的仔細觀察,發現日食的時候,可以看到星星,那就證明了星星在白天也是亮的。
那這跟井底有什麼關係?
亞里士多德認為,深井中黑咕隆咚的,陽光射不進來,可是在井底往上看,又能通過井口看到天空,因此,他的推論就是:
白天看不見陽光就能看見星星——>在井底看不見陽光——>在井底能看見天空——>所以在井底白天就能看見星星。
看似完美無瑕的邏輯鏈,很難從中找出漏洞。
當然,也曾經有人做過實驗,親身下到井底,可是看不到星星。而支持者認為,是因為這口井不夠深,那麼多深的井才算夠深呢?一直也沒有定論。
因此兩千多年的時間,一直有人支持亞里士多德這種觀點。比如著名作家查爾斯****·狄更斯,他在小説《匹克威克外傳》中有這樣的描寫:“白天看不見星光,而在深井裏的人就有這種機會。”

查爾斯·狄更斯
自伽利略實驗後,科學從“哲學思辨”進入到“親身實驗”層面,大批科學家不斷湧出,科學理論也突飛猛進。
十七世紀,荷蘭物理學家和數學家斯涅爾發現了光的折射定律,從而確定光穿過透明物質時,方向會發生改變。幾十年後,大科學家牛頓發現了光在折射後,會出現散射的現象。有了折射和散射,越來越多的學者懷疑亞里士多德的“井底星光”説。

斯涅爾
但對這個推論,依然沒有有力的駁斥,因為十七世紀的機械工業還不發達,人們沒法挖出很深的井,並且也不能很方便的在深井中上下。
直到1916年,有個叫伊爾森(Rev. W.F.A. Ellison)的學者才正式撰文,有力的駁斥了亞里士多德這一觀點。
伊爾森實驗加研究證明,由於光在大氣層中的折射和散射,不會出現照不到井口中的狀況。人從深井中往上看,只會看到一團很亮的光芒,而不是星星。隨後,英國天文協會雜誌發表了伊爾森的觀點,正式否定了亞里士多德的“井底星光説”。
當然,人們並沒有因此全盤否定古人的智慧,在尊重和嚴謹的基礎上繼續實驗。
20世紀中期科學飛速發展,使之前一些不可能的實驗成為可能,比如光度測量學的發展,使人們能準確地測定光亮程度。而射電望遠鏡的發明,更使人在白天看到星星成為現實。

射電望遠鏡
於是1946年,又有人更加精確的做了這個實驗,證明亞里士多德的推論並非完全錯誤,如果同時滿足幾個條件,是有可能在白天的井底看到星星的:
天空中除太陽之外最亮的恆星是天狼星。根據光度測量,如果白天正常光線下能看到星星,那麼,它的亮度必須是天狼星的五倍;或者,白天光線亮度降低到天狼星的亮度以下,那就可以看到天狼星。

天狼星
而光的折射和散射,確實會損失一些亮度。那麼條件就是:有一口足夠深的井,且井口正對着天狼星的位置,那天太陽光不是特別強烈,經過數輪散射與折射後,理論上講,人在井中確實有可能看到天狼星。
有趣的是,在我國古代天文學中,天狼星屬於“二十八宿”中的“井宿”,這到底是是巧合還是另有用意?那就不得而知了。
不過我國古代觀測星空的方法還是很科學的,天狼星被劃分在“四象”中的“朱雀”中,井宿即朱雀第一宿。而朱雀與代表太陽的三足烏同源,為可以御火的神鳥。説明古人已經觀測出來,天狼星是除太陽以外最亮的恆星。而且在古希臘文化中,天狼星被記載為“燃燒”或“火焰”,象徵着乾旱和熾熱。

日中三足烏 漢代畫像石刻
而在南太平洋波利尼西亞文化中,天狼星是“巨鳥”星座“Manu”的身體,不知道是受中國文化的影響,還是僅僅是巧合。
當然,我們不能因為理論上在深井中白天可以看到天狼星,就認為亞里士多德的推落成立。因為要滿足的這些條件,實在是太苛刻了。除了一口正對着天狼星、且足夠深的井之外,還要那天的太陽光強度恰好不高。人類能控制的,僅僅是可以挖一口符合條件的井,可是太陽的亮度怎麼能夠控制呢?因此我們仍然認定,在自然情況下,無論多深的井中,都不能看見星星。
在亞里士多德的時代,他即使再聰明,也想不到這麼多極端條件下的狀況。加上之前他已經有過“兩個鐵球”這樣的錯誤,我們可以得出這樣的結論:亞里士多德關於“井中觀星”的推論,是盲目的、毫無根據的。
事實上,在古代就有很多學者察覺了亞里士多德理論中的謬誤,希望矯正它們。比如古希臘方位天文學的創始人喜帕恰斯,就想要證明亞里士多德的“星星不生不滅”理論是錯誤的。

喜帕恰斯
當然,如果説亞里士多德完全不重視實驗,那也不對,只能説當時的條件下,許多實驗無法實現。儘管如此,亞里士多德還是在艱苦的條件下完成了堪稱科技史上開山鉅製的實驗:確定了地球是圓形並想當精確地測出了地球的周長和半徑!
那就是著名的“賽伊尼實驗”:他在亞歷山大城,讓他的學生去埃及的賽伊尼(今埃及阿斯旺),約定同一天的正午,雙方一起測量同一立杆的影子長度,從而根據長度差別算出了地球周長和半徑。

埃及阿斯旺
而且,宇宙以不可思議的手段嘲笑的人類的無知。亞里士多德提出“地心説”後,被哥白尼否認,可是今天,我們又認識到,任何地方都是宇宙的中心,所以地球也有可能是宇宙的中心。
所以,如果説井底之蛙的話,到底誰才是井底之蛙呢?
隨着科學技術的進步,人類對宇宙探索越來越深,也越來越感受到自己的無知。每一步都像井底之蛙一樣,只是換了個更大的井口而已。
然而,只有這種“井底之蛙”不斷更換井口的精神,人類才有可能有一天,揭開宇宙萬物的謎題。
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