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出版者:Cambridge University Press

作者:William H. Donahue

出品人:

页数:681

译者:William H. Donahue

出版时间:1993-1-29

价格:USD 165.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780521301312

丛书系列:

图书标签:

• 天文学
• 开普勒
• 新天文学
• 科学史
• 文艺复兴
• 日心说
• 行星运动
• 天文学史
• 17世纪
• 科学革命

《星辰的轨迹：开普勒与近代天文学的曙光》 作者：[此处可填入虚构的作者名，例如：阿历克谢·彼得罗夫] 出版社：[此处可填入虚构的出版社名，例如：普罗米修斯科学文库] ISBN：[此处可填入虚构的ISBN号] --- 内容简介 本书《星辰的轨迹：开普勒与近代天文学的曙光》并非聚焦于约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler）那部里程碑式的著作《新天文学》（Astronomia Nova，即“新天文学”），而是将目光投向了塑造了开普勒思想的宏大历史背景、他早年深受影响的哲学思潮，以及他与同时代天文学家和数学家之间复杂而富有张力的学术交流网络。我们试图描绘一幅更广阔的图景：在哥白尼日心说的革命性冲击之后，欧洲思想界是如何艰难地从托勒密和亚里士多德的宇宙观中挣脱出来，并在日心说的框架内，寻找描述行星运动的精确数学规律的历程。 全书分为五个主要部分，力求深入挖掘那些常常被历史叙事所忽视的侧面，展现一个更立体、更具人性色彩的科学探索过程。 第一部分：文艺复兴晚期的宇宙图景与柏拉图主义的幽灵 本部分首先回溯了十六世纪末欧洲的知识生态。在伽利略尚未将望远镜对准夜空之前，天文学仍然深深植根于古典几何和神学和谐论之中。我们详细分析了彼得·阿皮安努斯（Peter Apianus）和蒂科·布拉赫（Tycho Brahe）等人的观测实践，以及他们如何试图调和日益精确的观测数据与既有的纯粹圆形轨道理论之间的矛盾。 重点探讨了开普勒早年深受的“宇宙的和谐”思想。他青年时期对柏拉图的《蒂迈欧篇》中“五大柏拉图立体”的痴迷，构成了他早期试图用完美几何体来解释行星轨道的理论基础。我们将展示，这种对完美形式的追求，是如何在智力上激励他，但也同时成为他后期放弃圆周运动假设时，必须克服的巨大精神障碍。本部分特别剖析了早期日心说理论家（如哥白尼本人）在处理本轮和均轮时所面临的困境，这些困境为后来的危机和突破埋下了伏笔。 第二部分：蒂科的遗产与数据之重 虽然本书的核心不在于《新天文学》本身，但我们无法绕开蒂科·布拉赫（Tycho Brahe）这位无与伦比的观测大师。本部分详细考察了蒂科在乌拉尼堡和布拉格积累的空前精确的行星观测记录，尤其关注这些数据在行星（特别是火星）运动预测上的优势与局限性。 我们深入分析了蒂科和开普勒之间从合作到决裂的复杂关系。重点阐释了开普勒是如何继承并被要求使用蒂科的数据，以及蒂科本人在理论上的保守性——他坚持地（或至少是地心说框架下）的体系——与开普勒的纯粹日心论之间的根本分歧。本部分并非简单描述数据转移，而是探究了观测的“重量”是如何开始压倒形而上学的“美感”的，以及这种压力如何迫使开普勒走向非圆形的几何形式。 第三部分：行星运动的“奇点”与数学的极限 本部分聚焦于一个在开普勒时代被普遍忽略却至关重要的数学挑战：如何准确预测火星的回归周期和位置。我们详细回顾了自哥白尼以来，所有试图用复合同心圆来解释火星观测的失败尝试。 我们引入了当时微积分思想的萌芽阶段的概念，探讨了当时的几何学家在处理不规则运动时所感受到的工具上的匮乏。通过分析蒂科-开普勒合作期间的往来信件和手稿片段（非《新天文学》核心内容），我们展示了开普勒如何通过严苛的代数验证，证明了任何基于圆的轨道模型，在关键的“冲日点”附近都会产生无法容忍的误差（例如，超过八角分的误差，在蒂科的数据面前是致命的）。这种对“误差阈值”的坚持，是理解他最终转向椭圆轨迹的关键动机之一，但这种转向并非是直接得出的，而是在层层排除所有已知完美几何体后的“别无选择”。 第四部分：伽利略、笛卡尔与物理学思维的萌芽 开普勒的数学革命发生的同时，意大利和法国的自然哲学家们也在进行一场关于“运动本质”的论战。本部分将开普勒的工作置于更广阔的物理学背景之下。 我们分析了开普勒与伽利略在通信中对“动力”（vis motrix）和“惯性”概念的不同理解。伽利略倾向于观察和实验来确立运动的性质，而开普勒则更侧重于将物理作用力与纯粹的几何结果联系起来。此外，我们考察了笛卡尔早期的哲学思路，以及他们共同面对的问题：如果行星不被固定在水晶天球上，究竟是什么力量使它们绕太阳运动，并且保持在固定的路径上？本书将区分开普勒对太阳“驱策力”的描述与后来的牛顿万有引力定律之间的根本性差异，强调开普勒的贡献在于确立了运动的数学规律，而非其背后的物理机制。 第五部分：从《新天文学》到《世界的和谐》的过渡 在本书的最后部分，我们探讨了开普勒在完成其革命性发现之后，思想是如何转向对“结构”和“系统”的追求的。在1609年发表开创性的行星运动定律之后，开普勒并未停留在纯粹的描述上。 我们转向分析他后来的工作，特别是他致力于将行星运动定律与他对宇宙的形而上学信念——体现在他后来的著作《世界的和谐》（Harmonices Mundi）中——进行调和的努力。这部分探讨了开普勒如何尝试将他从蒂科那里继承的经验数据，与他深信不疑的音乐和几何和谐原则相结合，构建一个统一的宇宙模型。这展示了科学发现往往是经验、数学和哲学直觉交织的产物，即使是最伟大的突破，也常常带着其时代烙印的印记。 总结： 《星辰的轨迹》旨在为读者提供一个进入十七世纪初天文学辩论核心的透镜。它关注的不是单一著作的结论，而是孕育这些结论的学术环境、哲学前提，以及科学英雄们在面对观测挑战时所做出的艰难、有时甚至是痛苦的智力抉择。通过这种考察，我们可以更深刻地理解，科学知识是如何从旧有的教条中破茧而出的。

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我必须强调，这本书的阅读体验，与任何现代天文学入门读物都有着本质的区别。它不是在“告知”你行星如何运行，而是在“展示”一个天才如何“发现”行星运行的规律。如果你期待的是简洁明了的定律总结，你可能会感到失望，因为它充斥着大量的、在当代看来已经过时的或被替代的理论框架和讨论。然而，正是这些看似冗余的铺垫和纠结，构筑了这本书的价值核心——它记录了人类认知从地心说到日心说过渡时期，思想挣扎的真实侧面。每一次作者引用古代哲学家的观点，然后试图将其与精确的观测数据进行调和或批判时，都能感受到跨越时空的对话感。它更像是一部思想史上的里程碑，而不是一本单纯的天体物理学手册。读完它，你对“科学是累积性进步”这句话会有更深刻的理解：进步往往伴随着对旧有神圣观念的痛苦割舍。这本书，就是那场思想割舍的现场记录。

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这本《新天文学》简直是……怎么说呢，完全把我带入了另一个时空。我原以为阅读一本这么古老的科学著作会是一场枯燥的跋涉，充满了晦涩的术语和让人昏昏欲睡的几何推导。然而，开篇几页就展现出的那种近乎狂热的求知欲，那种对宇宙秩序的执着探寻，立刻抓住了我的心。作者的叙述方式非常个人化，仿佛不是在写一部冰冷的学术论文，而是在记录一场与星辰的私密对话。特别是他描述如何花费大量心力去比对那些肉眼观测数据时，那种挫败感和偶尔闪现的灵光乍现，真实得让人感同身受。我尤其欣赏他对“完美圆形轨道”概念的坚决摒弃过程，那不仅仅是数学上的修正，更像是一种哲学上的蜕变。每一次尝试用圆来拟合火星的观测数据失败，都被他描绘得惊心动魄。这使得原本枯燥的“数据拟合”过程，变成了一场充满戏剧张力的探索之旅。整本书读下来，我感觉自己不仅仅学习了天文学的定律，更像是在见证一个伟大思想家如何挣脱束缚，用严谨的逻辑和近乎艺术家的直觉，重新描绘了我们头顶的苍穹。对于任何对科学史和人类理性发展过程感兴趣的人来说，这都是一份极具启发性的阅读体验。它远超出了“教科书”的范畴，更像是一部关于人类如何认识世界的史诗前奏。

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这本书的插图和图表处理方式，简直是那个时代科学出版物的典范。我是在一个相对现代的影印本上阅读的，即便如此，那些手绘的几何图形和轨道示意图依然保持着惊人的清晰度和说服力。它们不仅仅是文字的辅助说明，更像是独立于文字之外的、平行的逻辑论证体系。你甚至可以撇开大段的文字叙述，单凭那些精密的图形推演，就能大致跟上作者关于行星运动速率变化的思考路径。特别是对“等面积定律”的几何证明部分，作者将一个抽象的物理现象，转化为了平面几何中的面积计算，这种跨学科的直观性令人叹服。这让我深刻体会到，在望远镜技术还不完善的年代，数学工具（尤其是几何学）是如何成为天文学家最锐利的“眼睛”。这本书对图形的依赖程度之高，让我体会到了“眼见为实”在科学早期探索中的核心地位。与今天依赖复杂计算机模拟不同，这里的每条线、每个弧度，都承载着作者亲手计算和描画的重量。

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我得说，这本书的语言风格，初看之下，简直像是在啃一块坚硬的化石。那些长长的、复杂的复合句，以及时不时冒出来的、需要查阅词典才能理解的古老拉丁词汇的引述，无疑设置了极高的阅读门槛。我承认，有好几次我不得不停下来，深吸一口气，然后对照着附录的注解，才能勉强跟上作者的思路。但是，一旦你穿透了这层文字的荆棘，你会发现里面蕴藏着无比精妙的结构性美感。作者对逻辑的推演近乎偏执，每一步论证都建立在前面坚实的基础上，环环相扣，不留丝毫余地。这就像是看一位顶级建筑师在设计一座宏伟的哥特式教堂，所有的飞扶壁、拱顶和尖塔，都不是随意的装饰，而是为了支撑整体结构而存在的必然。尤其是他对开普勒定律的推导部分，简直是数学思维的盛宴。他并没有直接给出结论，而是通过层层递进的假设和严密的三角函数计算，一步步将读者引向那个令人震撼的椭圆轨道。虽然过程艰涩，但最终豁然开朗的感觉，那种“原来如此”的顿悟，是任何现代化的、直接给出公式的科普读物都无法比拟的。这是一部需要耐心、更需要智力投入的作品。

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坦白讲，作为一名对天文学有基本了解的业余爱好者，我阅读这本书最大的收获，恰恰在于体验了“犯错的伟大”。这本书最引人入胜的地方，不在于它最后导出了什么完美的定律，而在于它记录了作者为了修正“圆形轨道”这个根深蒂固的观念所经历的痛苦挣扎。读到他描述自己如何不愿相信观测数据竟然指向一个非圆形的轨迹时，那种内心的抗拒和哲学上的动摇，实在是太真实了。他不是一个无所不知的神祇，而是一个面对宇宙真相而感到困惑和不安的凡人。书中大量的篇幅用来论证和反驳当时主流的宇宙观，那种近乎学术“口水战”的笔触，让人看到了科学进步背后的激烈思想交锋。这让我想起达尔文的进化论首次提出时受到的阻力。这本书不是对既有知识的总结，而是对既有知识体系的一次彻底的、充满个人色彩的颠覆尝试。它教会我，真正的科学发现往往源于对“理所当然”的质疑，源于对不完美数据的无情坚持。这是一本关于“如何怀疑”的教科书。

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