第12章 天文学数据：哲学性/概念性事实
在这一章中，我们将研究某些关键的哲学性/概念性事实，它们都与我们所关心的天文学理论相关。在这些事实中，发挥着最重要作用的两个事实是我们前面提到过的正圆事实和匀速运动事实。我们在第3章中对这两个事实进行过讨论，在这里，我们将对它们进行更详细的探讨。
正圆事实和匀速运动事实表述起来并不困难。正圆事实是：天体，比如月球、太阳、恒星和行星，沿正圆轨道运动（而不是沿其他形状的轨道运动，比如椭圆形）。匀速运动事实是：这些天体的运动是匀速的，也就是说它们既不加速也不减速，总是保持一个速度运动。
尽管这两个事实表述起来很容易，但如果不理解这些事实所处的背景，你就不能真正理解这两个事实，也不能理解我们的前人对这两个事实有多深信不疑。因此，在本章中，我们的主要目的并不只是简单地理解正圆事实和匀速运动事实，同时还要研究这两个事实是如何与当时更广义的观点体系拼合在一起的。研究这个话题，也可以让我们更好地理解亚里士多德世界观中许多观点拼板是如何拼合在一起的。
首先，我们将研究一个我们的前人所面临的严重的科学问题，随后，将探讨正圆事实和匀速运动事实是如何与这个科学问题的解决方案拼合在一起的。
｜天体运动的一个科学问题｜
在我们上学的时候，会有那么一次（或者通常是几次），我们大部分人都被要求熟记惯性定律，也就是牛顿第一运动定律。这个记忆过程非常有效，以至于我认识的大多数人在多年以后，仍然可以一字不差地背诵这条定律。这条定律通常表述如下。
惯性定律：任何物体在不受任何外力作用的情况下，总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态。
这个定律直到17世纪才被发现，而且是很多人花了大量时间付出巨大努力，才使这个定律得以被清晰准确地表述。伽利略已经非常接近正确的惯性定律了，然后笛卡尔成为将这个定律清晰表述的第一人。后来，牛顿在笛卡尔表述的基础上，将其纳入他本人的科学体系，形成了牛顿第一运动定律。
这个定律很有可能是目前最广为人知的科学定律（或者至少是最广为人背诵的科学定律），为什么得出这个定律要花费这么长的时间？在很大程度上说，是因为这个定律与我们的所有经验都是矛盾的。想想你每天在生活中见到的正在运动的物体。你能举出哪怕一个例子是运动的物体一直保持运动吗？实际上，在我们的日常经验中，运动着的物体从来不会一直保持运动。它们总会停下来。投出的棒球、飞盘、掉落的物体、自行车、汽车、飞机、树上掉下来的橡果和苹果，以及通常我们所熟悉的任何物体，都会停下来，除非有物体使它们保持运动。
简言之，日常生活的经验会让我们得出一个非常不同的运动定律，事实上，这个运动定律从亚里士多德时代到17世纪一直被认为是关于运动的显然正确的观点。为了便于讨论，我将把这个运动定律称为17世纪前运动定律。
17世纪前运动定律：正在运动的物体都会停下来，除非有外界因素使其保持运动。
基于日常生活经验，这个运动定律看起来是正确的，而且可以很好地与亚里士多德世界观中“物体有一种向其在宇宙中的天然位置运动的天然趋势”的观点拼合在一起。让我们用一个正在下落的石块为例子。石块主要由土元素组成，而土元素有一种向宇宙中心运动的天然趋势。所以，当石块下落时，使石块保持运动的就是石块向其天然位置运动的内在趋势。尽管石块最终会停下来，通常是因为它被地球表面挡住了，但就算不存在像地球表面这样的东西阻止石块运动，最终，石块也会在到达其天然位置后，也就是到达宇宙中心后停下来。简言之，“正在运动的物体最终会停下来，除非有外界因素使其保持运动”的观点不仅得到了日常生活经验的有力支持，而且可以与亚里士多德观点拼图中的其他观点很好地拼合在一起。
到目前为止，一切都没问题。然而，有一种运动却是有问题的，那就是包括月球、太阳、恒星和行星在内的天体的运动。在我们的日常经验中，只有这些物体是始终在运动的，从来不会停止。而且自人类有记录的历史之初，这些物体的运动就是有规律的，而且不断重复（也就是前一章中所描述的那样）。
然而，如果天体一直保持运动，同时如果正在运动的物体在没有外界因素使其保持运动的情况下都会停止，那么随之而来的问题就是一定存在某种因素使天体一直保持运动。这些天体运动的来源会是什么呢？什么因素可以使月球、太阳、恒星和行星保持运动呢？
关于这个运动的来源，我们可以马上得出一个结论。不管这个来源是什么，如果它本身就在运动，那么就可以让我们充分理解天体的运动。要理解这一点，让我们思考一个典型的运动原因，也就是当我用手指推动钢笔使钢笔在桌面上滚过时，使钢笔运动起来的原因。在这个例子中，运动的来源，也就是我的手指，本身是在运动的。不过，同样在这个例子中，我手指运动本身也肯定有一个原因，因此要充分理解钢笔的运动，我们不仅必须理解钢笔是由于我的手指才运动起来的，还要理解我的手指运动的来源。
总的来说，如果运动来源本身是运动的，那么这个运动一定也有一个来源。因此，要充分理解一个运动，就需要理解这个运动的来源是如何运动起来的。
基于以上讨论，我们无法用任何本身就在运动的运动来源来解释天体的运动。那么，使天体保持运动的原因一定是本身不运动的运动来源。只有一种运动来源本身不运动，而这种运动来源一般很难想得到，用例子来解释可能是最好的方法。
假设我在一个公园里，看到我的妻子在公园另一边。我叫了一声，“噢，亲爱的！”然后开始向我妻子的方向运动。请注意，我妻子本人可能并没有在运动，她可能甚至并不知道我的存在。然而，尽管她没有在运动，甚至不知道我的存在，我妻子仍然是我运动的原因。她作为一个我所渴望的物体造成了我的运动，因而成了一个本身并没有在运动的运动来源。
再举一个例子：假设你看到房间另一边的地面上有一张20美元的纸币，想要把它捡起来，你就向那张纸币运动过去了。你对那张纸币的渴望成为你运动的来源，在这种情况下，这张纸币就是一个本身并没有在运动的运动来源。
当然，恒星和行星并不是因为我对我妻子的渴望而运动，或因为你对钞票的渴望而运动的。然而，似乎只有在这样的情形中，我们才能得到一个本身没有在运动的运动来源，因此这种涉及对某个物体的渴望的运动来源一定与适用于天体的运动来源相同。
对哪一类物体的渴望可能是天体的运动来源呢？亚里士多德继承了一个传统观点，也就是，认为天空是一个完美的地方。这个传统观点历史非常悠久，以至于我们都不能确定它到底是什么时候出现的。这个完美的特性根植于天空几乎不变的特性里。在天空中，唯一会发生变化的是月球、太阳、恒星和行星的位置。正如亚里士多德在《论天》中指出的：“在过去的全部历史中，根据代代相传的记录，不管是在最远的天边，还是在天空的任何一个部分里，我们都没有发现任何变化的迹象。”
鉴于天空是一个几乎不会变化的完美的地方，唯一绝对的完美将是“神明”的完美。我由于渴望靠近我的妻子而运动，与此相仿，天体一定是由于渴望模仿神明的完美而运动。对天体来说，要模仿神明的完美，最好的方法就是进行完美的运动，而最完美的一种运动就是沿正圆轨道，保持统一不变的速度进行的运动。
总结一下，“神明”为月球、太阳、恒星和行星提供了运动的来源。神明并不是通过自身运动而成为运动来源，而是因为天体对它们有所渴望。具体来说，天体沿正圆轨道，以统一不变的速度运动，是出于对完美神明进行模仿的渴望。基于当时的时代背景，尤其是对本身不运动的运动来源存在需求，这个对完美神明进行模仿的渴望似乎是对天体永恒不变的运动的最佳解释。
三点注意
在结束这一部分之前，我还想迅速讨论三点。第一点，我们在前面所使用的“渴望”的概念，对现代人来说是个难以捉摸的概念。就像我们的很多观念和概念是古希腊人所没有的，古希腊人同样也有一些我们所没有的观念和概念。其中之一就是“无意识的渴望”的概念。我更喜欢将这个概念理解成一种自然的、内在的、目标导向的趋势。这个概念与我们现在的任何概念都不同。我们所说的无意识的渴望，主要是弗洛伊德式的无意识的渴望。但是，弗洛伊德式的无意识的渴望只有在其媒介是有意识的这一情况下才适用，因此与古希腊的概念完全不同。总的来说，当你思考行星对沿正圆轨道，以统一不变的速度进行运动的渴望时，千万不要把它想象成行星自己认为“天啊，我当然希望像神明一样，所以我要沿正圆轨道运动”。事实上，“渴望”是一种无意识的渴望，或者更好的说法是，一种自然的、内在的、目标导向的趋势。
第二点，这一点与刚刚讨论过的第一点相关联，在前面我们讨论过，在月下区（也就是月球以下的区域，包括地球）有四种基本元素（土、水、气和火），而第五种元素，以太，则只存在于月上区（也就是在天空中，月球以外的区域）。正是元素以太具有模仿完美神明的无意识的渴望，或者说天然趋势。也就是说，以太的基本性质就是沿正圆轨道，以统一不变的速度进行运动。因此，以太的基本情况与土、水、气和火四种月下区基本元素的情况并没有多大不同。举个例子，回忆一下，土元素有一种天然的、目标导向的趋势（或无意识的渴望），那就是向宇宙中心运动，而这就是土元素的基本性质。这就是为什么——比方说——石块会向下落。因此，同样地，以太也有一个基本性质，那就是沿正圆轨道以统一不变的速度进行运动。这也就是为什么天空中的物体会有其表现出来的运动模式。
第三点，亚里士多德自己关于神明的观念不应该被解读为任何宗教概念。亚里士多德的神明因为要作为天体运动的来源，所以必须是真实的“事物”。因为神明本身不运动但又是运动的来源，所以是“不运动的原动力”。亚里士多德本人关于神明的讨论非常复杂，而且对于他关于神明的著作该如何解读，也存在很多争议。然而，有一点很清晰，亚里士多德认为神明是某种学术完美，更清晰的是，他的神明一点宗教意味都没有。举个例子，这些神明与宇宙起源并没有关系，它们对地球上任何事都一无所知，也不知道我们的存在，因此，向这些神明祈祷毫无意义。在后来的几个世纪里，也就是亚里士多德以后，犹太教、伊斯兰教和基督教的哲学家和神学家多少都把宗教与亚里士多德的观点进行了混合，亚里士多德非宗教的神明就转变成了犹太教、伊斯兰教和基督教传统中的神。这个宗教里的神一直为天体不停歇的运动提供所需的解释。
｜这可以用来解释运动的地球吗｜
在第10章中，我们探讨了“地球是球形的、静止的，并且位于宇宙中心”的观点背后的原因。回忆一下，“地球是静止的，并且位于宇宙中心”的观点，其某些原因与“没有物体可以使地球保持运动”的说法有关。
我常常会被问，与前面类似的说法能否用来解释运动着的地球。如果解释持续运动的天体时，是说天体的内在本质就是持续沿正圆轨道运动，那为什么类似的情况不能适用于地球呢？为什么我们的前人不能说土元素的基本性质是沿圆形轨道进行运动，比如沿围绕太阳的圆形轨道进行运动，然后以此来解释“地球在运动”？
这是个好问题，找到这个问题的答案有助于说明亚里士多德世界观拼图中不同观点之间的相互联系。答案并不是说，“土元素具有一种沿圆形轨道（同样，假设是围绕太阳的一个圆形轨道）进行运动的内在性质”的观点是存在固有矛盾的。毕竟，认为以太具有一种沿圆形轨道运动的内在性质是完全可以的，那么认为土元素也有类似情况，就不会存在固有矛盾。
因此，这个问题的答案就不是沿圆形轨道运动的土元素存在固有矛盾的问题。事实上，要回答这个问题，应该做的是考虑一下沿圆形轨道运动的土元素是否可以与整体的观点拼图拼合在一起。后来，这个关于土元素运动的观点被证明无法与整体的观点拼图拼合在一起，这也就是为什么认为土元素具有一种沿圆形轨道进行运动的内在性质并不是一个可行的选择。
要理解这一点，假设我们尝试接受“土元素有一种沿圆形轨道运动的内在趋势”的观点。请注意，我们因此立刻就无法解释日常生活中许多最常见的现象了。举个例子，我们不能再解释为什么石块会向下掉落。石块想必应主要由土元素组成，被放开的时候，它们沿一条直线向地球运动。但是，如果土元素具有沿圆形轨道进行运动的趋势，那么石块就不应该像这样运动。
同样地，我们也就无法解释是什么使我们停留在地球表面。亚里士多德对此的解释是我们主要由重量大的元素组成，也就是由土元素和水元素组成，这些元素的天然趋势是向下运动，而这就是使我们停留在地球表面的因素。因此同样地，如果我们认为土元素有一种沿圆形轨道进行运动的趋势，那么就无法解释这一点了。
除此之外，“土元素有一种持续沿圆形轨道进行运动的天然趋势”的观点与人们仅通过观察所得的“土元素是最重的元素”的结果相矛盾。地球作为一个由最重的元素组成的大型物体，是到目前为止宇宙中最重的物体。相比之下，以太被认为是一种特殊的、特别轻的（可能是没有重量的）元素。正如托勒密在《至大论》序言中指出的，让宇宙中最重、最难以使其运动的物体进行持续运动并没有多大意义。相反，如果认为宇宙中最重的物体是静止的，而最轻的物体，也就是由以太组成的物体在持续进行运动，就说得通了。
简言之，认为地球因为土元素具有一种沿圆形轨道进行运动的天然趋势而运动的观点，并不是一个可行的选项，因为这个观点不能与整体的观点拼图拼合在一起。更概括地说，不管出于什么原因接受了地球在运动的观点，都需要构建一个全新的观点拼图，也就是一个全新的世界观。最终，会有这样一个世界观被构建起来，但那是在新发现出现以后，而这些新发现大都出现在17世纪。正如我们在前面多次讨论的，构建一个新的世界观，需要很多人发挥聪明才智、花费很长时间、付出很多努力才能实现。
｜结语｜
正如前面提到的，同样也是亚里士多德指出过的，“天空是一个完美的地方”这一观点可以追溯到人类有记录的历史之初。这个观点可以理解，因为在天空中，特别而美妙的物体以一种不变的、不断重复的模式在运动，这些运动模式在几百万年间都没有发生变化。亚里士多德本人也继承了这个传统观点，也就是认为天空是一个完美的地方。后来亚里士多德发展出了自己的观点体系，这一体系比前人的更加完整，其中，“天空是一个完美的地方”的观点被保留了下来。
我们在前面看到了，“天空是一个完美的地方”的观点为人们提供了一种方法来解释天体如何可以保持运动。然而，伴随着这个解释的是“天体一定是沿正圆轨道做匀速运动”的概念。这些事实，也就是正圆轨道和匀速运动的事实因而变得非常根深蒂固。这些事实在我们的前人眼中有多么显而易见，无论怎么强调都不为过。行星沿正圆轨道进行匀速运动成了一个常识，每个人都知道。这些是显而易见的事实，与我们在前一章中讨论过的经验事实相比似乎并没有明显的不同。
从现在回过头去看，我们可以发现正圆事实和匀速运动事实根本不是事实。它们是哲学性/概念性“事实”，是一个看起来像经验事实但后来被证明更多的是深深植根于一个世界观体系的观点。在后续章节中，我们将会探讨这些事实，也就是我们在前一章中讨论过的经验事实和正圆事实及匀速运动事实，是如何进入托勒密体系和哥白尼体系的。
最后，提前透露一下，在本书的第三部分中，我们将看到随着新科学发现的出现，我们所坚持的某些事实，也就是在我们看来显而易见的经验事实，是如何被证明为错误的哲学性/概念性“事实”的。那么，从某种意义上说，我们跟生活在17世纪的前人所处的环境相似。17世纪出现的新发现迫使人们对长期以来认为显而易见的事实进行重新思考，最近的新科学发现也让我们不得不重新思考我们关于所居住的宇宙的某些基本观点。