毕达哥拉斯(6)〈毕达哥拉斯定理的证明人〉江铭辉 五梦网

二十、达哥拉斯的宇宙观

毕达哥拉斯通过对音乐的研究，提出了音乐的「和声」具有简单的整数比，然后他又把这种概念推广到天文学上。毕达哥拉斯认为天体与地球的距离以及其运行的周期等等天文数据都与和谐的音乐是合拍的。也就是说，天体运动可构成一首美妙、动听的韵律曲。毕达哥拉斯的信徒甚至传说这种天籁只有毕达哥拉斯本人才能够听到，凡夫俗子是不会听到的。十七世纪的大天文学家克普勒（J. Kepler）将此一思想进一步的解释说：天体运动是宇宙的天籁，它不是用听的，而是靠思想感觉出来的。

(1)   毕哥拉斯的宇宙观

毕达哥拉斯从美学观念出发，不仅认为宇宙是和谐的，而且是完美的。宇宙中所有天体的形状和它们的运动轨道都应该是完美的。他还认为一切立体图形中最美的都应该是球形，而一切平面图形中最美的是圆形。因此，天体的形状都应该是球形，而它们的运动轨道都应该是等速圆周运动。依据这种美学观念，毕达哥拉斯最早提出了地球是球形的见解，也提出了如下的宇宙图像：如图18，地球位于宇宙的中心，其周围的区域称乌拉诺斯（Ouranos），即天空，天空充满着空气和云。天空以外称为科斯摩斯（cosmos），是太阳、月亮、行星作等速圆周运动的地方。再往外的一个区域称奥林波斯（olympus），是纯元素聚集之地，也是恒星所在之处，最外层则是永不熄灭的天火。

图18毕达哥拉斯学派早期的宇宙观

(2)   门徒菲洛劳斯的宇宙观

毕达哥拉斯的弟子菲洛劳斯（Philolaos of Croton，约公元前400年），继毕达哥拉斯之后提出他对宇宙的看法，他说：宇宙中心是永不熄灭的火团，日、月、地球和五大行星（水星、金星、火星、木星、土星）都绕这中心火球运转，由于毕达哥拉斯学派深信数字都具有神秘的意义，而“10”被认为是代表一个最完美、最和谐、奇迹的数字。于是菲洛劳斯引进一个假想天体〈反地球〉。它在中心火球的那一边与地球相对的位置，并且以一个较地球略小的轨道绕中心火球运转，由于运转的速率与地球相同，所以人们也永远看不到反地球了。引进反地球后，则日、月、五大行星、地球、反地球分别在大小不同的天球层上绕中央火球转动，再加上最外面固定不动的恒星，宇宙天球层的总数正好等于10。有人说菲洛劳斯已具备了太阳中心学说，也有更多人反对，但无论如何他至少已提出地球不是宇宙的中心，它只是宇宙中的一个天体罢了（图19）。

图19：菲洛劳斯的宇宙观，地球不再是宇宙中心

(3)菲洛劳斯以后的宇宙观：引进地球自转，并恢复地球为宇宙中心学说

由于毕达哥拉斯学派认为天体运行皆有音乐般的韵律。如果宇宙的中心真有火球存在，则各个天体到中央火球的距离应符合简单的整数比，且恒星到地球的距离也应该是有限的，如此应可从地球看到恒星的视差。但实际上我们并未观测到视差的现象。为了消除这一矛盾，毕达哥拉斯学派的两个学家，希色塔斯（Hicetas）和埃克芬图斯（Ecphatus）摒弃了菲洛劳斯的中央火团说，重新把地球放在宇宙中心的位置上，并提出了地球自转的图像，认为恒星静止不动，地球每天绕轴自转一周。

二十一、最早提出地球是圆球形学说的人

地球是何种形状，在远古神话传说时代的人的观念中，大地是平坦的，它被安置在一只漂浮于大海之中的海龟（图19）上面。到了公元前六世纪，希腊圣贤泰尔斯（Thales，公元前625～545年）他虽然摆脱神话的束缚，不再想象地球有一只巨大的动物托撑着，但仍然把大地设想如浮在水上的圆盘。

图20：古时代人们所想象的地球形状。

人们始终无法想象地球是一个球体的，因为如果地球是个球形，那么居住在地球彼岸的人不是早就“掉下”去了吗？可见要竖立球形的地球观念需要克服相当大的成见，和莫大的阻力。