亚里士多德错误的地心说权威性何以延续近两千年?

​一个广为流传的观点认为,教会压制异议,维护地心说的地位,影响了日心说正确思想的传播。确实有这方面的原因。

然而,亚里士多德学说,一直被罗马教会视为异端。直到1323年,托马斯·阿奎那的经院哲学体系被教会官方认可,亚里士多德学说才得到教会的支持,也就是教会的影响只有三百多年。

另一方面,在亚里士多德之后的古希腊学者阿利斯塔克就提出了日心说:太阳和恒星都是不动的,而地球和行星以太阳为中心做圆周运动。后期也持续有学者提出新的意见质疑亚里士多德的理论。为什么没有教会支持的1500多年也没能动摇亚里士多德理论的权威性呢?

答案其实很简单,大部分学者都认为亚里士多德理论总体上是正确的。实际上,一直到17世纪晚期,它都作为正确理论在大学里被教授。

我们现代人觉得地心说是错误的,是因为我们从小被教授,地球是绕着太阳转的,那个年纪我们根本没有判断力。如果我们在新的地理体系诞生之前被教授亚里士多德的物理体系,我们也会理所当然的觉得它是正确的。

前文《从泰勒斯到亚里士多德,世界上第一个物理体系的建立》介绍了亚里士多德的物理体系,它是建立在当时学者们的普遍认可的经验事实之上的:

  1. 石头之类的物体都是会落下地面的。

  2. 雨水是会落回地面的。

  3. 气体是会上升的。

  4. 天体在天上做周期性运动。

  5. 太阳、月亮、行星、恒星的运动方式是不同的。

  6. 天体不会掉下来。

  7. 物体只有被推动的时候才会运动。

  8. 地球是球体。

  9. ……

还有个非观测事实,但是被广泛认可的假设:

  1. 天体的运动轨道是完美的正圆。

亚里士多德体系是对上述所有观测事实做出了解释,比如引入了以太这个元素,划分月上空间和月下空间,是用来解释天球上的物体为什么和地球上的物体的运动方式不一样。

比如说土、水有向宇宙中心运动的本性。这是在没有地心引力的概念,又知道地球是个球体,而引入的合理假设。它可以解释为什么拿在手里的土,一松手就会掉到地面,地球另一面的物体为什么也会掉到地面,而不是掉到空中;还可以用来解释海洋水平面为什么能保持一定的弧度。元素的转化还可以解释下雨、燃烧等现象。

它是第一个体系化的理论,类似于同时期的《几何原本》,根据它引入的假设,可以用来解释地球上看到的常见现象。

如果引入地球绕太阳旋转的假设,那么根据观察到的天体运动规律,必须同时引入另一个假设,就是地球在自转。

在没有发现惯性定律和万有引力的时代,它无法解释,既然地球在转动,为什么向上扔物体还会落回原处,为什么感觉不到风……

地球在空中一边绕着太阳转圈,一边自己旋转,它和当时的人类感知的经验事实存在矛盾,在感情上也是无法接受的事情。

当把一些规律用公理体系化的方式组织起来以后,推翻里面个别公理的难度就加大了很多。简单的否定其中一条规则,是缺乏足够说服力的。你必须发现原来体系一系列事实性错误,并对新发现的事实做出合理的解释,才能彻底推翻原来的体系。所以,发现某条规律错误之后的,更好的方法是补充完善原来的体系,而不是彻底推翻它。毕竟,它在其他的很多地方看起来都是对的。

当一套体系化的理论建立好以后,为后来的学者研究工作奠定了一个基准,可以省掉建立系统的庞大工作。如果持续地发现原有体系的事实性错误,并对新发现的事实做出合理的解释,那么就能建立一个新的理论体系。

这种物理理论体系化重新构建,人类历史上到目前为止一共发生了两次。第一次是牛顿的经典物理体系取代了亚里士多德的物理体系。另一次是以相对论和量子力学为核心的现代物理体系的建立。