乌龟塔上的盘子

第二章　乌龟塔上的盘子——古代人心目中的宇宙

如果你看过史蒂芬·霍金的那本畅销书《时间简史》，相信你记得这样一个故事：一位科学家在做完一次关于宇宙的学术演讲之后，一位老太太对他说：“你刚才讲的全是废话，地球是一个在乌龟背上的大盘子！”这位科学家不解地问：“可这乌龟又站在什么上面呢？”老太太理直气壮地说：“你很聪明，可这只乌龟踩在一连串的乌龟背上！”

可以想象得出，这位科学家在听完老太太的话后瞠目结舌的尴尬之状。在现在，连稍具自然知识的小学生也会嘲笑那位老太太，并且想对她说：“地球是个球，不是个乌龟塔上的盘子！”

但在几千年前，甚至一些被称作“学者”的人物，也会对此坚信不移，不过这个“乌龟塔上的盘子”的可信度实在太低，古人相信它的想来也不会太多。但盘古开天辟地的故事和上帝七日内创造人世间万物的故事就不一样了。

在中国，盘古开天辟地的故事流传很广。有古书记载：“天地浑如鸡子，盘古生其间。万八千岁，开天辟地，阳清为天，阴浊为地，盘古在其间，一日九变，神于天，圣于地。天日高一丈，地日厚一丈，盘古日长一丈。如此万八千岁，天数极高，地数极深，盘古极长。”故天去地九万里。后来又有人说，盘古的双目化作了日月，肉骨化作大地岩层，血液化作了河流海洋。

而在基督教神学统治的西方，人们认为天地间万物是由上帝在七日内创造出来的。对于上帝创世纪的时间，中世纪一犹太学者定在公元前3760年，英国的厄谢尔定在公元前4004年10月22日下午8时，而希腊正教定在公元前5508年。

我们不必去讨论一个鸡蛋般的东西是如何被盘古变为天和地，也不必去考虑那些学者是如何考证出创世纪的年代。我们只要知道它们是些动人的神话传说就行了。对于天、地、宇宙如何起源的问题，到今天仍众说纷纭，在几千年前，没有牛顿力学，没有相对论，人们除了编一些神话传说来解释自己不知道的自然现象之外还有什么别的方法呢？

对于天与地的构成，各种说法就更是五花八门了，大家一定记得那首著名的北朝民歌：

敕勒川，阴山下，
天似穹庐，笼盖四野。
天苍苍，野茫茫，
风吹草低见牛羊。

从这首古代民歌的比喻中，我们可以知道，在古人的心目中，天像一个穹庐般的盖子，盖着大地，并且古人还认为大地是方的。北京的天坛公园是圆形，而地坛是方的便是受了天圆地方说的巨大影响。

这种天圆地方说从直观上来看是有一定道理，天看起来的确像一个倒扣的铁锅，而土地总是被划为方块的，但到后来，人们不禁会问，天是圆的，地是方的，周围怎么合得拢呢？为了解决这一矛盾，人们便对天圆地方说进行了修改，认为天与地不相接，天像一把大伞，悬在地的上空，周围有八根柱子撑着，并且用绳子拉住，就好像一个八柱的凉亭。这种修改解决了天合不拢的问题，但我们不禁会问，这八根柱子插在什么地方？这拴天的绳子究竟有多粗？如果古人知道太阳与地球间的引力足可以把直径几千米的钢绳拉断，他们恐怕也不愿接受这种修改了。

后来又出现了一种盖天说，认为天和地都是拱形，天在上，地在下，天地相距8万里，天的中心为天极，地的中心为极下，人住在极下之南。日月星辰都在天盖上旋转，近了就能看见，远了就看不见，白昼和黑夜也是由于太阳的远近所造成。利用这种结构，古人解释了四季昼夜的更替现象。但也许有人会问：如果昼夜是因为太阳远近所造成的，那么太阳落山时应是逐渐变小并消失，为什么我们并未看见太阳变小，并且是一下子便不见了呢？看来这个2次盖天说也有些牵强附会。

在欧洲古代文化的发源地希腊，天文学有相当丰富的成就，在天地结构方面，古希腊天文学家们提出了各种各样的学说，其中较有代表性的有：

一、泰勒斯的模型

泰勒斯（公元前625年—公元前547年），爱奥尼亚学派的创始人，古希腊最早的自然哲学家，相传他在埃及获得了几何知识，又在美索不达米亚获得了天文知识。他提出了宇宙本源的见解，并设想大地是浮于水面上的圆盘，并且认为天上也是水，所以会下雨和雪，相传他还预言了公元前585年的一次日食，并因此制止了爱琴海东部两个部落之间的相互残杀。

泰勒斯的继承人阿那克西曼德（公元前610—公元前545年），认为宇宙本源是“无限”，没有具体规定它是水还是空气或其他东西，而认为它是一种未规定的物质，万物均从“无限”中诞生，而又消灭于无限。他还认为，大地是一个圆柱体，高是直径的，并且大地悬浮于空中，没有东西来支撑它。地球周围由几层透明而不可见的天层所包围，恒星天距地球最近，其次是月亮和太阳，最外层是火焰区。这些天层都绕着地球运动。阿那克西曼德还认为太阳是一团火，而月亮本身无光，它只是反射太阳的光。

爱奥尼亚学派另一著名学者赫拉克利特（约公元前540年—480年）认为，火是宇宙的本源，一切从火产生，也都消灭而复归于火，当火熄灭了，万物也就形成了，而整个宇宙又在一场“大火”中重新被焚毁。

在爱奥尼亚学派中，尽管在宇宙本源问题上有各种见解，但有一点是共同的，他们都是从自然界本身来解释自然，是朴素的唯物主义。

二、古典原子论

古希腊学者留基伯（公元前500—公元前440）和他的学生德谟克利特（公元前460年—公元前362年）提出了宇宙本原问题的最出色见解——古典原子论。他们认为，在自然界只有原子和虚空，原子构成了宇宙万物，原子是不可再分的。他们认为：原子在广阔无垠的宇宙中形成漩涡运动，把土原子赶到漩涡中心，形成了地球；而较轻的水、气、火等原子被赶进空间，产生一种环绕地球的运动。地球外面的大原子聚在一起，因旋转变得干燥而燃烧起来，形成了各种发光的天体。由于原子数量是无穷无尽的，因而宇宙也是无穷无尽的。

留基伯和德谟克利特对大地的形状还没有正确的认识。前者认为，地球是一个上平下圆的半球体，而后者认为地球是一个扁平的盘，四周被空气所包围。

值得一提的是，德谟克利特有一些出色的天文学见解，他认为月亮本身不发光，它只能反射太阳光，月亮上有许多山脉和山谷，人眼看见月球的阴影是由于凹凸不平造成的；银河是由无数的小星星组成，它们因为紧紧挨在一起而彼此照耀。

毕达哥拉斯（约公元前560—公元前480年）是泰勒斯的门徒，曾周游埃及和巴比伦，是毕达哥拉斯学派的创始人。他认为宇宙的本源是“数”，由数生点，由点生线，由线生面，由面生体，由体生出世间所感觉的一切物体及水、土、火、气四种元素。他通过对音乐的研究，把和声归结为简单的数比，并继而把这种观念推广到天文学中，认为诸天体的运行必然有着音乐般的和谐韵律，其大小、运动速度等必须符合简单的数比，他还认为，宇宙不仅是和谐的，并且应当是完美的。他从美学观点出发，认为在一切立体图中，球是最完美的，因而所有天体，包括地球在内，都是球形的；在一切平面图中，圆形是最完美的，因而所有天体运行的轨道都是圆的，并且天体的运行是匀速圆周运动，这是最早提出的地球是球形的见解。

毕达哥拉斯还提出了如下宇宙图像，地球位于宇宙中心，周围是称为乌拉诺斯的区域，充满了空气和云；再往外是科斯莫斯，太阳、月亮及诸行星即在这一层；科斯莫斯之外是奥林波斯，是纯云元素聚集之地，也是恒星所在地，最外层是永不熄灭的天火。

首先提出地球不是宇宙中心的是毕达哥拉斯的后继者菲洛劳斯。他认为，宇宙中央是一团永不熄灭的大火，叫中央火。地球、太阳、月亮即诸星便围绕这团中央火旋转。

另一些毕达哥拉斯学派的学者还提出了地球自转的理论。

以上介绍了几种中国及西方古代人关于宇宙的一些见解。我们可以看到，无论是哪一种假说，都是不完全的甚至是荒谬的。但在当时人们为了解释自然，便进行了艰难的探索，提出了众多的理论，从中我们可以知道，人类渴望了解自然，征服自然的欲望是古已有之的。

另外，我们也看到，古代自然科学已有了相当的发展。早在2000多年前，就已经有朴素唯物主义思想的萌芽，并且取得了一些在今天仍令人惊叹的成就。