动，即使只有周日旋转，结果就会违反上述道理。这是因为要使整个地球每24小时转一周，这个运动应当异常剧烈，它的速度高得无可比拟。在急剧自转的作用下，物体很难聚集起来。即使它们是聚结在一起产生的，如果没有某种粘合物使之结合在一起，它们也会飞散。托勒密说，如果情况是这样，地球早就该分崩离析，并且从天穹中消散了（这自然是一个荒谬绝伦的想法）。此外，一切生物和可以活动的重物都决不会安然无恙留存下来(65)。落体也不会沿直线垂直坠落到预定地点(66)，因为迅速运动使这个地点移开了。还有，云和浮现在空中的任何东西都会随时向西漂移(67)。①托勒密的主要著作，在古代是天文学的百科全书，直到开普勒的时代都是天文家的必读书籍。本译本在后面简称为《大成》。第八章以往论证的不当和对它们的批驳第八章以往论证的不当和对它们的批驳根据这些以及诸如此类的理由，古人坚持说地球静居于宇宙中心，并认为地球的这种状态是勿庸置疑的。如果有人相信地球在动，他肯定会主张这种运动是自然的，而不是受迫运动(69)。遵循自然法则产生的效果与在受迫情况下得出的结果截然相反，这是因为受外力或暴力作用的物体必然会瓦解，不能长久存在。反之，自然而然产生的事物都安排得很妥当，并保存在最佳状态中。托勒密担心地球和地上的一切会因地球自转而土崩瓦解，这是毫无根据的。地球自转是大自然的创造，它与人的技能和智慧的产品完全不同。可是他为什么不替运动比地球快得多并比地球大得多的宇宙担心呢？由于无比强大的运动使天穹偏离宇宙中心，天穹是否就变得辽阔无际呢？一旦运动停止，天穹也会崩溃吗？如果这种理解是正确的，天穹的尺度肯定也会增长到无穷大。因为24小时运转所经过的途程不断增加，运动把天穹驱向愈高的地方，运动就变得愈快。反过来说，随着运动速度的增长，天穹会变得更加辽阔。就这样，速度使尺度增大，尺度又引起速度变快，如此循环下去，两者都会变成无限大(70)。可是根据我们所熟悉的物理学原理，无限体既不能转动也不能运动，因此天穹必须静止不动。据说在天穹之外既没有物体，也没有空间，甚至连虚无也没有，是绝对的一无所有(71)，因此天穹没有扩张的余地。可是竟有什么东西为乌有所约束，这真是咄咄怪事。假如天穹是无限的，而只是在内侧凹面处是有限的，我们就更有理由相信天穹之外别无一物。任何一件单独的物体，无论它有多大，都包含在天穹之内，而天穹是静止不动的(78)。要知道论证宇宙有限的主要论点是它的运动。因此让我们把宇宙是有限还是无限的问题，留给自然哲学家们去讨论。地球局限在两极之间，以一个球面为界，我们认为这是确凿无疑的(74)。那么为什么我们还迟迟不肯承认地球具有在本性上与它的形状相适应的运动，而宁愿把一种运动赋于整个宇宙（它的限度是未知的，也是不可能有的）呢？为什么我们不承认看起来是天穹的周日旋转，实际上是地球运动的反映呢？这种情况正如维尔吉耳（Vergil）在史诗《艾尼斯》（Aeneas）中所说的(75)：我们离开港口向前远航，陆地和城市悄悄退向后方。当船舶静静地行驶，船员们从外界每件事物都可看到船的运动的反映。而在另一方面，他们可以设想自己和船上一切东西都静止不动。与此相同，地球的运动无疑地会产生整个宇宙在旋转这样一种印象。那么，该怎样说明云和空中其他悬浮物(76)，以及下落和上升的物体呢？我们只需要认为，不仅土和水跟着地球一道在动，而且不小的一部分空气(77)也连接在一起运动。这个原因也许是靠近地面的空气，与含土或水的物质混杂在一起，也遵循和地球一样的自然法则；也可能是由于这部分空气靠近地球而无阻力，于是从不断旋转的地球获得了运动。在另一方面，同样令人惊奇的是，空气顶层伴随着天体的运动(78)。这可以由那些突然出现的天体（我指的是希腊人称之为“彗星”和“长胡须”的星”(79)）表现出来。和其他天体一样，它们也有出没。可以认为，它们是在那个区域产生的(80)。我们能够确信，那部分空气离地球太远，因此不受地球运动的影响。最靠近地球的空气似乎是静止的(81)。悬浮在其中的物体也会是这样，除非有风或其他某种扰动(82)使它们来回摇晃——实际情况正是这样。空气中的风难道不像海洋的波浪吗？我们必须承认，升降物体在宇宙体系中的运动都具有两重性，即在每一个情况下都是直线运动与圆周运动的结合(83)。由于自身重量而下沉的物体（主要是土质的），无疑会保持它们所属整体的相同性质。对于那些具有火性，被迫上升的物体，也可作类似的解释。地上的火主要来源于土性物质，火焰不是别的，而是炽热的烟(84)。火的一个性质是迅猛地膨胀。膨胀的力量非常大(85)，以致无论用什么方法和工具都不能制止它喷发到底。但是膨胀运动的方向是从中心到四周。因此，如果地球的任何一部分着火了，它就会从地心往上升(86)。因此，一个简单物体的运动必然是简单运动（特别是圆周运动），这个说法是对的，但只有在这一物体完整地保持其天然位置时才是如此(87)。当它是在天然位置上，它只能作圆周运动，因为圆周运动完全保持自己原来位置，与静止相似。然而直线运动会使物体离开其天然位置，或者以各种方式从这个位置上挪开。物体离开原位是同宇宙井然有序的布局和完整的图像格格不入的。因此，只有那些不处于正常状态并与其本性并非完全相符的物体才会作直线运动，这时它们和整体隔开并摒弃了统一性。进一步说，上下起伏的物体，即使没有圆周运动，也不作简单的、恒定的和均匀的运动。它们不受轻重的支配。任何落体都是开始时慢，而在下坠时加快。与此相反，地上的火(88)（这是唯一看得见的）在上升到高处时，突然减慢了，这就显示出原因是对地上物质的作用(89)。圆周运动总是均匀地运转，这是因为它有一个永不衰减的动力。而直线运动的动力很快就停止作用。直线运动一旦使物体到达其应有位置后，物体不再有轻重，它们的运动就停止了。因为圆周运动属于整体，而各部分还另有直线运动(90)，我们可以这样说，圆周运动可以和直线运动并存，有如“活着”与“生病”并存一样。亚里士多德把简单运动分为离中心、向中心和绕中心三类，这只能看成是一种逻辑的演习。这正如我们区分点、线和面，虽然它们都不能单独存在，也不能脱离实体而存在。作为一种品质来说，可以认为静止比变化或不稳定更高贵、更神圣，因此把变化和不稳定归之于地球比归之于宇宙更适当。此外，让运动归属于包容全部空间的框架，而不是归属于被包容的只占局部空间的更为适宜的地球，这会是非常荒唐的。(91)最后，行星离地球显然是时近时远。因此，单独一个天体绕中心（可以认为这就是地心）的运动，既可以是离开中心的也可以是向着中心的运动。这样一来，对绕心运动应当有更普遍的理解(92)，充分条件是任何这种运动都必须环绕自己的中心。你从这一切论证都可以了解到，地球在运动比它静止不动的可能性更大(93)。对周日旋转来说，情况尤为如此。周日旋转对地球更为适宜(94)。按我的看法，这已足够说明问题的第一部分了。第九章能否赋于地球几种运动？宇宙的中心第九章能否赋于地球几种运动？宇宙的中心(95)。行星目视的非均匀运动以及它们与地球距离的变化，都表明地球并不是一切运转的中心。上述现象不能用以地球为中心的同心圆周运动来解释。因为有许多中心，进一步提出这样的问题就是意料中事了：宇宙的中心是否与地球的重心或别的某一点相合(96)？我个人相信，重力不是别的，而是神圣的造物主在各个部分中所注入的一种自然意志，要使它们结合成统一的球体。我们可以假定，太阳、月亮和其他明亮的行星都有这种动力，而在其作用下它们都保持球形(97)。可是它们以各种不同的方式在轨道上运转。如果地球也按别的方式运动，譬如说绕一个中心转动，那么它的附加运动必然也会在它外面的许多天体上反映出来。周年运转就属于这些运动。如果这从一种太阳运动转换为一种地球运动，而认为太阳静止不动，则黄道各宫和恒星都会以相同方式在早晨和晚上显现出东升西落。还有，行星的留、逆行以及重新顺行都可认为不是行星的运动，而是通过行星所表现出来的地球运动。最后，我们认识到太阳位于宇宙的中心。正如人们所说，只要“睁开双眼”，正视事实(98)，行星依次运行的规律以及整个宇宙的和谐(99)，都使我们能够阐明这一切事实。第十章天球的顺序第十章天球的顺序(100)。他们的原则是物体运动一样快，愈远的物体看起来动得愈慢，这是欧几里得的《光学》所证明的(101)。他们认为，月亮转一圈的时间最短，这是因为它离地球最近，转的圆圈最小。反之，最高的行星是土星。它绕的圈子最大，所需时间也最长。在它下面是木星，然后是火星。至于金星和水星，看法就有分歧了。这两颗行星并不像其他行星那样，每次都通过太阳的大距①。因此，有些权威人士[例如柏拉图在《蒂迈欧篇》（Timaeus）中]把金星和水星排在太阳之上，而另一些人（例如托勒密和许多现代人）却把它们排在太阳下面。阿耳比特拉几（Al-Bitruji）.. (102)则把金星摆在太阳上面，水星在太阳下面。柏拉图的门徒们认为，行星本身都是暗的，它们能发光是由于接受太阳光(103)。因此，如果它们是在太阳下面，它们就不会有大距，而是看起来呈半圆形或无论如何不是整圆形(104)。它们所接受的光大部分都会向上，即朝太阳反射，就像我们在新月或残月看见的那样。此外，他们还论断说，有时行星在太阳前面经过会掩食太阳(105)，遮掉的光与行星的大小成正比。但这种现象从来没有观测到，因此柏拉图的门徒认为，这些行星决不会走到太阳的下面。在另一方面，那些把金星与水星放在太阳下面的人，把日月之间的广漠空间作为依据(106)。月亮离地球的最远距离为地球半径的..6416 倍。他指出，这大约是日地之间最近距离（即1160个地球半径）的118不致使如此辽阔的太空完全空虚，他们宣称同样的数目几乎刚好填满拱点距离（他们用拱点距离计算各个天球的厚度）。具体说来，月亮的远地点外面紧接着水星的近地点；在水星远地点之外是金星近地点；最后，金星远地点(109)几乎接近太阳的近地点。他们算出水星拱点间的距离约为个地球半径）来填满。因此，他们不承认(110)这些天体像月亮那样是不透明的物体。与之相反，它们要不是用自己的，就是用吸收穿透它们的太阳光来发亮。此外，由于纬度经常变化，它们很少遮住我们看太阳的视线，因此它们不会掩食太阳(111)。还应谈到，与太阳相比它们都很微小。虽然金星比水星大，也不足以掩住太阳的百分之一。因此，拉加（Raqqa）的阿耳·巴塔尼（Al-Battani）.. (112)认为，太阳的直径为金星的.. 10倍，要在非常明亮的日光中察觉出一个小斑点并非易事。伊本·拉希德（Ibn Rushd）在他的《托勒密〈天文学大成〉注释》(113)（Paraphrase of Ptolemy’sSyntaxis）一书中谈到，在表中所列太阳与水星相合的时刻，他看到一颗黑斑。因此可以..①水星和金星是内行星，它们在轨道上每运转一周都有一次大距。此处原文的意思应为冲，即行星与太阳的经度差为180°。断定这两个行星是在太阳天球的下面运动。断定这两个行星是在太阳天球的下面运动。(114)（下面将要说明）。可是，如我们所知，这样广阔的空间除空气外一无所有。如果你愿意这样说，还含有所谓的“火的元素”..(115)。此外，使金星可以在太阳两侧偏离达45°的本轮的直径，应当是地心与金星近地点距离的.. 6倍——这将在适当的地方[V，21]说明.. (116)。如果金星绕一个静止的地球旋转，那么在金星庞大的本轮所占据的，比包含地球、空气、以太、月亮和水星还大得多的整个空间里，他们会说还含有什么东西呢？托勒密[《大成》，Ⅸ，1]论证说，太阳应在呈现出冲的行星和没有冲的行星之间运行。这个论点没有说服力，因为月亮也有对太阳的冲，这个事实就暴露出上述说法的谬误。现在还有人把金星安排在太阳下面，再下是水星。或者用别的什么次序把这些行星分开。他们还会提出什么理由来解释，为什么金星和水星不像其他行星那样遵循同太阳分离的轨道呢？虽然不打乱[行星]按其[相对]快慢排列的顺序，还是有这样的问题。以下两个情况中总会有一个是真实的。或者按行星和天球的序列，地球并非中心；或者本来既没有顺序规则，也没有任何明显的理由来说明，为什么最高位置属于土星而不是木星或任何别的行星。照我看来，我们必须认真考虑马丁纳斯·卡佩拉（Martianus Capella）（一部百科全书的作者）和某些其他拉丁学者.. (117)所熟悉的观点。他们认为，金星和水星绕太阳为中心旋转(118)。这就可以说明为什么这些行星偏离太阳不能超过它们的轨道所容许的程度。它们和其他行星一样，并不绕地球旋转(119)，但是它们“有方向相反的圆周轨道”.. (120)。这些学者认为，它们的天球中心靠近太阳，这是什么意思呢？水星天球肯定是包在金星天球里面。后者公认为比前者大.. 1倍多，而在这个广阔区域内水星天球会占据其应有的空间。如果有人由此出发把土星、木星和火星也同这个中心联系起来，他还认为这些行星的天球大到可以把金星、水星以及地球都包藏在内并绕之旋转。他的这些看法并非错谬，因为行星运动的有规律的图象可以证明。如所周知，这些外行星在黄昏升起时离地球最近。这时它们与太阳相冲，即地球位于行星与太阳之间。与此相反，行星在黄昏下落时离地球最远，这时行星看起来在太阳附近（即太阳位于行星与地球之间），因此看不见。这些事实足以说明。它们的中心不是地球而是太阳，这与金星和水星绕之旋转的中心相合。因为所有这些行星的轨道有同一个中心，在金星的凸天球与火星的凹天球之间的空间①也是一个球或球壳，它的两个表面也与这些球是同心的。这个插入的球容纳了地球及其卫星月球和月亮天球所包含的东西。这对月亮是一个完全合适的和充分的空间。我们无论如何不能把月亮和地球分开；因为月亮无可争辩地是离地球最近的天体。因此，我敢断言(121)，这个以月亮和地球中心为界的整个区域，在其他行星之间每年一周绕太阳走出一个很大的圆圈(122)。宇宙的中心靠近太..①指在金星轨道之外和火星轨道之内的空间。阳阳。进一步说，因为太阳是静止的，宁可(124)认为太阳的任何视运动都真是由地球的运动引起的。与其他任何行星天球相比起来，日地距离的数量是适中的。但是宇宙大极了，以致日地距离相对于恒星天球来说是微不足道的。我相信，这种看法比起把地球放在宇宙中心(125)，因而必须设想有几乎无穷多层天球，以致使人头脑紊乱要好得多。我们应当领会造物主的智慧(126)。造物主特别注意避免造出任何多余无用的东西，因此它往往赋予一个事物以多种功能。图1—2(127)所有这些论述当然都与许多人的信念相反，因而是难于理解并几乎是不可思议的。然而在上帝的帮助下，我将使它们对于不熟悉天文科学的人们来说，变得比阳光还要明亮。如果仍然承认第一个原则(128)（没有人能够提出更适宜的原则），即天球的大小可由时间的长短求出，于是从最高的一个天球开始，天球的次序可排列如下。恒星天球名列第一，也是最高的天球。除自身外它还包罗一切，因此是静止不动的(129)。它无疑是宇宙的场所，一切其他天体的运动和位置都以它为基准。有人认为，它也有某种移动。在本书讨论地球的运动时，将对此提出一种不同的解释[I，11]。在恒星天球下面接着是第一颗行星——土星——的天球。土星每30年完成它的一次环行。在土星之后是木星，12年公转一周。然后是火星，两年公转一次。这个系列的第四位包括地球和作为本轮的月球天球（我在I、10的前面部分已谈过了），每年作一次公转。在第五个位置，金星每隔9个月回归原处。最后，第六个位置为水星所占据，它的公转周期为80天。静居在宇宙中心处的是太阳。在这个最美丽的殿堂里，它能同时照耀一切。难道还有谁能把这盏明灯放到另一个、更好的位置上吗？有人把太阳称为宇宙之灯和宇宙之心灵，还有人称之为宇宙的主宰(130)，这些都并非不适当的。至尊神赫尔墨斯（Hermes）①(131)把太阳称为看得见的神，索福克勒斯（Sophocles）②笔下的厄勒克特拉（Electra）(132)则称之为洞察万物者。于是，太阳似乎是座在王位上管辖着绕它运转的行星家族。地球还有一个随从，即月亮。反之，正如亚里士多德在一部关于动物的著作中所说的，月亮同地球有最亲密的血缘关系(133)。与此同时，地球与太阳交媾，地球受孕，每年分娩一次。因此，我们从这种排列中发现宇宙具有令人惊异的对称性以及天球的运动和大小的已经确定的和谐联系，而这是用其他方法办不到的。这会使一位细心的学生察觉，为什么木星顺行和逆行的弧看起来比土星的长，而比火星的短；在另一方面，金星的却比水星的长。这种方向转换对土星来说比木星显得频繁一些，而对火星与金星却比水星罕见。还有，如果土星、木星和火星是在日落时升起，这比它们是在黄昏时西沉或在晚些时候出现，离地球都近一些。但火星显得特殊，当整个晚上照耀长空时，它的亮度似乎可以与木星相匹敌，只能从它的红色分辨出来。在其他情况下，它①在希腊神话中为众神传信并掌管商业、道路等的神。②古希腊悲剧家。在繁星中看起来不过是一颗二等星，只有辛勤跟踪的观测者才能认出它来。所有这些现象都是由同一个原因，即地球的运动造成的。在繁星中看起来不过是一颗二等星，只有辛勤跟踪的观测者才能认出它来。所有这些现象都是由同一个原因，即地球的运动造成的。(134)。光学已经表明，每一个可以看见的物体都有一定的距离范围，超出这个范围它就看不见了。从土星（这是最远的行星）到恒星天球，中间有无比浩大的空间。星光的闪烁说明了这一点(135)。这个特征也是恒星与行星的区别。运动的物体与不动的物体之间应当有极大的差异。最卓越的造物主的神圣作品无疑是非常伟大的(136)。第十一章地球三重运动的证据第十一章地球三重运动的证据第一重运动被希腊人称为vvχθημцερινδν。我已经读到过[I，4]，这是引起昼夜变化的自转。它使地球自西向东绕轴转动，于是看起来宇宙沿相反方向转动。这种运动描出赤道。有些人仿效希腊人的称呼把赤道叫做“均日圈”，而希腊人用的名称是ισημερινοξ第二是地心的周年运动。地心绕太阳在黄道上运行。这种运动的方向也是由西向东，即是遵循黄道十二宫的次序。地球在金星与火星之间运行。我已经提到过[Ⅰ，10]，地球是与它的伙伴一起运动。由于这种运动，太阳似乎在赤道上作相似的运动。于是，例如当地心通过摩羯宫时，太阳看起来正在穿越巨蟹宫；地球在宝瓶宫时，太阳似乎是在狮子宫，等等。这些我已经谈过了(138)。我们应当了解，穿过黄道各宫中心的圆、它的平面、赤道以及地轴都有可以变化的倾角。因为如果它们的倾角都是固定的，并且只受地心运动的影响，那么就不会有昼夜长度不等的现象了。与此相反，在某些地方就总是有最长或最短的白昼，或者昼夜一样长，抑或永远是夏天或冬天，或者随时都是某一种固定不变的季节。因此需要有第三种运动(139)，即倾角的运动。这也是一种周年旋转，但它循与黄道十二宫相反的的次序，即在与地心运动相反的方向上运行。这两种运动的方向相反，周期几乎相等。结果是地球的自转轴和赤道（赤道是地球上最大的纬度圈）几乎都指向天球的同一部分，它们似乎是固定不动的。与此同时，太阳看起来是沿黄道在倾斜的方向上运动。这似乎是绕地心（它俨然是宇宙中心）的运动。这时必须记住，相对于恒星天球来说，日地距离可以忽略不计。因为这些事情最好用图形而不是语言来说明，让我们画一个圆ABCD来代表地心在黄道面上周年运转的轨迹。令圆心附近的E点为太阳。我画直径AEC和BED把这个圆周分为4部分。令A表示巨蟹宫的第一点。B、C和D各为天秤宫、摩羯宫和白羊宫的第一点。现在让我们假设地心原来在A。我在A点附近画出地球赤道FGHI。它和黄道不在同一平面上。直径GAI是赤道面与黄道面的交线。画出与GAI垂直的直径FAH，F是赤道上最偏南的一点，H为最偏北的一点。在上述情况下，地球上的居民将会看见在圆心E附近的太阳在冬至时位于摩羯宫。这是因为赤道上最偏北的H点朝向太阳。由于赤道与直线AE有一个倾角，周日自转描出与赤道平行而间距为倾斜度EAH的南回归线。图1—3现在令地心循黄道宫的方向运行，并令最大倾斜点F在相反方向上转动同样角度，两者都转过一个象限到达B点。在这段时间内，由于它们旋转量相等，EAI角始终等于AEB角。直径FAH和FBH，GAI和GBI，以及赤道和赤道，始终保持平行。在无比庞大的天穹中，由于已经多次提到过的理由，同样的现象会出现。因此从天秤宫的第一点B看来。E似乎是在白羊宫。黄赤交线与直线GBIE重合。在周日自转中，轴线的垂直平面不会偏离这条线。与此相反，自转轴整个倾斜在侧平面上。因此太阳看起来在春分点。让地心在假定的条件下继续运动，当它走过半圈到达C点时，太阳将进入巨蟹宫。赤道上最大南倾点F将朝向太阳。太阳看起来是在北回归线上运动，与赤道的角距为倾角ECF。当F转到圆周的第三象限时，交线