本公众号6月20日的文章埃拉托色尼与夏至日地球周长测量,介绍了埃拉托色尼(Eratosthenes)与他的夏至日地球周长测量。之后以6月23日文章埃拉托色尼与夏至日地球周长测量(二)——时代背景为起点,开始逐次分析该实践活动的成功原因。6月23日的文章介绍了时代背景,今天将介绍古希腊哲学界的地平学说,为下次介绍地圆学说做铺垫。

埃拉托色尼在两千多年前,以相对较高的精度,测量了地球的周长。当我们惊叹这一辉煌成果时,往往忽视了其所蕴藏的重要事实:该科学实践之所以能够进行,一个基本前提是,至少在埃拉托色尼本人看来,地球是球形的。

现代人都知道(少部分不愿意承认这一事实的人除外),地球是个球体。而且学生时代的课本告诉我们,文艺复兴早期,在欧洲的一些学者中,流传有地球是球形的这一假说(图1、2)。而笃信这一假说的意大利航海家克里斯托弗·哥伦布(Christopher Columbus),为了寻找从欧洲直航亚洲的航线,于公元1492年8月,自西班牙启航,一路向西,于同年10月歪打正着的发现了美洲。二十多年后,1519的8月,葡萄牙航海家费迪南·麦哲伦(Ferdinand Magellan),同样自西班牙启航,开始了另一次航行。这次航行历时三年,麦哲伦船队中的部分成员于1522年9月返回西班牙,完成了人类首次环球航行(1521年4月,麦哲伦本人介入了菲律宾本地部族之间的内斗并被杀害),从而证明了地球是个球形的



图1,一只古老的地球仪,制作者是德国地理学家、制图家马丁·冯·贝海姆(Martin von Behaim),当时他为葡萄牙王室服务。该地球仪的制成年代,大约为1492年。图2是根据这个地球仪而复原的地图。贝海姆地球仪的存在,证明在麦哲伦环球航行之前,就有了大地是球形的这一概念。

图2,根据贝海姆地球仪复原的当时的世界地图。左图是东亚附近,右图是非洲、欧洲及亚洲西部。图里并不包含美洲大陆。在当时部分欧洲学者的观念里,从欧洲一路向西,是可以到达亚洲的。这一观念,催生了哥伦布的探险。其实,就在贝海姆地球仪制成的这一年(1492年),哥伦布发现了美洲大陆。

我们往往有个错误的认识,就是人类是通过哥伦布、麦哲伦这些航海家的壮举,才知道地球是球形的。但其实,“地圆观念”(Spherical Earth Concept)的出现要早得多:在大航海时代之前的两千年,也就是公元前五百年左右,就有少数古希腊的学术人士意识到了大地很可能是球形的。

图3,中国古代的宇宙模型——盖天说的示意图。几乎所有的人类文明,在其初年都接受这类(或与之相似的)天圆地方的观念。在这类宇宙模型里,大地虽有凸起或凹陷,但从整体上看,还是平直的。

相比于“地圆观念”,把大地看作是平直的、或接近于平直的(在接下来的行文中,将称其为“地平观念”Flat Earth Concept,图3),更符合日常认知。所以,“地平观念”也贯穿于人类绝大多数的古代文明,包括地中海周边的文明,如地中海东岸的两河文明、南岸的埃及文明、以及北岸的安纳托利亚诸文明。这些地中海文明对希腊文化的影响很大。所以,在公元前五世纪及更早的希腊学术圈,是普遍认同“地平观念”的。

当人类社会尚处在矇昧之中时,人群中的具有求知精神的人士,就已经开始了对世界本质的思考:世界是什么,世界的本源是什么(如果接着往下追问,还可以思考作为个体的个人,在世界中又充作什么角色。但这一追问不属于本文关注的内容)。要想回答这些问题,首先要通过对世界的观察、感知,获取必要的知识;然后,将各个孤立的知识连接成整体,形成闭环,从而完成对世界的认知;最后,在此认知基础上,尝试解释背后的原因。

对世界本质问题的回答,首先是神学视角的。这一点很容易理解,毕竟无论是矇昧时代、还是早期文明,当时的人类对世界的认知非常有限。同时,那时的人类缺乏逻辑思维的能力,导致人们往往使用各种天马行空的想象,来关联不同的事物并解释背后的动因。这一点,在几乎所有的人类文明中,都是如此。只是不同文明的想象内容不同,从而产生了各种光怪陆离的神话体系。

图4,“哲学家”和“智者”本为同义词。本图是思考中的哲学家,人物原型是古希腊哲学家苏格拉底(Socrates)。图中Philosophy一词就是“哲学”。该词可以拆解为“phil”和“sophy”(二者通过元音“o”连接),前者代表“爱”,后者代表“智慧”(欧洲女性中常见的名字Sophia,就是“智慧”一词的阴性形式)。所以哲学就是“爱智慧”之学,哲学家就是“智者”。Philosophy这一拉丁语词汇来自希腊语,后来被诸多欧洲语言所借用。
澳大利亚Kalamunda Community Learning Centre宣传画

但神学视角的世界本质,显然无法经受理性的审阅。随着时代的发展,人类获取的知识逐步积累,逻辑思维能力也稳步提升。人群中的具有求知、批判精神的人士,不再满足于神学视角下的世界解读,而是尝试通过逻辑的、理性的手段,来探寻世界的本质。各个民族中的这些具有求知、批判精神的人士,往往被称为智者或哲学家(图4)。

在古希腊文化圈,泰勒斯(Thales)往往被视作第一个哲学家。他出生于公元前630年至前620年的这段时间(相当于我国春秋时代的中期,晋楚争霸的起点城濮之战发生于前632年),出生地是爱琴海东岸爱奥尼亚(Ionia)地区的米利都(Miletus,图5)。泰勒斯,及其之后的活跃在爱奥尼亚地区的哲学家,被称为爱奥尼亚学派(Ionian School)。如果只关注泰勒斯和其他生活在米利都的哲学家,这个学派就被称为米利都学派(Milesian School)。较之于爱奥尼亚学派,米利都学派包含的成员少、存在时间也较短。

图5,米利都遗址,如今属于土耳其。米利都是爱琴海东岸的著名城市,海洋贸易繁盛。后因波斯的占领和航道淤塞,米利都逐渐衰落。今天,这座曾经的海港城市,距离最近的海岸已有七、八千米。

图片取自土耳其旅游网站www.tourturka.com

埃拉托色尼与夏至日地球周长测量(三)—— 希腊哲学界的地平观念
从现存的文献来看,泰勒斯感兴趣的课题,是自然界本身,也就是自然哲学。泰勒斯想知道,世界的本源是什么。这种对世界本源的探索,在哲学里被归类为本体论(Ontology)。根据泰勒斯的日常观察,万物的变化,生命的出现、生长、衰退、结束、消失,都与水有关,所以他认为世界本源是水。或许是基于这一理论,或是下述的内容是泰勒斯本体论的理论来源,泰勒斯认为,水是大地的根基,大地是浮在水(海洋)上面的(图6)。至于漂浮的大地是什么形状的,根据现有的记载来看,泰勒斯认为是圆饼状的:大地在水中,就如同漂浮在水中的(类似于树墩的)原木。所以,在泰勒斯的宇宙模型里,大地是平整的,是“地平观念”的表现形式。

图5,泰勒斯的宇宙模型是“地平观念”的表现:平直的大地浮于水中。不过这里要提到,当前有学者主张,泰勒斯可能已经意识到了大地是球形的。但该主张缺少证据支持。有兴趣的读者,可以查阅相关文献。另外,如果把图中的水换成“虚无”或“气”,就分别是阿那克西曼德和阿那克西米尼的宇宙模型。

The Cambridge History of Science

泰勒斯的“地平观念”,被其他的米利都学派的学者所继承。在泰勒斯之后,米利都学派中最重要的两位,是阿那克西曼德(Anaximander)和阿那克西米尼(Anaximenes)。他们二位加上泰勒斯,可能是顺承的师徒关系,也可能是忘年交,亦或二者兼而有之。阿那克西曼德和阿那克西米尼的宇宙模型与泰勒斯的非常相似,只是泰勒斯模型里的大地浮在水里,而在另两位的宇宙模型里,大地浮在“虚无(也就是大地不需要实物的支撑)”(曼德)或“空气”(米尼)里。

始于米利都学派的“地平观念”,在古希腊哲学圈流行甚广。比如生活在前五世纪的哲学家阿那克萨戈拉(Anaxagoras),偏向于认同阿那克西米尼的宇宙模型,就是平坦的大地是浮在空气里的。而且,他还认为,托举大地的空气也会出现风、湍流等不稳定的现象。当地下的空气出现了不稳定现象时,被托举的大地也会受到影响,产生振动。而此时站在大地上的人类,就感受到了地震。

这种对“地平观念”宇宙模型的坚持,在公元前五世纪及更早,始终是希腊哲学界的主流。

埃拉托色尼的故事未完待续……

作者:朱轶楠

编辑:小光

审校:小林

审批:bobo,泛舟

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