科學與哥倫布航海（下）

嚴小平

熟練的船長在他們的航位推算上可能非常精確，這就是為什么對這樣的船長的需求量總是很大的原因。然而，即使最好的船長，也難以保證他的船不遭到風暴的襲擊而在不知方向不知速度的情況下行駛。等到風平浪靜的時候，那艘船可能已經在海上完全迷航了。直到17世紀中葉，人們才造出精確的時鐘在船上使用，有了時鐘，船只才不再迷航。

探險時代進行的遠航所涉及的另一個問題是醫藥。船只不得不為水手攜帶食物，但在冰箱出現以前的年代，只有某些類型的食物可以存放很長一段時間不腐爛。已經風干鹽漬的硬干面包和肉是主要食物。每次船員們不得不一連幾個星期吃這些東西，非常令人厭煩。但人們認為，食物就是食物，而對食物中必備的維生素、礦物質，或其他主要的、豐富的營養成分，根本就毫無所知。所以，探險時代人們普遍所患的一種營養失調的疾病就是“壞血病”。

壞血病的首例報告來自葡萄牙航海家伽馬(Vasco da Gama)，他于1497年完成到印度的第一次海上航行。在那次漫長的旅途中，他的許多水手因牙出血、貧血癥、關節疼痛和傷口不愈合而病倒。最后，他的170名水手有100名死于壞血病。現在我們知道，壞血病是因為缺乏維生素C引起的，維生素C可以在新鮮水果和蔬菜中而不是在干面包和干肉中能找到。

壞血病成了海上遠航的災難，在17世紀中葉以前，還沒有人懂得怎樣防止或治療這種疾病。直到1753年，人們才認識到日常食物對于防止壞血病的重要性。當時蘇格蘭醫生詹姆斯·林德發現，柑橘等水果可以治療壞血病。英國水手那時以酸橙作為食物(盡管誰也不知道酸橙為什么有好處)，結果，他們現在仍被叫做Limeys(即英國水兵，英語中酸橙一詞是Lime)。

探險時代世界各個地區也相互開放。歐洲人從這塊新大陸獲得新的食物種類，如像土豆、蕃薯和玉米，他們偶然間也學會煙葉療法。當然，疾病也被來回傳播。一種有爭議的主張認為，印第安人可能把梅毒傳給了歐洲人，而歐洲人則把天花、風疹、瘟疫、流行性腮腺炎和許多其他傳染性疾病帶給了這塊新大陸。

然而，哥倫布航海對以后其他人的航海的最重要的影響是，它使得15世紀的科學革命成為可能，這是多么需要加以解決的事啊!

哥倫布時代的歐洲學者幾乎完全依靠古代希臘人的教學和寫作。希臘人不僅使文學、藝術和政治發展到一個高峰，而且他們還成為古代世界偉大的科學家或哲學家。

最重要的希臘哲學科學家是亞里士多德，他在公元前300年，在物理學和生物學已知的各個方面都有著述。以后不久，歐幾里得總結了所有的希臘數學而聞名于他那個時代。希臘天文學家假設太陽和已知行星繞地球運行，并且還極具體地計算它們的運動。公元前100年，希臘天文學家克羅迪亞斯·托勒玫總結了希臘人已經學會的所有天文學知識。在接下來的一個世紀，偉大的醫生蓋倫總結了他那個時代的所有希臘醫藥知識。

接著，公元100年～公元200年，希臘文化走向衰落，而希臘科學也同樣走向了衰落。沒有別的人把它繼續下去，這時古代羅馬人已經建立起一個強大的帝國，但他們的主要興趣是法律、政治、建筑和戰爭。他們對科學沒有興趣。到公元400年，羅馬帝國崩潰時為止，歐洲的科學實際上是毫無生氣的。

從那以后，中世紀早期，即通常所謂的黑暗時代籠罩著歐洲。但是，在中東，穆斯林重新發現了古希臘科學方面的教科書，并把它們翻譯成阿拉伯語，并且在某種程度上比那時的歐洲人在科學上要進步得多。

1096年初，歐洲基督徒開始了十字軍東征(八次主要十字軍東征的首次)，從穆斯林手里重新奪回了基督教圣地。由于這幾次十字軍東侵，西歐的人民與穆斯林發生了聯系，并發現了現在的阿拉伯語的古希臘教科書。在穆斯林的幫助下，歐洲人開始把它們翻譯成拉丁文以便西方學者能夠閱讀。

結果，11世紀～15世紀之間，歐洲人就沉浸在這些教科書里，他們感到古希臘人在科學上已經遠遠走在他們的前面。歐洲人相信，一切科學問題都可以通過學習亞里士多德的物理學、托勒密的天文學、歐幾里得的數學和蓋倫的醫學得到解答。

對許多歐洲學者來說，似乎沒有什么東西可以是對的，除非亞里士多德和其他希臘人說它是對的。但是，只要歐洲人用這種方式崇拜過去，就決不可能有任何進步。但怎樣才可能打破這種崇拜?如果強調這樣的事實：希臘人并非了解一切，歐洲人能夠靠自己的力量穩步前進——那一定是非常激動人心的。

哥倫布航海所做的正是打破這種崇拜。如果他確實到達了亞洲，也就沒有這么重要了。在理論上，甚至亞里士多德也會同意，從歐洲向西航行到亞洲是可能的，但哥倫布發現了亞里士多德從未提及的全新的大陸。新大陸的探險家們很快就為每一個歐洲人所知曉，在這片土地上，歐洲人的成就遠遠超過了希臘人。他們再也沒有必要崇拜古人。

人們第一次有可能懷疑，希臘科學是不完全的，或古希臘人實際上可能是錯誤的。在哥倫布首次航海時，未來的偉大天文學家尼古勞斯·哥白尼正在波蘭研究數學。僅僅過了15年，1507年他就發現，托勒密關于地球是太陽系中心的假設是錯誤的。哥白尼發現，如果他假設地球繞著太陽轉而不是反過來，就會很容易計算行星變化的位置。

哥白尼花了數年時間創造出這個新的太陽中心理論，但從不敢發表。因為他知道，那些不愿放棄希臘人的人們會找他的麻煩，尤其是教會的當權者們。事實上，直到1543年，他去世那年，他才終于發表了這個理論，據說當他臨死的時候才得到他的書的第一個副本。這本書標志著現代天文學的開始。

然而，這不是一個順利的開始。哥白尼的主張的確給其他采納它們的人帶來了麻煩。過了100多年，傳統社會的學者才完全接受它們。

同時，一位名叫安德烈亞·維薩里的弗蘭芒生物學家，正在成為一名蓋侖專家。像他那時的其他人一樣，維薩里通過閱讀1300年前蓋侖不得不說的話來研究解剖學，盡管蓋侖從未允許通過解剖來研究人體。但是，隨著時間的推移，歐洲學者們越來越無所畏懼。維薩里開始解剖人的尸體并開始研究他真正看見的和蓋侖沒有說他會看見的東西。1543年，他發表了這門學科的一部巨著，標志著現代解剖學的開始。

然而，這部書的發表，卻結束了維薩里的事業。教會以異端邪說和其他罪狀起訴他，并強迫他到基督圣地做朝圣之旅，以懺悔自己的罪過。他這樣做了，但卻死在回家的路上。

哥白尼天文學著作和維薩里解剖學著作的發表都在1543年，那一年被看做科學革命的開端。但即使托勒密被哥白尼所動搖和蓋侖被維薩里所動搖以后，仍留下了亞里士多德，他的物理學定律的描述似乎牢固得令人驚嘆。亞里士多德極為具體地探究了運動出現是什么樣子。他推論，每一種物體在宇宙中都有它的自然位置，如果移位，它就會設法使自己恢復到原有的自然位置。所以，如果把巖石拋入半空中，它就會落到地上。“而且，”亞里士多德說，“它越重，落得越快。”他分析說，我們畢竟都可以看見，一塊鵝卵石比一片羽毛落得快。

1589年，一位名叫伽利略的25歲意大利天文學家、物理學家開始研究物體下落的方式。這差不多是哥倫布航海以后一個世紀，科學革命開始以后半個世紀。伽利略在他的實驗中使用大小不同的球。但伽里略不是直接讓球落下，而是讓它們滾下一個斜面。這樣使它們慢下來，使他有機會測量不同質量的球滾過所給一段距離所花的時間。他的測量表明，不同的球以相同的速度加速而與它們的質量無關。我們現在知道，正是空氣的阻力阻止了輕的物體下落得像較重的物體一樣快。在真空中，一片羽毛會與一塊鵝卵石以相同的速度下落。

伽里略被認為是實驗科學的創始人。他的實驗很容易由任何想做這個實驗的人重復，所以，他的結論被看做是正確的而被接受下來。然而，重要的不是伽利略的正確，而是亞里士多德的錯誤。歐洲人終于能夠從希臘人的知識奴役下解放出來。

當然，伽利略由于他的新奇的主張和對哥白尼思想的容納而遇到麻煩。1633年，宗教法庭強迫伽利略否定地球繞著太陽旋轉。但是，宗教法庭對他的處理是那些一切迷信希臘的人的最后勝利。以后，科學進步了，雖然總是有那么一些反對新觀點的人，他們卻無法阻止這種進步。

如果任何事物都需要表明新科學的力量的話，這個力量由于英國數學家和物理學家牛頓而出現于16世紀下半葉。他發明了微積分和反射望遠鏡，并說明太陽光是由光譜組成的，或者，虹是由不同顏色組成的。但是，他最大的功績還是創立萬有引力理論和決定地上和空間物體運動的定律。他把這些都寫進了1687年發表的一本叫做《數學原理》的書中。它詳盡地闡述了物理學和天文學的完整概念，被認為是所寫過的最偉大的科學著作之一。當然，自從他發表那本書以來，牛頓的著作一直在被修訂，但其基本價值還是被保留下來。

所以，我們可以追溯現代西方科學的發展進程，從牛頓回到伽利略，再回到哥白尼和維薩里，再從他們回到哥倫布。如果不是由于14世紀的偉大的航海家們，尤其是克里斯托弗·哥倫布和他的驚人發現，歐洲的思想家們會有勇氣去建立自己的科學嗎?我們確實不能說，因為我們不能倒回去，讓歷史走另一條道路。然而，我們不能不想到，要是沒有哥倫布，現代科學的發展會延遲很長時間。