转变思想的自由,使数学成为自然科学的一项

引言

开普勒为解释地球在天上的盈亏花费了许多笔墨，接着才谈到地球的另一个属性。它“在固定的位置上自转，并依次展示一系列美妙的斑纹，具体来说，这些斑纹从东向西匀速经过”。由于地球像钟表装置一般极为规律地转动，月球居民可以参照相应可见的斑纹组合区分他们的时间。

这对于他们来说并不困难。我们在地球上只能分辨出月球的朦胧面目，而大15倍的地球则向月球居民展示了更加令人震撼的景象。为了站在月球的视角描述地球，开普勒动用了当时的地理学知识。他首先将地球分为两个半球：由欧洲、亚洲和非洲组成的旧世界，以及与它们隔洋相望的、新发现的北美洲和南美洲。

他在旧世界辨认出一颗人头（非洲），“一个穿着长袍的女孩正俯下身去吻他”（女孩是欧洲，以西班牙为头，以亚洲为长袍），“用向后伸长的手臂招来一只跳着走近的猫”（手臂是大不列颠，猫是斯堪的纳维亚）。他为南美洲选择了一口钟的形象，以最南端的巴塔哥尼亚为杵。这口钟通过一根绳索（中美洲）与北方的大陆相连。

如果没有航海家的最新发现，这些形象和画面都是不可想象的。就在开普勒撰写他的《梦月》的时候，不列颠人亨利·哈德逊正扬帆驶过曼哈顿岛，沿着后来以他命名的哈德逊河逆流而上，深入纽约以北的内陆超过千米。从北美洲和格陵兰到巴塔哥尼亚和福克兰群岛，哈德逊及其他航海家将广阔的世界绘制成地图。被一遍遍环绕、几乎丈量至最后角落的地球为开普勒进军宇宙空间提供了牢固的根基。来自新发现的大陆的考察报告或加布里尔·罗伦哈根的《印第安奇妙旅行之四书》为他的想象力装上了翅膀，使它在地球以外的可能世界里翱翔。

月球是它最近的休憩之所。对开普勒来说，这颗卫星是以其他方式再次审视他的《新天文学》并解除对哥白尼主义的顾虑的理想地点。从这里出发，地球可以被视为一个整体。就像后来对科林斯那样，月球之旅对开普勒来说变成了一次地球的发现。阿波罗计划的宇航员在激动的瞬间举起相机以捕捉震撼人心的印象，而开普勒运用的是他所掌握的专业知识。他对数学的深刻理解加上他的天文学和地理学知识，使他能够在宇宙中占据一个新的方位，并算出那里的观察者将看到怎样的景象。

他巧妙地拨动和翻转地球，在其不同相位观察它，并画出月球居民所欣赏的奇特地食和日食。开普勒认真看待哥白尼的想法。他通过投影和反投影进行着这场游戏，以便弱化已经熟悉的视角和阐明不同于地心说的世界观。在《梦月》中，开普勒以诱人的方式用画面装点着受到数学影响的新式自然科学的突出特征：怀疑眼睛所看到的，从一定距离之外审视自己和自己的观点，变换参照系以获得一幅更加现实的图景。正是转变思想的自由，使数学成为自然科学的一项创新工具。

在开普勒把欧洲大陆描绘成身穿长袍的女孩时，他可以借鉴常见于17～19世纪的著名制图范例。它打开了看待同一个问题的全新视角。数学家通常拥有现成的、不符合直觉的解决办法。对于想要尽快从A前往B的人来说，如果可以走上一条更宽阔的坦途的话，绕路或许也是值得的。同样，对于想要以尽可能简单的方式提前算出地球位置的宇航员来说，可能也值得迂回：转变一下视角。站在太阳的视角，就能够理清众行星的协同运动。

如果将太阳置于事件发生的中心，在地球上看来极其复杂的现象就会变得简单。对此还有一个物理学依据，开普勒正确地猜想道：太阳的一股无比强大的吸引力牢牢掌控着行星。这番认识使他成为现代天体物理学的奠基人。直到《梦月》的差不多结尾部分，月球也终于作为这样的天体进入他的视野。此时，这位月球空想家的想象力才短暂地闪现出火花。“尽管整个勒瓦尼亚的周长只有大约德里，也就是说只有我们地球的1/4，它还是拥有极高的山峦，极深和极陡的峡谷。”某些地方的地形完全是多孔状的，布满了洞穴和窟窿。

开普勒从小月球较弱的吸引力中得出结论，大得惊人的不只是山脉，还有勒瓦尼亚所产生或在其上四处走动的事物。“生长速度极快。一切都很短命，因为身体的质量会增长到极大。”一些月球生物拥有比我们的骆驼更长的腿，部分拥有翅膀。总的来说，最多的还是蛇形的物种。“它们多数潜在水中，全部都是天生呼吸极其缓慢的生物，因此能够在水底深处过活。”开普勒想象道，它们在此过程中懂得如何利用潜水装备，并在较长的迁徙或躲避烈日或寒冷的时候使用冷却系统。

读者还将得知，月球背面的天气以保护月球居民不受过度炙烤的云和雨为主，它们有时会覆盖整个半球。这时，小说意外中断了。“当我在梦中前进到这里的时候，一阵疾风骤雨突然袭来，扰乱了我的睡眠，使我无法结尾……”戛然而止。它给人的印象似乎是，开普勒被自己大胆的想象力吓住了。在他虚构的月球生物学中，他完全让想象力自由驰骋。

他在小说中比在《新天文学》里更进一步：这位科班出身的神学家在此刻画出一个不是以人类为中心、几乎与《圣经》完全不符的宇宙。正是在这篇作品的结尾部分，可以察觉到一些想要逾越既定边界和坚持做自由思考者的倾向。令他意外的是，他在几个月后就获得了来自帕多瓦的支持。伽利略为他的观点提供了看上去绝佳的证据。透过他的新式望远镜，意大利人果真看到月球与地球相似，其表面布满了高山与深谷。

受到伽利略观测月球的鼓舞，接下来有大量学者开始

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