人类史第一步地图集之谜

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在享誉科学界的伟人中，托雷米向来声名显赫，称为天文学大家。托雷米约公元90年生于希腊，卒于168年前后，一生大部分时间在罗马占领下的埃及度过，并在埃及写了两本成名作：一本是地理知识概略，一本是天文百科全书。这两本书曾对历史产生过重大影响，其后1000多年，西

在享誉科学界的伟人中，托雷米向来声名显赫，称为天文学大家。托雷米约公元90年生于希腊，卒于168年前后，一生大部分时间在罗马占领下的埃及度过，并在埃及写了两本成名作：一本是地理知识概略，一本是天文百科全书。这两本书曾对历史产生过重大影响，其后1000多年，西方思想主要因这两本书而蓬勃发展。托雷米所著《地理学指南》发表后，历1400年被奉为人类历史上第一本世界地图集，而根据这本书所绘地图至公元1500年代尚有出版。正由于托雷米所绘地图将亚洲绘得太大，以致看来向东伸展极远，促使许多人相信乘船西航真能绕到“印度群岛"去。托雷米的‘至大论>共十三卷，论述天文学知识，当时亦公认为是天文学最权威著作，直到16世纪波兰天文学家哥白尼发表日心说，才把他的地心体系学说推翻。
托雷米的地心体系学说以地球居中央不动，日月星辰绕地球运行这概念为基础。学说被推翻后，他仍是公认的才华，横溢的科学家和天文学家。虽然现代只有很少人认为托雷米是地理学家，但大家仍称他为天文学家。不过，最近美国巴尔的摩市约翰斯·霍普金斯大学的天文学家牛顿。对托雷米的天文学家地位，也提出质难。牛顿的判断是在彻底研究分析托雷米的思想方法和数学法则之后才做出的。牛顿的结论直截了当，他说“天文学家”托雷米根本不是天才．而是骗子。
牛顿著了《托雷米罪状》一书，书中结论指出，托雷米为支持自己的理论，不惜捏造观测结果，甚至篡改较早期天文学家的发现和观测记录。牛顿慨叹《至大论》竟然取代了较早天文学教本的地位，“使我们失去了许多真正可取的希腊天文学著作……因此对托雷米只能下这样一个定论，他的著作阻碍天文学发展比任何其他书籍都严重。如果没有他的书，天文学会有更好的发展。”
牛顿要证明他这种石破天惊的论断，首先拿托雷米在特定时间内看到月亮位置的数值记录，与我们今天知道当时月亮所在确实位置的数值比较。托雷米宣称的观测结果极欠准确，不能借古代仪器不够精密来推搪。托雷米的观测常常还不及较他早几百年，以肉眼作的同样观测那么准确。托雷米的数值误差超过四分之一度。乍看这误差似乎不算多。不过这等于表明托雷米将仪器瞄准月亮边缘，而不是瞄准月亮中央，即使是略知一二的生手也不该犯这样大的错误，天文学家就更不用说了。值得注意的是，这些错误数值正好与托雷米自己假设的天文公式的数值相合。此外，他在一年中不同时间观测太阳位置后记下的数值，也有巨大误差；同样值得怀疑的是，这些数值竟然跟他那所谓藉观测验证过的数值及说法完全相符。那么，托雷米是否可能拿观测结果耍花样，甚至捏造些数字以配合他的说法呢?一个真正的科学家必须事事力求精确．应该拿观测结果重新考验自己的说法，托雷米曾否这样做呢?
牛顿宣称托雷米有一次甚至报道一项没有人能做得到的观测。这等于宣布自己是个骗子!托雷米说这项观测是古代天文学家喜帕恰斯做的。提及的是公元前200年9月22日下 ‘午6时30分的一次月蚀。但是我们知道那一天月亮在托雷米记载的时间后半小时才升起来。因此，要不是原来观察记录属杜撰(如果是杜撰托雷米应该看出来)，就是托雷米篡改了喜帕恰斯的观测结果，又或者观测结果是他自己捏造，而硬说是广受当时的人尊敬的喜帕恰斯所述，以此为自己编造的数值增加声势。喜帕恰斯的记录原本现在已失传，无从查究．不过他说的月蚀时间正好跟托雷米理论所预测的完全吻合，牛顿就十分肯定是谁在耍把戏了。
说来奇怪，进一步证明托雷米是个江湖骗子的事情却不是误差，而是使人难以相信的高度准确数值。牛顿指出，有地位的科学家全都不明白，不管是在实验室内还是在实验室外测录得来的数值，都一定发生误差。这可能由于观测时人站的位置与测量仪器所成角度造成影响，或由于测量方法不太妥善，更可能是测量仪器不够精密。科学家要克服这些困难，唯有作若干次同样的测量，然后取其平均值。如果每次测量都尽可能做到最准确，则其误差会互相消销。因此，原始数值必然会比较正确数值大一些或小一些，这种模式和大小可以用统计学来预测。但是牛顿说托雷米的计算常常没有这种模式。
举例说，托雷米记录的月蚀开始时间，最准确的大概有 15分钟误差，一部分原因是他的时代尚无精确的计时器，也由千地球投射出的阴影四周很模糊，使观测者难以精确测定什么时候阴影刚投射到月亮边缘。如果托雷米诚实记录他观测到的时间，这种误差应该显出他计算的月亮移动模式至少有四分之一度的偏差。他计算出来的数值，误差竟然不到六分之一度。碰巧而达到这精确度的机会是六万四千分之一．如果考虑到《至大论》中其他不大可能藉观测而得的精确数值，托雷米的操守就更值得怀疑了。
牛顿说惟一可能的结论是：托雷米以个人的假设为基础，推算出能支持他的说法所需的数值。然后宣称确实是从观测中取得这样的数值。他对所用观测仪器及观测方法作详尽无遗的描述，也许是要使他的大骗局更加可信罢了。
牛顿的著作复杂难懂，内容仍有许多部分引起天文学家争论。但是如果证明牛顿正确无误，那么托雷米的学术讹骗既有害于天文学，也毁了他自己。因为像托雷米这样有优良设备的科学家．要取得真实数值并非难事，也许根据那些真实数值，足使他发现太阳系的真相：地球是绕太阳而转的。14 个世纪之后，哥白尼才发现这真相，虽然哥白尼想尽办法以求了解托雷米的虚假数位．，必然遇上不少额外困难，但哥白尼所用的数学方法和观测仪器，比托雷米当年所用的精密不了多少。因此，说来可惜，假如托雷米多花些时间观测，少用些时间伪造观测数值，他的名气也许会比现在(或以往)更响!托雷米认为地球是一个静止的正圆球体，其他大体依附在同心的完全透明壳上。循各自轨道环绕地球运行。这壳共有8层，最近地球的一层为月亮所附。此夕l’按次序为水星、金星、太阳、火星、木星，土星。外围行星如天王星、海王星、冥王星等很久以后才发现。第8层附带所有其他星体。．
可是主要的天体并非按这个优美模型规规矩矩地运行。有时它们在天空中似乎向后退，视其火小也有不同，显示它们是向地球靠近然后又移开。托雷米和别的古代天文学家一样，想出了一套周转圆说解释这不规则运动，就是说大圆壳上有较小旋转球面。他榴信太阳、月亮和各行星都附在这些较小透明球面上。
可是即使作这修改还是解释不了观测到的天体运行现象，托雷米只好再做进一步的精细修改，提出了偏心理论：说地球不是在所有主要的壳正中央．而是稍有偏离的。这个解释就足以使古代天象观察者满意了。但后来经过更精密观测，这个理论又必须进一步修改。最后此说变成一大堆运转不灵、大小不同的偏心球和周转圆，约共有80个壳和球体。
此说流传下来，久久没有人提出不同的意见。直到以哥白尼(1473～1543年)为首的近代天文学家建立行星绕太阳而转的学说，才把托雷米的说法推翻。

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