耶稣会与哥白尼学说在华的传播

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作者:江晓原
《新世纪》二○○二年十月号 总第7 期

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引 言

明末耶稣会士来华,以传播西方科学技术知识作为打入中国上层社会的手段,以帮助他们的传教活动。在耶稣会士传播的科学技术知识中,天文学知识最为重要。这是因为,在中国漫长封建社会中,天文曆法向来被视为王权得以确立的必要条件和象徵1,而耶稣会士恰好获得了运用他们的天文学知识为明廷修曆的机会。正是通过修曆,耶稣会士得以直接接触中华帝国的最高统治者,并进入中国社会的上层,从而使他们的传教事业一度站稳了脚跟。

对于耶稣会士在中国传播西方天文学的动机,很多人士作过论述,认为是帮助传教的一种手段,这基本上可以成为定论。然而,动机与效果并不是一回事。对于耶稣会士在中国传播西方天文学的客观效果,学者的看法很不一致,甚至是明显对立的。虽然有人主张「由于他们的活动形成了中国与西方近代科学文化的早期接触」2,因而应该肯定他们的功绩,但公开表达这种观点的人相当少,因为在上个世纪的很长时期中,人们不大敢谈论耶稣会士的功绩。而更有影响的则是流行已久的「阻挠说」,其说认为:「正是由于耶稣会传教士的阻挠,直到十九世纪初中国学者(阮元)还在托勒密体系与哥白尼体系之间徘徊」3,并进而论定:「近代科学在中国当时未能正式出现,那阻力并不来自中国科学家这方面,而来自西方神学家那方面。」4

本文通过考察有关史料和天文学发展史,重新评价明清之际耶稣会士在中国传播西方天文学的历史作用。指出:一、第谷(Tycho Brahe)体系当时比哥白尼(Nicolaus Copernicus)体系更精确,也比当时中国的传统天文学优越,故汤若望(Johann Adam Schall von Bell)等人选择这一体系有科学上的理由;二、耶稣会士从未阻挠中国人接受哥白尼学说,相反还对哥白尼学说作了介绍和好评;三、第谷体系在客观上也不会阻挠中国人接受哥白尼学说;四、天文学的基本方法,从希巴恰斯(Hipparchus)直至今日,一脉相承,而耶稣会士通过修撰《崇祯曆书》将这种方法介绍给了中国,这是他们最大的历史功绩,这一点以前一直被忽视了。

一 第谷体系在当时不失为先进

耶稣会士汤若望等人在编撰《崇祯曆书》时採用了第谷的宇宙体系而未採用哥白尼的日心说,通常被认为是「阻挠」了中国人接受日心说,因而其心可诛。为此我们有必要先考察第谷体系,看它在当时究竟是先进还是落后,然后再进而探讨「阻挠说」能否成立。

这里还需要注意的是,在评价一个历史对象时,如果笼统地、不加推敲地使用「先进」或「落后」这类概念,很容易带来溷乱,而无助于问题之讨论。因此我们必须从三个方面来考察第谷体系:

甲 「先进」与否因时间而异

哥白尼之《天体运行论》(De Revolutionibus)发表于1543年,今天我们从历史角度来评价它,谓之先进,固无问题,但十六、十七世纪的欧洲学术界,对它是否也作如是观?而且,当时学者之怀疑哥白尼日心说,并不是没有科学上的理由。

日心地动之说,早在古希腊时代阿利斯塔克(Aristarchus)即已提出,但始终存在着两条重大反对理由──哥白尼本人也未能驳倒这两条反对理由。第一条,是观测不到恆星的周年视差5。这确实是事实。但要驳倒这条反对理由,只有将恆星周年视差观测出来,而这要到十九世纪才由贝塞尔(Friedrich Wilhelm Bessel)办到──1838年他公布了对恆星天鹅座61观测到的周年视差6。第二条理由被用来反对地球自转,认为如果地球自转,则垂直上抛物体的落地点应该偏西,而事实上并不如此。这也要等到十七世纪伽利略(Galileo Galilei)阐明运动相对性原理以及有了速度的向量合成之后才被驳倒。因此在耶稣会士修撰《崇祯曆书》时(1629-34),哥白尼学说并未在理论上获得胜利。当时欧洲天文学界的大部分人士对这一学说持怀疑态度,正在情理之中。

作为和本文论题密切相关的历史背景,我们应该对当时欧洲天文学界有一个正确的了解。多年来一些非学术的宣传品给公众造成了这样的错觉:似乎当时除了哥白尼、伽利略、开普勒(Johannes Kepler)等几人之外,欧洲就没有其他值得一提的天文学家了。又因为罗马教廷烧死了布鲁诺(Giordano Bruno)(其实主要不是因为他宣传日心说)、审判了伽利略,就将当时的情形简单化地描述成「神学迫害科学」、「宗教与科学斗争」,并进而将当时的许多学术之争都附会到这种「斗争」模式中去7。实际上,当时欧洲还有许多天文学家,其中名声大、地位高者大有其人,正是这些天文学家、天文学教授组成了当时的欧洲天文学界。其中有不少是教会人士(哥白尼本人也是神职人员),参与在华修曆的耶稣会士如汤若望、邓玉函(Johann Terrenz Schreck)等人皆是此界中人──邓玉函且与伽利略、开普勒皆有很好的私交。伽利略、开普勒等人率先接受日心说,固属出乎其类,拔乎其萃,足证其伟大,但这并不能成为当时怀疑日心说的人士「反动」、「腐朽」的证据。

第谷就是日心说的怀疑者之一。他提出自己的宇宙新体系(De Mundi, 1588),试图折衷日心与地心两家。儘管伽利略、开普勒不赞成其说,但在当时和此后一段时间里,第谷体系还是获得了相当一部分天文学家的支持。比如赖默斯(Nicolaus Reymers)的着作(Ursi Dithmarsi Funda-mentum astronomicum, 1588),其中的宇宙体系几乎和第谷的一样,第谷还为此与他产生了发明权之争。又如丹麦宫廷的「首席数学教授」、哥本哈根大学教授朗高蒙田纳斯(Christian Severin Longomontanus)的着作《丹麦天文学》(Astronomia Danica, 1622)也是採用第谷体系的。直到里乔利(Giovanni Battista Riccioli)雄心勃勃的巨着《新至大论》(New Almagest, 1651),仍主张第谷学术优于哥白尼学说。该书封面画因生动反映了作者这一观点而流传甚广:司天女神正手执天秤衡量第谷与哥白尼体系──天秤的倾斜表明第谷体系更重,而托勒密(Claudius Ptolemy)体系则已被委弃于女神脚下。

乙 「先进」与否因判据而异

当时许多欧洲天文学家认为第谷体系足以与哥白尼体系并驾齐驱甚至更为优越,除了上述两条关于日心说的反对理由之外,是有他们的判断依据的。他们当时的判断依据是否和我们今日所用的相同,这一点对于本文的论题至关重要──先前许多讨论都是因为忽视了这一点而陷于溷乱。

我们今日认为哥白尼体系「先进」,主要是用「接近宇宙真实情况」这一判据。但是这一判据只有我们今日才能用,因为现在我们对宇宙的了解已经大大超越了前人,我们将今日所知之太阳系情况定义为真实,回头看前人足迹,谁较接近,则谓之先进。而当时人们对日心还是地心尚在争论不休,尚未有一个公认的「标准模型」,如何能使用这条判据?

现代学者喜用的另一个判据,是「简洁」。但这一判据其实对哥白尼体系并不十分有利。多年来许多普及读物给人们造成这样的印象:托勒密体系要用到本轮、均轮数十个之多,而哥白尼日心体系则非常简洁。许多读物上转载了哥白尼表示日心体系的那张图8。那张图确实非常简洁,然而那只是一张示意图,并不能用它来计算任何具体天象。类似的图托勒密体系也有,一套十多个同心圆,岂不比哥白尼体系更加简洁9?而实际情况是,哥白尼要描述天体的具体位置时,仍不得不使用本轮和偏心圆──地球需要用三个,月球四个,水星七个,金星、火星、木星、土星各五个,共计34个之多10。这虽比托勒密体系的79个圆少了一些,但也没有数量级上的差别。而且,哥白尼是个「比托勒密本人更加正统的『本轮主义者』」11。

这里需要附带说一句,「简洁」并不是一个科学的判据,因为它是以「自然规律是简洁的」为前提,而这无疑是一个先验的观念──事实上我们根本无法排除自然规律不简洁的可能性。

第三个判据,是从古希腊天文学开始一脉相承,直到今天仍然有效的,即「对新天象的解释能力」。1610年伽利略发表他用望远镜观测天象所获得的六条新发现,其中有两条对当时的各家宇宙体系提出了严峻挑战。当时欧洲的宇宙体系主要有如下四家:一、1543年问世的哥白尼日心体系;二、1588年问世的第谷准地心体系;三、当时尚未退出历史舞台的托勒密地心体系;四、当时仍然维持着罗马教会官方哲学中「标准天文学」地位的亚里斯多德「水晶球」地心体系12。伽利略发现了金星有位相(即如月亮那样有圆缺),这一事实对上列后两种体系构成了致命打击,因为在这两种体系中根本无法解释金星位相。但是哥白尼和第谷的体系则都能够圆满解释金星位相。所以在「对新天象的解释能力」这条判据之下,第谷仍能与哥白尼平分秋色。

最后是第四个判据,也是天文学家最为重视的判据,即「推算出来的天象与实测吻合」。此一判据古今中外皆然,明清之际中国天文学家则习惯于以一个字表达之,曰「密」,即计算天象与实测天象之间的密合程度。然而恰恰是这一最为重要的判据,对哥白尼体系大为不利,而对第谷体系极为有利。

那时欧洲天文学家通常根据自己所採用的体系编算并出版星历表。这种表给出日、月和五大行星在各个时刻的位置,以及其他一些天象的时刻和方位。天文学界同行可以用自己的实测来检验这些表的精确程度,从而评价各表所依据之宇宙体系的优劣。哥白尼的原始星曆表身后由赖因霍尔德(Erasmus Reinhold)加以修订增补之后出版,即Tabulae Prutenicae(1551),虽较前人之表有所改进,但精度还达不到角分的数量级──事实上,哥白尼对「密」的要求很低,他曾对弟子雷蒂库斯(Rheticus)表示,理论值与实测值之间的误差只要不大于10' ,他即满意13。

而第谷生前即以擅长观测享有盛誉,其精度前无古人,达到前望远镜时代的观测精度最高峰。例如,他推算火星位置,黄经误差小于2' ;他的太阳运动表误差不超过20",而此前各星曆表(包括哥白尼的在内)的误差皆有15' - 20' 之多14。行星方面误差更严重,直到1,600年左右,根据哥白尼理论编算的行星运动表仍有4° - 5° 的巨大误差,故从「密」这一判据来看,第谷体系明显优于哥白尼体系,这正是当时不少欧洲学者赞成第谷体系的原因。

特别值得注意的是,以「密」定历法──也即中国的数理天文学方法──的优劣,也是中国天学自古以来的传统。耶稣会士既想说服中国人承认西方天文学优越,他们当然最好是拿出在当时中国人的判据下为优的东西来给中国人。这东西在当时不能是别的,只能是第谷体系。

丙 第谷体系相对于中国传统方法的先进性

不少人云亦云的文章都说,当时耶稣会士所介绍的以第谷体系为基础的西方天文学是「陈旧落后」的。但是「先进」和「落后」都是有时间性的,第谷体系以今视之固为落后,但是和当时中国传统的天文学方法相比,究竟是先进还是落后,只有对有关史料进行考察之后才能下结论。

《明史.曆志一》中,载有当时天文学上「中法」和「西法」直接较量的史料八条,包括日蚀、月蚀、行星运动三个方面。它们分别是:1629年,日蚀;1631年,月蚀;1634年,木星运动;1635年,水星及木星运动;1635年,木星、火星及月亮位置;1636年,月蚀;1637年,日蚀;1643年,日蚀。这八次较量都是完全以「密」为判据的──双方预先公布各自推算的未来天象,届时由各地观测的结果来衡量谁的推算准确。对于此八条珍贵史料,笔者先前已经逐一作过考证。这八次较量的结果竟是八比零──中国的传统天文学方法「全军覆没」,八次都远不及「西法」准确。其中三次发生于《崇祯曆书》编成之前,五次发生于编成并「进呈御览」之后。到第七次时,崇祯帝「已深知西法之密」。最后一次较量的结果使他下了决心,「诏西法果密」,下令颁行天下。可惜此时明朝的末日已经来临,诏令也无法实施了15。

而且必须强调指出,能够显示「中法」优于「西法」的材料,在《明史.曆志》中一条也没有!这就有力地表明:当时耶稣会士和徐光启、李天经等人所掌握的、以第谷体系为基础的西方天文学方法,明显远较中国传统方法先进。这当然是以「密」为判据的──值得注意,即使是反对西法的保守派如冷守忠、魏文魁等人,也完全赞成以「密」为判据来定优劣,所以才屡屡和对手一同去进行实测检验。

多次实测检验无一例外皆为西法优胜,这就不是偶然的了。李约瑟(Joseph Needham)认为,当时耶稣会士所持西方天文学有以下六点较中国先进16:一、交食预报;二、以几何方法描述行星运动;三、几何学在日晷、星盘及测量上之应用;四、地圆概念和球面坐标方法;五、新代数学和计算方法、计算工具;六、仪器製造。这是颇为全面的归纳。

这里还有一个问题需要略加讨论。当年王锡阐对于中法之负于西法不服,谓:「旧法之屈于西学也,非法之不若也,以甄明法意之无其人也。」17坚持认为中国传统方法并不比西方的差,只是掌握运用未得其人,潜力尚未充分发挥,这才屈于西法。其说很容易从感情上在后世乃至当代获得赞成者,然而无情的历史事实是,西方天文学引入之后,中国学者竞相学习,再也没有人如王锡阐所希望的那样以「甄明法意」为己任了。王锡阐本人是进行这种努力的最后一人,他的《晓庵新法》凝聚了他的心血,寄託了他的希望,然而并不成功18。再往后,现代形态的西方天文学全面植入中土,连中土的「法意」也成为历史陈迹,当然更不可能证明中法会有多少「潜力」──中医在西医大举进入后,至今保持生命力,可以证明它确实有潜力;而如今全世界都只有同一种天文学在实际运作,恐怕只能说明,众多古老文明中的传统天学,还没有任何一个具有能与西方天文学相颉颃的潜力。

二 「阻挠说」完全不能成立

这里要讨论的「阻挠」,暂时仅限于天文学,即耶稣会士是否曾阻挠中国人接受哥白尼学说,乃至阻挠中国人接受近代天文学。至于本文后面的结论能否从「近代天文学」推广至「近代科学」,兹事体大,非本文所拟论述。

为了方便读者掌握本文讨论的线索,这里只需简单列出一个大事年表,就可以看出罗马教廷对哥白尼学说态度之变化。

1543年,《天体运行论》出版。

1616年,伽利略受到宗教裁判所「训诫」,警告他不得持有、传播和捍卫日心说,只许将日心说视为假说,而不能视为真实的理论。《天体运行论》被列入《禁书目录》。

1633年,伽利略受到宗教裁判所审判,判处终身监禁,其着作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》被列入《禁书目录》。

1728年,布拉德莱(James Bradley)发现光行差,构成对日心地动学说的有力证据。   1757年,罗马教廷取消对哥白尼日心学说的禁令。

1760年,耶稣会士蒋友仁(Michael Benoist)向乾隆帝献《坤舆全图》,正面介绍了哥白尼日心学说。

1799年,阮元在《地球图说》序中激烈攻击哥白尼日心学说。

1822年,《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》被从《禁书目录》中删去。其实在此之前该书早已在欧洲广泛流传。

流行多年的「阻挠说」,其思路其实颇为简单,可以归纳成一个三段论:

大前提:罗马教廷仇视和害怕哥白尼学说(烧死布鲁诺,审判伽利略)

小前提:来华耶稣会士是罗马教廷的忠实助手

结 论:来华耶稣会士仇视和害怕哥白尼学说

根据这个思路,某些学者认定,耶稣会士必定阻挠中国人接受哥白尼学说。

其实,来华耶稣会士在对待哥白尼学说的态度上,并不像有些人士想当然所臆断的那样,和审判伽利略时的罗马教廷完全一致。早期来华耶稣会士中,至少有三位与在中国传播哥白尼学说有关19:

第一位是卜弥格(Michael Boym)。他在1646年将一套开普勒编的《鲁道夫星表》(Rudolphine Tables)转送到北京(《北堂书目第1902号》),热情称讚此书「在计算日全蚀、偏食和天体运动方面是独一无二的、最好的」20。该书是开普勒违背了第谷的意愿而按照哥白尼体系编成的,其中大量採用了第谷的观测成果,是当时最好的星表。

第二位是穆尼阁(Nicholas Smogulecki)。他曾在南京传播哥白尼学说。这件事在国内不少读物中还被编造成绘声绘色的故事,流传甚广。

第三位是祁维材(Wenceslaus Kirwitzer)。他「肯定是一个哥白尼主义者」21,可惜在1626年短命而亡。

上述三人都是耶稣会士,而且发生的事又都在罗马教廷「训诫」伽利略并颁布包括《天体运行论》在内的《禁书目录》(1616)之后。穆尼阁传播哥白尼学说更在教廷审判伽利略(1632)之后。这足以证明来华耶稣会士中在此问题上并不是与教廷完全一致的。

此外,布拉德莱在1728年发现光行差,成为对日心地动学说的有力证据,教廷在1757年取消了对哥白尼学说的禁令,于是法国传教士蒋友仁在1760年藉向乾隆帝献《坤舆全图》之机,介绍了哥白尼学说。在了解了以上历史背景后,我们再回到本文议题。

甲 《崇祯曆书》对哥白尼学说的介绍和评价

我们再来看参与修撰《崇祯曆书》的几位耶稣会士对哥白尼学说的态度。

参加这一工作的耶稣会士共有汤若望、邓玉函、龙华民(Nicolaus Longobardi)、罗雅谷(Jacobus Rho)四人。清军入关后,汤若望将《崇祯曆书》略加增删改动,呈献清廷,以《西洋新法曆书》之名颁行。故此书之最后删订者为汤若望。

《天体运行论》是修撰《崇祯曆书》时最重要的参考书之一22。汤若望等人大量引用《天体运行论》中的材料,共计译用了原书的11章,引用了哥白尼所作27项观测记录中的17项23。更重要的是,他们还介绍和述评了哥白尼在天文学史上的地位及《天体运行论》的内容。这时哥白尼学说问世还不到一个世纪,耶稣会士在远东对此所发表的述评,无疑是天文学史上的珍贵史料,有必要特别提出来讨论。

《西洋新法曆书.新法曆引》中云:

兹惟新法,悉本之西洋治曆名家曰多禄某(按即托勒密)、曰亚而封所(按即Alfonso X24)、曰歌白泥(按即哥白尼)、曰第穀(按即第谷)四人者。盖西国之于曆学,师传曹习,人自为家,而是四家者,首为后学之所推重,着述既繁,测验益密,立法致用,俱臻至极。

这里将哥白尼列为四大名家之一,给以很高的评价,而且指出他的学说已经成为欧洲最有影响的几家天文学说之一。这样的判断是实事求是、恰如其分的。所谓「俱臻至极」,当然是指四家在各自的时代臻于至极,这也是符合实际情况的。《西洋新法曆书.曆法西传》中云:「有歌白泥验多禄某法虽全备,微欠晓明,乃别作新图,着书六卷。」接着依次简述了《天体运行论》六卷的大致内容。这里虽未谈到日心说,但是:一、指出了托勒密体系「微欠晓明」,有不及日心说之处。二、指出了哥白尼有一个新的宇宙体系,即「别作新图」(按照《西洋新法曆书》体例,各宇宙体系皆谓之「图」)。三、指出了日心说所在的《天体运行论》,即「着书六卷」。《西洋新法曆书.五纬曆指一》中则直接介绍了日心地动说中的重要内容:

今在地面以上见诸星左行,亦非星之本行,盖星无昼夜一周之行,而地及气火通为一球自西徂东,日一周耳。如人行船,见岸树等,不觉己行而觉岸行;地以上人见诸星之西行,理亦如此。是则以地之一行免天上之多行,以地之小周免天上之大周也。

这段话几乎就是直接译自《天体运行论》第一卷第八章25,用地球自转来说明天球的周日视