约翰内斯.开普勒 (Johannes Kepler, 1571-1630)


(A)       开普勒的生命历程

 

1.      1571年12月27日, 德国天文学家约翰内斯.开普勒(Johannes Kepler)出生在(德国西南部)符腾堡的魏尔德斯特(Weil der Stadt, Württemberg).

 

2.      开普勒年小时经常生病, 3岁患上天花, 数月接近死亡边缘. 这病导致他部分残废和视力受损. 他的童年充满愁苦和不定. 他形容作雇佣兵的父亲为“缺德、粗暴和爱吵架的军人”. 格雷夫斯(Dan Graves)也指出: “他父亲是个酒鬼流氓, 乱花家庭的收入. 而他母亲则是脾气暴躁、好管闲事的丑老太婆(crone).” 由于父亲是雇佣兵, 常出远门. 某次, 母亲跟随父亲前往, 把开普勒交给祖父抚养, 一去就是几年.

 

3.      他父亲过后从事酒菜馆(tavern)的生意, 强迫开普勒退学, 作酒馆的“免费侍者”. 酒馆生意过后倒闭, 父亲也较后抛弃家庭, 一走了之. 但贫穷的开普勒获得奖学金, 继续升学. 他有超凡的数学能力, 成为成绩全优的学生.

 

4.      1584年(13虽时), 他进入更正教徒(Protestant, 或译“新教徒”)[1]的学校, 并于1589年(18岁)那年, 进入更正教的蒂宾根大学(University of Tübingen), 攻读神学(包括希伯来文和希腊文) 、哲学、数学和天文学. 在此大学中, 他受教导他的天文学家梅斯特林(Michael Maestlin, 1580-1635)所影响, 接受哥白尼(Nicolas Copernicus, 1473-1543)[2]的“日心说”(heliocentric theory), 并于1596年(25岁时), 出版《宇宙志的奥秘》(Cosmographic Mystery), 为哥白尼的“日心说”辩护, 并发表自己对行星系统的看法.

 

5.      1594年, 开普勒去到奥地利东南部的格拉茨(Graz, Austria), 并在那城市的神学院(Protestant seminary)里成为数学教授.

 

6.      由于格拉茨的基督徒被逼归附天主教, 所以身为路德会教徒(Lutheran)的开普勒于1600年离开那里, 接受丹麦天文学家布拉赫(Tycho Brahe)[3]的邀请, 到布拉格(Prague)成为这位宫廷数学家的助手.

 

7.      1601年, 布拉赫去世, 开普勒接续他为皇家数学家, 直到1612年.

 

8.      1612年, 也即是他妻子离世的那一年, 他出任林茨(Linz, 奥地利北部城市)的区域数学家(district mathematician), 直到1626年.

 

9.      1630年11月15日, 开普勒在雷根斯堡(Regensburg)病逝.

 

 

 

(B)       开普勒的科学贡献

 

1.      开普勒是现代人造卫星和太空旅行之父. 他发现行星运动三大定律(3 laws of planetary motion),[4] 探讨大气折射问题. 行星运动三大定律是科学界一大里程碑, 因它们为牛顿发现“万有引力定律”奠定了基础.

 

2.      他在1604年“获得他的基本和划时代的发现 — 火星(Mars)环绕太阳的轨道是椭圆的, 不是像柏拉图(Plato, 公元前427-347年), 包括哥白尼(Nicolas Copernicus)等天文学家所假设的那种圆形.”[5]

 

3.      1609年, 开普勒出版其闻名著作《新天文学》(The New Astronomy), 发表他的行星运动第一和第二定律. 第一定律指出, 每颗行星按椭圆(ellipse)的轨道环绕太阳, 而太阳位于椭圆的一个焦点(focus). 第二定律则指出, 连接行星于太阳的直线, 以同样长的时间经过相等面积(areas). 换言之, 行星越靠近太阳就运行得越快.

 

4.      在林茨(Linz), 开普勒出版有关年代学和主耶稣降生之年的文章. 1614年, 他以拉丁文写了一篇文章, 证实当时广被接受的基督徒日历, 在计算主耶稣降生之年时算少了5年, 即基督降生之年应是主前4(或5)年. 开普勒的结论目前已被普遍接受.[6]

 

5.      1619年, 开普勒在《诸世界的和谐》 (Harmony of the Worlds)中, 发表行星运动第三定律. 此定律是有关行星按轨道环绕太阳一圈所用的时间, 以及那行星与太阳之间的平均距离.

 

6.      他发表许多有关恒星和行星的精确资料, 对航海、军事和农业贡献不小. 此外, 他也发明更快的计算法, 发表数学中“无穷小”(infinitesimals)计算法, 此乃微积分(calculus)的先锋.

 

7.      开普勒所著的《哥白尼天文学概括》(Epitome of Copernican Astronomy, 1618-1621)在欧洲成为其中一本最多人阅读的天文学论文. 他最后的著作《鲁道夫因表》(Rudolphine Tables, 1625年写成, 1627年出版)亦被广泛地采用来汇编行星运动的精确表. 开普勒其他诸多科学贡献包括: (1)分析人眼如何操作, 发表了关于光学理论的论文(1604年); (2)改善望远镜镜片, 发表有关这方面的光学论文(1611年); (3)发现新星(nova), 并以物理来解释1604年出现的新星等.[7]

 

8.      在开普勒的时代, 一般人(甚至大学里的学术人士), 都无法区别天文学(astronomy)和占星学(astrology).[8] 当时的科学家不肯定地上的事务是否受天上星体所控制影响. 开普勒以观察星体运行制作了许多历表, 并检查占星学的种种预报, 结果, 他于1601年出了一本书来“拒绝那认为星象引导人类生活命运的迷信看法”.[9] 提纳尔(J.H. Tiner)指出: “开普勒是第一位研究占星学之长期准确性的科学家. 他的记载表明信靠占星学可说是一项冒险的事.”[10]

 

9.      开普勒被公认为其中一位现代科学的奠基者(founder). 提纳尔(J.H. Tiner)强调: “在他三本著作中, 即《宇宙志的奥秘》、《新天文学》和《诸世界的和谐》, 他开始了那至终以理性取代迷信的过程.”[11]

 

 

 

(C)       开普勒的信仰见证

 

1.      虔诚祖父鼓励信心成长: 开普勒生长在一个问题的家庭, 但神眷顾他, 使他因父母远行而寄住祖父家的那几年间特别蒙恩. 他祖父是虔诚基督徒, 经常鼓励他, 帮助他对神的信心不断成长. 虽然贫穷, 他祖父重视教育, 努力送开普勒到学校学习. 神赐他超强的学习能力, 使他成为全优的学生, 过后也获得奖学金继续深造.

 

2.      宇宙秩序证实智慧的神: 开普勒深信, “大自然的世界、人的世界和神的世界, 这三者都是配合在一起的(fit together).” 换言之, 这三者之间都彼此相关.  他推理说,
既然宇宙是被一位智者(intelligent Creator)所造, 它必然按照一些逻辑合理的样式(logical pattern)运作. 对于他, 混乱无序的宇宙与智慧条理的神互不相称. 这信念激发和鼓励他继续寻找宇宙天体背后的秩序定律, 结果他发现了彰显神智慧的行星运动三大定律. 正如他所说: “在创立世界万物方面, 我们看见神如何像人的建筑设计师(architect)一般, 按照秩序和规则来精细测量每一样东西.”

 

3.      信仰是理性而不是迷信: 开普勒强调, 宗教信仰正如科学一般地需要理性. 科兹罕特丹教授(Job Kozhamthadam)将开普勒的话加以阐明: “若非如此,则会发生矛盾. 神是完全的理性, 人类照神的样式和形象被造, 也是出于理性. 因此, 做为表达神人之间深入关系的宗教(信仰), 势必也是理性的.” [12] 虽然开普勒强调理性的重要, 但他承认在宗教信仰方面的属灵事务上, 圣经(而非理性)乃是最高权威.

 

4.      上帝是光和生命的来源: 圣经是开普勒智慧的基础要件. 科兹罕特丹(Job Kozhamthadam)指出, 对开普勒而言, 有两个圣经重点是很关键的: “神是光和生命的来源. 这个古老的主题, 在新旧约里都清楚地出现过. 诗人说: ‘耶和华是我的亮光, 是我的拯救.’(诗27:1) 再者, 他又说: ‘因为在你那里, 有生命的源头. 在你的光中, 我们必得见光.’(诗36:9) 新约, 特别是约翰福音中有许多处提到相同的主题. 圣经不只提到神是光和生命的来源, 甚且还把神和它们视为一体 … 开普勒也同样接受这种观念, 并且常常写相关的文章. 他说基督是‘神的儿子… 照亮世上每一个人.’”[13]

 

5.      天文学见证神能力荣耀:  布莱克韦尔(Richard Blackwell)写到开普勒时说: “天文学提供了第二个观看神的能力和荣耀之途径, 因此它是宗教(信仰)目的之一种补强. 另外, 宗教(信仰)的真理是建立在神的话语之上, 而自然科学的真理乃是建立在证据和理性之上.”[14] 诚然, 开普勒将天文学视为神荣耀的一线光芒. 他在发表行星运动第三定律的《诸世界的和谐》一书中赞美道: “我们的主神是伟大的, 他的能力何其浩大, 他的智慧毫无止境.”

 

6.      谦卑信靠顺服神的带领: 虽然开普勒在天文学领域的成就非凡, 但他保持谦卑. 他说: “让我的名消失, 只要父神的名因此得高举.” 他承认神是“良善创造主, 从无有中造出大自然”. 他真正的愿望是以从事教牧工作(ministry)来事奉神, 但他愿意放下自己原本的计划, 谦卑顺服神的带领. 结果, 他能在人生后期表示: “我本有意成为神学家… 可是我现在看到神透过我的工作, 在天文学里得荣耀, 因为苍天述说神的荣耀.”[15]

 

7.      透过天体和人来认识神: 开普勒发现不但“苍天述说神的荣耀”, 连人本身也“传扬神的手段”, 所以他不但要从神所造的宇宙, 也要从神所造的人里面, 来认识那位创造万物的神. 为此他说道: “我的愿望是, 我能够在我里面察觉到我在天空中所到处发现的神.”

 

8.      苦难中仍对神坚信不移: 开普勒一生经历许多苦难, 童年时体弱多病, 父母不在身旁. 他成家后, 6个孩子中有3个孩子于童年死去, 他本人还不断在信仰上遭受逼迫. 1615-1616年, 他母亲被提控为行邪术的女巫(witch), 要被火焚烧至死, 幸好得到开普勒百般的辩护才获无罪释放. 在这一切苦难和打击中, 开普勒都对神显出坚定不移的信心. 在苦难中, 他总是简单地以一句“我是一位基督徒”来总括他的信心.[16]

 

信仰支配生命助长科学: 亨梅尔(Charles Hummel)表达了开普勒的重要性: “一位伟大超凡的数学家和天文学家, 他在行星轨道、物体运动和科学方法上作出革命性的贡献. 开普勒的成就建立了现代理论天文学的基础. 他也是一位虔诚的基督徒, 他对神坚定的信仰支配了他的生命, 以及鼓励了他的研究.”[17]

 

 


[1]               “更正教徒”(Protestant, 或译“新教徒”)是指自16世纪的宗教改革运动后, 不受天主教或东正教控制的其他任何基督教徒.

 

[2]               波兰天文学家哥白尼(Nicolas Copernicus, 1473-1543)创立了“日心说”, 即太阳是中心,  而地球和其他行星则环绕太阳转动. 这与当代所普遍接受的“地心说”(地球是中心)相违.

 

[3]               布拉赫(Tycho Brahe, 1546-1601)乃丹麦天文学家, 进行了大量较精确的天文观测, 其资料为开普勒行星运动三定律奠定了基础, 并发现黄赤交角变化、月球运行的二均差等.

 

[4]               有关开普勒的行星运动三大定律, 请参 http://www.physics.gmu.edu/classinfo/astr103/CourseNotes/mtn_kepl.htmhttp://zebu.uoregon.edu/textbook/planets.html .

 

[5]               甘雅各, 杰利纽康合著,  甘耀嘉译, 《如果没有圣经?》(台北: 橄榄基金会, 2000年), 第126页.

 

[6]                 http://es.rise.edu/ES/humsoc/Galileo/People/kepler.html , 有关主耶稣降生于主前第4或第5年方面, 请参 2000年9月份, 第10期《家信》的“圣经问答”.

 

[7]                 http://sirius.phy.hr/~dpaar/fizicari/xkepler.html .

 

[8]               天文学(astronomy)是研究宇宙和其中各种天体(星体)的一门科学; 占星学(astrology)则是以观测天象(天体现象)来预卜人间事务的一种方术, 例如相信星座能解释、引导和支配人的生活和命运等. 天文学家德扬(Donald B. DeYoung)指出, 占星学是“非科学的”(nonscientific), 并与(异教)“膜拜仪式”(cultic)有关. 基督徒不该相信占星学, 因为圣经表示支配和决定人类命运的, 不是天体(星体或星座等), 而是造天体的神(徒17:28; 但4:17). 另一方面, 若星座真的准确, 那么同年同月同日出生的双胞胎, 必然拥有相同的“命运”, 因为星座是以人出生的月份日期来预卜. 但事实告诉我们, 许多双胞胎的孩子们命运皆有不同, 证实占星学并不准确.

[9]                 Encyclopaedia Britannica (15th ed.), 1985, vol.22, 第507页, 引自 http://www.answersingenesis.org/docs/342.asp . 开普勒拒绝有关“12星座”(zodiac)和“12马”(twelve houses)的占星学, Dan Graves, Scientists of Faith (Grand Rapids: Kregel Resources, 1996), 第46页.

[10]             J.H. Tiner, Johannes Kepler: Giant of Faith and Science (Milford, Michigan: Mott Media, 1977), 第69页, 引自 http://www.answersingenesis.org/docs/342.asp . 一些词典和百科全书指明开普勒是位“占星家”, 但事实上, 他并非是个使用“占星术”的占星家, 因上文清楚表示, 他虽精研占星学, 却证实它的不可靠, 并写书反对这门方术.

[11]             J.H. Tiner, Johannes Kepler: Giant of Faith and Science, 第195-196页.

[12]             Job Kozhamthadam, S.J.,  The Discovery of Kepler’s Laws: The Interaction of Science, Philosophy and Religion (South Bend, IN: Univrsity of Notre Dame Press, 1994), 第44页, 引自甘雅各, 杰利纽康合著,  甘耀嘉译, 《如果没有圣经?》, 第126页.

[13]             Job Kozhamthadam, S.J.,  The Discovery of Kepler’s Laws, 第21页, 引自 甘雅各, 杰利纽康合著,  甘耀嘉译, 《如果没有圣经?》, 第126-127页.

[14]             Richard J. Blackwell, Galileo, Bellarmine, and the Bible (South Bend, IN: Univrsity of Notre Dame Press, 1991), 第56页.

[15]             J.H. Tiner, Johannes Kepler: Giant of Faith and Science, 第197页.

[16]             J.H. Tiner, Johannes Kepler: Giant of Faith and Science, 第197页.

[17]             甘雅各, 杰利纽康合著,  甘耀嘉译, 《如果没有圣经?》, 第126页. 此篇文章主要是参考 http://www.answersingenesis.org/docs/342.asp ; 甘雅各, 杰利纽康合著,  甘耀嘉译, 《如果没有圣经?》(台北: 橄榄基金会, 2000年); 也参 Dan Graves, Scientists of Faith (Grand Rapids: Kregel Resources, 1996), 第46-49页;http://es.rise.edu/ES/humsoc/Galileo/People/kepler.html ; http://sirius.phy.hr/~dpaar/fizicari/xkepler.html .



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