1

第谷·布拉赫是在他所生活的那個時代里最著名的天文學家。

第谷於1546年出生在丹麥斯堪尼亞(如今屬於瑞典)的一個富裕家庭,年輕時他就對天文學十分感興趣,並且系統地學習了行星運動的知識。

他的主要發現是恆星並不是「無尾彗星」,被釘在看不到頂篷的天空中,而是一個從太空中遙遠的地方放射出光芒的大型物體。這一發現讓他立刻就出了名。

國王批准賜予第谷一處位於厄勒海峽附近的廣袤、開闊的房產,他在此建造了一個龐大的天文台來了解宇宙的構造。

 

 

2

在第谷所處的時代,對於宇宙,人們最接受的普遍的觀點仍是好幾個世紀之前希臘天文學家托勒密提出的觀點:地球是太陽系的中心,其他行星、太陽和月亮都圍繞地球轉動。

托勒密的理論很符合人類古老的願望,即人類居於太陽系的中心,但這一理論無法解釋觀察到的行星運動,也無法解釋月亮運行的軌跡。

為了解釋行星的這些運動,托勒密不得不將焦點轉向奇異旋繞的軌道路線。在這種軌跡中,一些行星圍繞地球運轉,但也按照一些較小的「本輪」軌跡進行自轉,就像一群苦行僧圍繞著中間一個圓環,一圈一圈沿著圓環的軌跡走動。

這一模型無法將問題解釋清楚,因為存在矛盾和例外,但當時也沒有更好的模型。

 

3

1512年,一位性情古怪的普魯士博學大師尼古拉·哥白尼出版了一個簡略的小冊子,聲稱太陽是所有行星的中心,地球圍繞太陽轉,這在當時被視為異端邪說。

但即便是哥白尼的模型,也無法解釋行星的運動。在他的模型中,從嚴格意義上說,軌道都是環形的——預測的行星位置與觀測到的行星位置偏差實在太大,這樣一來,哥白尼的模型很輕易地就被視為謬論。

第谷意識到哥白尼模型的強大特徵,哥白尼將托勒密的許多問題簡化了,但第谷還是無法相信這個模型。「地球是一個笨重、懶散的物體,不適合運動。」第谷寫道。

然而,第谷嘗試著充分利用這兩派不同的宇宙論觀點,於是他提出了宇宙的混合模型。

根據這一模型,地球仍是宇宙的中心,太陽圍繞地球運動,而其他行星圍繞太陽旋轉。

第谷提出的模型很了不起。作為天文學家,他的長處就在於他的測量十分精準,並且他的模型適用於幾乎所有被測試過的軌道。

規則很完美,但有一個令人討厭的行星不符合這一模型,這個行星就是火星。它是個例外,脫離常規,它是第谷宇宙學的「眼中釘」。

如果你在地平線上仔細追蹤火星,可以發現它有自己特殊的運行路線——在太空中,它先向前倒,然後向後做之字形運動,隨後再開始向前運動,這種現象被稱為「火星的逆行」,無論是在托勒密還是第谷的模型中都無法解釋清楚。

 

4

受夠了火星划過夜空不一樣的路線,第谷把這個難題拋給了他的年輕助手,一位非常貧窮,但異常有抱負的青年——約翰尼斯·開普勒。

開普勒是一位來自德國的數學家,他與第谷之間的關係時而友好,時而不合。

第谷把「火星問題」扔給開普勒,很可能是想讓開普勒把注意力都集中在這個沒什麼價值又無法解決的謎題上。或許開普勒也一樣,會被火星不一樣的運動軌跡給難住,然後讓第谷自己去思考宇宙學真正重要的問題。

然而,開普勒認為火星問題十分重要:如果一個行星模型是正確的,它必須能解釋所有行星的運動,而不能只適用於容易解釋的那些行星。

開普勒入迷地研究火星的運動,在第谷死後,他試圖保留第谷的一些天文圖。在躲避第谷貪婪的後人將近10年後,開普勒才仔細研讀了那些數據。他嘗試過不下40種不同的模型來解釋火星的逆行。火星像喝醉酒的人那種「加倍後退」的運動已經不再符合實際情況了。

於是他靈光一閃,得出了答案:所有行星運行的軌道並不是圓形的,而是環繞太陽的橢圓形軌道。所有行星,包括火星,都環繞太陽沿同心橢圓形軌道運行。

從地球上看,火星「向後」運動和現實生活中的一個例子是一樣的原理:當有另外一列火車在平行軌道上超過一列火車時,這列火車看起來是向後倒退的。

被第谷當作反常現象所摒棄的東西,正是了解宇宙組成所需要的信息里最重要的。

原文連結:不要害怕例外,那可能是你突破困境的「火星問題」(有圖片)

 

羅輯思維 2017-03-01/悉達多·穆克吉  本文選自《醫學的真相》,作者 悉達多·穆克吉,中信出版社出版。

這是悉達多·穆吉克《醫學的真相》一書選段。
他是想告訴我們一個道理——
現在的理論再完美,也有例外。

例外,不是討厭的干擾。
例外,恰恰是下一步突破的關鍵線索。

所以,在思考商業問題的時候,我也習慣追問——
你是怎麼成功的,不重要。
為什麼別人用了你宣布的方法沒有成功?這才重要。

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