Storyteller / 蓋瑞
你感到最近運勢不順嗎?看看星座運勢,原來是「水星逆行」又出現了!好的,接下來你要做的,就是參考占星師的建議,可能近期減少開銷、注意與人的互動細節、多照顧自己的身體健康…誒等等,若你那麼在意水逆,那你知道水逆到底是怎麼發生的嗎?
水逆不只是現代人生活所在意的,早在古希臘時期,水逆就一直困擾著當時的哲學家,當然他們當時在乎逆行的「原理」、而非逆行的「效應」。古希臘時期最重要的大哉問,是「世界到底如何構成、如何運作」,而逆行的機制是哲學家們一直爭論不休的最大問題之一。以下,就是要介紹這段歷史,說明古希臘哲學家對逆行解釋的轉變。
以地球為中心的世界觀
從遠古時期,人們就已經注意到天上的星體有東升西落規律運轉的現象,這些星體離我們似乎非常遙遠,卻又永不落下,古人為此想建立一套模式來解釋星體在空中永續、規律運轉的機制。這套模式經過好幾百年的塑造、修正逐漸演變成「地心說」的初始模型。
「地心」說,顧名思義是指星體繞著地球轉的宇宙模型。地上的人看著這些星體,理所當然覺得他們都是繞著我們旋轉,我們的居住地不動。
當然,從現代的觀點我們可知,實際上我們所居住的地球會自轉,並且繞著太陽公轉,也因此才有晝夜與四季的變化。但是因為我們所觀察的星體都距離我們非常遙遠,座標軸中心放在地球上或太陽其實都不會影響我們判斷星體規律性,所以地心說的觀點在當時並不會受到什麼挑戰。但隨著古希臘人對天體運作的規律模式越來越了解,對天體運行機制的解釋就越來越覺得漏洞百出,逆行就是這樣硬生生戳破了地心理論的完整性。
圖、行星逆行的軌跡模擬圖。
天空的漫遊者:行星
過往人類所定義的星星(star),在天空中具有不變的相對位置,且無論是一天內或是一年內的規律,都是一同繞著地球東升西落,從現代的觀點來看,這些星在當時都被視為「恆星」。然而,有些星星並非照著規則走,在某段時期,它們會每晚比前一晚的位置還要往西偏移,這樣的現象被稱作逆行。這個現象不會永遠持續下去,過了幾日後,這些星體又會每晚不斷往東偏移位置。為了與其他照規則走的恆星或「定星」(fixed star)做區隔,人們將會逆行的星稱為「行星」(planet),具有「漫遊者」的意思。
剛剛說到遠古時期,人們就創造了地心說的基礎模型,甚至到了古希臘時期,亞里斯多德將過往的模型調整得更為精緻。他認為,整個宇宙是由多層次的完美球體所構成,並且以地球為中心由東往西進行等速運動…這模型解釋了大多數星體的運行規律,但卻無法解釋這類奇特的「漫遊者」為何不照規則轉動。一直到西元前一三〇年左右,另一位古希臘學者喜帕恰斯(Hipparchus,也有人譯為伊巴谷),才對這類星體的運行機制做解釋。
在完美的圓中,找出行星逆行的最佳解釋
喜帕恰斯為古希臘時期的數學家兼天文學家,但其餘有關他的生平,我們幾乎一無所知。我們大多是從托勒密的著作《天文學大成》(The Almagest)中,間接了解喜帕恰斯在天文學上的貢獻。
當時的他因長期觀察星空發現了「新星」,證實宇宙並非原本以為的「永恆不變」;他也將自己的觀察結果繪製成星表,且創立了「星等」的概念,將星星的亮度分成六等;接著,他又發現了「歲差」現象,也就是整個星空旋轉的中心會隨著時間偏移的現象…
回到本篇的主題,喜帕恰斯發現,亞里斯多德「完美的圓」的理論,還是有解釋不清的地方,其中之一是行星逆行這件事明顯與模型不符;再來,喜帕恰斯也注意到月亮的視體積會隨時間改變,這意味著月球與地球的距離時遠時近,但一個在完美的圓形軌道上運行的星體怎麼會離地球忽遠忽近?百思不解的喜帕恰斯開始翻閱前人的著作,想尋求可能的解答,終於注意到一位數學家—阿波羅尼奧斯(Apollonius of Perga)的理論。
阿波羅尼奧斯曾針對行星逆行、藉由數學計算提及了兩種解釋模型。第一個是「偏心點」的設置,也就是將地球偏離宇宙中心,使得地球上的人看星體有忽遠忽近的效果;第二個是「本輪」的設置,也就是在原本星體繞行地球的軌道(均輪)上,設置一個更小的圓形軌道,所以星體在本輪繞行,同時本輪的中心又繞著均輪運行,這除了讓星體同樣有看似忽遠忽近的效果外,也能解釋行星逆行的現象。
阿波羅尼奧斯本人雖然建立了這兩種模型,但他從來沒有真的應用在星體觀測中,一直到喜帕恰斯才正式將這兩個理論做驗證。以本輪均輪的模型為核心,加上適當的偏心點,喜帕恰斯成功的預測了星體出現的位置與時間,甚至也預測出下一次日月食出現的時間。其實這時的模型還存在一些誤差,但相較於過往仍是一大進展。
圖、以地心說解釋逆行與星體距離變化。(左圖)本輪與均輪。(右圖)偏心點。
地心說與日心說,誰的解釋更佳?
一直到西元後一百多年,著名的托勒密出版的著作中,才又讓喜帕恰斯的這套模型重出江湖。托勒密甚至對本輪均輪的模型做優化。他的做法是為特定星體套疊諸多層本輪、或是讓部分星體的本輪中心偏移均輪(偏心點的應用),這使得星體運行的預測精準度大幅提升,也讓他獲得「地心說集大成者」的頭銜。當然,對每顆星體的軌道分別微調的結果,是使得整套地心說模型變得非常複雜,但這無損托勒密地心說的地位,畢竟如果宇宙是神所創,誰能保證宇宙不是本來就那麼複雜呢?
一般大眾所熟知的,通常是哥白尼提出的日心說取代了地心說的地位,其中也對行星逆行的方式做了妥當的解釋,但實情並不然。日心說的概念在古希臘時期就已出現,而真正將地心說推翻的人物也不是哥白尼,但這故事就等下篇待續吧。