假如我們居住在一個變幻莫測的星球上，我們就不可能理解事物

假如我們居住在一個永無變化的行星上，我們就無所作為，無所用心。假如我們居住在一個變幻莫測的星球上，我們就不可能理解事物，也不可能有科學這樣的東西。地球上萬物在變化，但遵循一定的模式、規則或所謂的自然法則。如果我們把一根竹竿拋到空中，這根竹竿總是要下落。如果太陽從西邊落下，它在第二天早晨總是要從東邊升起來。因此我們有可能理解事物，我們可以從事科學研究，並用科學來改善我們的生活。

人類善於理解世界，我們一向如此。我們會狩獵或生火，因為我們明白了一些事理。在電視、無線電、書籍發明之前，我們經歷了一個歷史時期，人類存在以來的大部分時間是在這個時期里度過的。在沒有月光的夜晚，我們圍著營火的餘燼，注視著天上的星星。

夜空是饒有趣味的，那裡有各式各樣的圖案。你可以不假思索就想像出不同的圖畫。例如，在北方的天空上有一個圖案（即星座），看上去有點像熊，有些人把它叫做大熊星座，另一些人看到的則是完全不同的形象。

當然，夜空里並不是真有這些圖畫，它們是我們自己安排的。我們是狩獵的民族。我們看到的是獵人、狗、熊和年輕的婦女以及一切引起我們興趣的東西。當17世紀的歐洲水手第一次見到南方的天空時，他們就把17世紀人們感興趣的東西放上去，如杜鵑、孔雀、望遠鏡、顯微鏡等。如果這些星座是在20世紀命名的話，我想我們就會在空中見到自行車和電冰箱星座，見到搖擺舞星座，甚至見到蘑菇雲——人類寄托在群星中的一種新的希望和恐懼。

我們的祖先偶然間會見到一個非常明亮的帶著尾巴的星星從天空中一掠而過，他們把它叫做流星。但是這個名字取得不好，因為流星下落之後，原來的那些星星依然還在那裡。在某些季節里有很多流星，在另一些季節里流星就很少。這裡同樣也有一種規律性。

跟太陽和月亮一樣，星星總是從東邊升起來，從西邊落下去。如果它們從我們的頭頂上經過的話，它們就要用整夜的時間跨過天空。不同的季節有不同的星座。譬如同樣的星座總是在初秋出現，新的星座從來不會突然從東方地平線上升起來。星星有它們的規律性、可預測性和永久性，從某種意義上說，它們基本上是靠得住的。

有些星星比太陽稍早一點升起來或稍遲一點落下去，它們升落的時間和位置隨著季節的變化而不同。如果你長年累月地仔細觀察並作記錄的話，你就會預告季節的變化。你還可以通過觀察每天太陽從地平線升起的位置來估量季節。天空是一個大日曆，凡是有事業心、有能力、有辦法作記錄的人都可以使用。

我們的祖先構築了測量季節變化的設施。在新墨西哥蔡科峽谷有一個11世紀建造的沒有屋頂的大禮堂，6月21日（夏至）——一年最長的一天，一縷陽光在黎明的時候從一個窗戶射進來。最後慢慢地覆蓋了一個特設的壁龕。但是這種現象只有在6月21日左右才發生。我猜想那些自豪的阿納薩齊人（他們自稱「古人」）每年6月21日都聚集在大禮堂里，

他們披戴著羽毛、撥浪鼓和綠松石，坐在長凳上慶祝太陽的威力。他們還監視月亮的視運動，大禮堂里28個位置更高的壁龕可能表示月亮回到星座原來的位置上所需要的天數。這些人密切地注視著太陽、月亮和星星。根據類似的原理構築的設施還可以在以下地方找到：柬埔寨的吳哥窟、英國的巨石陣、埃及的阿布西姆貝爾、墨西哥的奇琴伊特薩和北美的大平原。

有些被認為可以用作日曆的設施可能純屬偶然，譬如6月21日那天窗戶和壁龕的偶然性。但是有些設施則很奇妙：美國西南部的一個地方直立著三塊石板（它們是1000年前從別的地方搬來的），在岩石上刻了一條有點像星系的螺旋線，6月21日（夏至）那一天從兩塊石板的空隙透射過來的陽光分割這條螺旋線；12月21日（冬至）那一天，有兩條光線將這條螺旋線夾在中間，這是利用中午的太陽判讀天空曆書的傑作。

為什麼世界各地的人都要這樣下工夫學天文呢？人們追獵隨季節轉換而遷徙的瞪羚、羚羊和野牛；水果只有在一定的季節才能採摘；發明農業之後，人們就得按季節種植和收穫莊稼，散居游牧部落的年會必須定期召開。看天空歷的本事實際上是生死存亡的大事。全世界的人都注意到，新月之後又出現娥眉月，日全食之後太陽又恢復了原狀，太陽在夜裡令人不安地消失之後早晨又升起來。這些現象向我們的祖先表明，超越死亡是可能的，頭頂之天空就有永存的象徵。

風在美國西南部的峽谷里呼嘯，只有我們聽到這風聲，它提醒人們注意那些善於思考的4萬代祖先。對於他們，我們幾乎一無所知，而我們的文明都建築在他們的身上。

隨著年代的推移，人們從祖先那裡學到了許多東西。對太陽、月亮和星星的位置與運動了解得越精確，人們就能夠越準確地預測狩獵、播種和收穫的時間以及召開部落會議的時間。隨著測量精密度的提高，記錄是必不可少的。可見天文學促進了觀測、促進了數學，也促進了寫作的發展。

但是相當一段時間之後，出現了一種荒謬的觀念，基本上是建立在經驗基礎上的科學受到了玄學和迷信的衝擊。太陽和星星操縱季節、食物和溫暖，月亮操縱潮汐和許多動物的生活周期，甚至操縱人類的經期——這對熱心傳宗接代的有性動物是極為重要的。在天空中還有另一種東西——我們稱作「行星」的遊盪者或徘徊者。我們的游牧祖先對行星一定感到很親切。如果不算太陽和月亮的話，你只能看到5顆行星。它們在遠方星星的襯托下運行，如果你連續觀察數月，你就會發現它們在星座之間進進出出，有時甚至在空中翻筋斗。空中的其他一切東西對人生都有某種實際的影響。行星的影響究竟是什麼呢？

在當代西方社會裡，要購買一本關於星占學的雜誌——譬如從報攤上購買——是很容易的，但是要找到一本關於天文學的雜誌卻難上加難。事實上，美國的每一家報刊上每天都有星占學專欄，而每周刊載一次天文學專欄的報紙則幾乎沒有。美國的星占學家人數足足是天文學家人數的10倍。聚會時，一些不知道我是科學家的人有時候問我：「你是雙子宮嗎？」（黃道12宮之一，指成功的機會），或者「你是哪一宮？」很少有人問我：「你聽說黃金是在超新星爆發的時候產生的嗎？」或「你認為國會什麼時候會批准建造一個火星漫遊車？」

星占學家認為，你誕生時行星所在的星座對你的前途有重大的影響。幾千年前就形成了這樣的觀點：行星的運行決定著國王、王朝和帝國的命運。星占學家研究行星的運動規律，並且，比如說，自問自答：「上次金星在摩羯星座上升的時候發生了什麼事情？很可能這次會發生類似的事情。」這樣的推理難免玄虛荒唐。星占學家終於成了朝廷的專職官員。在許多國家裡，除了星占學官員外，其他任何人研究天像便是犯彌天大罪，因為推翻一個政體的妙法就是預測其垮台的時機。中國宮廷占卜星辰的欽田監官員如果預測不精確就要被處決，因此許多星占學家將天文記錄改頭換面，使之符合後來發生的事件。星占學成了觀測、數學和觀點含糊、內容失真的記錄的大雜燴。

但是，假如行星能夠決定國家的命運的話，它們為什麼就不能影響自己明天的命運呢？個人星占學大約是在2000年前從亞歷山大大帝時期的埃及發展起來的，然後擴展到希臘和羅馬社會。

我們今天還可以從某些辭彙里辨認出星占學的古風，例如：disaster（災難）這個字在希臘語里的意思是「壞星」；influenza（流感）這個字在義大利語里的意思是「（星的）影響」；mazehov（運氣）這個字原是希伯來語，最後成了巴比倫語，意思是「好星座」，或依第緒語的Shlamazel，用來表示被嚴酷的不幸所折磨的人，它同樣可以上溯到巴比倫的天文學辭彙。根據普利尼的記載，有的羅馬人遭到Sideratio（「星擊」），當時人們普遍認為行星是死亡的直接因素。再考慮一下。consider（考慮）這個字：它的原意是「與行星同在」，顯然這是深思熟慮的先決條件。1632年倫敦市的死亡統計數字，記錄了9535個嬰幼兒疾病和「升光病」與「國王罪惡病」等怪病導致的死亡，其中有13個人死於「星症」，比死於癌症的人還要多。我不知道這種病到底有什麼癥狀。個人星占學至今依然存在：讓我們看一看同一城市在同一天出版的兩種不同報紙的星占學專欄吧。例如，1979年9月21日的《紐約郵報》和《紐約日報》。假設你是天秤宮，即生於9月23日和10月22日之間，《郵報》的星占學專欄作家認為「讓則和」，雖然這句話可能有用，但是卻有點含糊。《日報》的星占學家則認為「要嚴於律己」，這個告誡有所不同，但還是含糊。這些「預示」其實並不是什麼預示，它們只不過是勸告罷了——它們說的是該做什麼，而不是會發生什麼。這樣的措辭帶有普遍性，對什麼人都適用，而它們之間又互相矛盾，為什麼它們像運動統計數字和股票市場報告那樣被刊載出來而不加任何解釋呢？

星占學可以用孿生子的生命來檢驗。在許多情況下孿生子中有一個在童年的時候夭折，譬如死於車禍或遭到雷擊，而另一個孿生子卻活到很大年紀。他們誕生在完全相同的地方，誕生的時間也只不過是幾分鐘之差，他們誕生的時候在星座里升起來的行星都一樣。如果星占學可行的話，為什麼這樣的一對孿生子會有完全不同的命運呢？其實，星占學家對某一個特定星位的理解並不一致。經過仔細的檢驗之後，我們發現，如果他們除了誕生的時間和地點以外，對人們一無所知的話，他們是不可能預測人們的性格和前途的。

地球這個行星上的國旗有點古怪。美國的國旗有50個星，前蘇聯和以色列各有一個，緬甸14個，格瑞那達和委內瑞拉7個，中國5個，伊拉克3個，聖多美和普林西比2個，日本、烏拉圭、馬拉維和孟加拉國等都是太陽旗，巴西國旗上有一個大球，澳大利亞、西薩摩亞、紐西蘭和巴布亞紐幾內亞都是南十字星座，不丹是龍珠——地球的象徵，柬埔寨是吳哥窟天文台，印度、韓國和蒙古人民共和國則是宇宙的象徵。許多社會主義國家採用星星，許多穆斯林國家採用新月。我們這個世界上的國旗幾乎有一半採用天文符號。這種現象是跨文化的，是無宗教派別的，也是世界性的。這種現象也不僅僅局限於我們的時代，從公元前3000年開始的塞繆里亞的圓筒圖章和中國革命前的道家旗幡都採用星座。

毫無疑問，各個邦國都想利用上天的力量和威望，希望與宇宙建立聯繫，希望自己也是名邦大國。事實證明，我們是跟宇宙聯繫在一起的，但不是星占學家所聲稱的那種個人的、小規模的、虛無縹緲的聯繫，而是最根本的聯繫，其中包括物質的起源、地球的可居住性、人類的進化與命運等（這些問題我們後面還要談到）。

現代流行的星占學來自克勞迪斯·托勒密亞斯，我們叫他托勒密，雖然他跟同姓的國王沒有關係。公元2世紀時，他在亞歷山大圖書館工作，整理巴比倫星占學傳說，所有那些關於行星在種種太陽「宮」、月「宮」或「寶瓶宮」里的星位這些神秘的東西都源自托勒密。

曾有一張用希臘語寫在紙莎草紙上的托勒密時代的典型天宮圖，這張天宮圖標出了生於150年的一個小女孩的命運：「生於菲洛，安東尼納斯，愷撒陛下10年，費米諾思15～16日凌晨1點。太陽位於雙魚宮，木星和水星位於白羊宮，土星位於巨蟹宮，火星位於獅子宮，金星和月亮位於寶瓶宮，星占摩羯宮。」十幾個世紀以來，計算年月的方法已經發生了很大的變化，而占星術卻沒有多大變化。托勒密的星占學著作中有這樣一段典型的話：「老土星位於東方，其庶民之外表則為黑皮膚、強健、黑髮、捲髮、粗壯，眼睛大小適中、體格中等、性情非常溫靜。」托勒密不但相信行為受行星和恆星的影響，而且相信體格、膚色、民族氣質、甚至先天畸形等都受恆星的制約。在這一點上，現代星占學家的觀點似乎比較謹慎。

但是現代的星占學家已經把歲差忘掉（托勒密對歲差還是了解的），他們忽略了大氣折射（托勒密論述過這個現象），他們幾乎不管什麼衛星和行星、小行星和彗星、類星體和脈衝星、爆發星系、共生星、激變星以及托勒密時代以來所發現的X射線源。天文學是一門科學——研究客觀宇宙；星占學是一門偽科學——沒有真憑實據地宣稱我們的日常生活受其他行星的影響。在托勒密時代，天文學與星占學之間是沒有明顯的區別的，今天卻是有區別的。作為一個天文學家，托勒密給星星命名，制定星星的亮度表，論證地球是一個球體，制定預測日食的規則，但是最重要的也許是研究行星在遠方星座的襯托下奇妙地運轉的原因。為了研究行星的運動和譯解空中的信息，他制定了一個預測模型。對天體的研究給托勒密帶來了一種極大的歡樂。「我是凡人」，他寫道：「我知道我終有一死，但是當我隨著繁星的圓周軌道暢遊的時候。我的雙腳已經離開了大地……」

托勒密認為地球是宇宙的中心，認為太陽、月亮、行星和恆星都繞著地球轉。這是世界上最自然的一種觀點。地球似乎是穩固不動的，而我們卻看到天體天天在升落。世界各地的人們迅速地接受了地心說。開普勒寫道：

「因此，人的理智在未經指點以前不可能不認為地球是一個天穹覆蓋著的大房屋；這個房屋靜止不動，小小的太陽在屋裡往返運動著，就像鳥兒在空中徘徊一樣。」但是我們如何解釋行星的視運動呢？例如火星，人們在托勒密時代前幾千年就已經知道火星的運動了（古埃及人把火星稱為Sekded－ef em Rhetkhet，意思是「倒退者」，顯然是指它的視逆行或視環行）。

托勒密製造的行星運動模型可以由一個小機械作為代表，它跟托勒密時代那些作用相似的機械差不多。問題是要能夠測定行星在「屋頂上」的「實際」運動，然後才能夠精確地再現行星在「屋內」的視運動。

托勒密想像行星繞著地球轉的時候是附著在完全透明的球體上，但是它們不是直接附著在球體上，而是通過一種離心輪間接附著在球體上。球體轉動的時候帶動了小輪子。我們從地球上看到火星的環行就是這個道理。這個模型可以相當準確地預測行星的運動，這在托勒密時代，甚至在後來的幾個世紀里，已經是夠精確的了。

因為托勒密在中世紀把天球想像成是由水晶玻璃構成的，我們現在還在談論球體音樂和七重天（有月亮、水星、金星、太陽、火星、木星和土星的「天」，還有恆星的「天」）。因為地球是宇宙的中心，造物主隨地球上的事件而轉移，天體被認為完全是根據超自然的原理建造的，因此沒有什麼必要觀測天文。在中世紀歐洲教會的支持下，托勒密的模型妨礙天文學的發展達1000年之久。最後，在1543年，波蘭天主教教士哥白尼發表了一個完全不同的假說來解釋行星的視運動。這個理論最主要的特徵是大膽地提出太陽，而非地球，才是宇宙的中心。地球被降級為行星之一，它是靠近太陽的第三個行星，不斷地進行著標準的圓周運動（托勒密曾經考慮過日心模型，但立即否定掉了，他認為根據亞里士多德的物理學，所謂地球的激烈旋轉運動是不符合實際觀察的）。

GIF/551K

在解釋行星的視運動時，這個假說至少跟托勒密的天球說同樣有效，但是它觸怒了許多人。1616年，天主教會將哥白尼的論著列為禁書，直到最後才被地方教會書刊審查員「糾正」，於1835年解放出來。馬丁·路德說他是「一個星占學暴發戶……這個傻瓜想要推翻整個天文學，但是《聖經》告訴我們，耶和華命令太陽靜止不動，而不是命令地球靜止不動」。有些讚佩哥白尼的人甚至說他並不真正相信日心說，他提出這個理論只是為了計算行星運動的方便。

兩種宇宙觀（地心說和日心說）之間的劃時代的對抗在16世紀和17世紀的時候達到了高潮，這體現在一個像托勒密那樣既是星占學家又是天文學家的人身上，他處在人類的思想被禁錮的時代，處在宗教一兩千年前的觀點被認為比在當時的技術條件下的發現更為可靠的時代，處在離經叛道——在神秘的神學問題上背離兩種主要教派（天主教和新教）——受辱、受罰、受流放、受折磨或受處決的時代。天國里有天使、魔鬼，還有轉動透明球體的聖手。科學不認為自然現象受物理法則的支配，但是這個孤軍奮戰的鬥士卻為現代科學革命點燃了火把。

開普勒於1571年生於德國，

從小就被送到莫爾布朗鎮的新教神學校去學做牧師。那個學校就像新兵集訓中心一樣，專門訓練年輕人用神學作為武器來進攻羅馬天主教的堡壘。開普勒頑強，有才智，很有主見。他在荒涼的莫爾布朗待了兩年，沒有一個朋友，性格變得孤獨、怪僻。他自以為主在上帝的眼裡是一個微不足道的人，終日懺悔自己那些並不比旁人更為醜惡的罪過，喪失了超度的希望。

但是他並沒有遭到天罰，上帝也沒有要他贖罪。開普勒的上帝就是宇宙的創造力。這個孩子的好奇心使他變得無所畏懼。他希望能夠研究世界末日的學說，他勇於想上帝之所想。這種危險的幻想開初只是一種想像，後來成了根深蒂固的頑念。神學校的一個自信的孩子渴望著將歐洲從中世紀思想的修道院里解脫出來。

古典科學在1000多年前就已經被鎮壓了，但是在中世紀後期，阿拉伯學者保留下來的東西開始慢慢地潛入歐洲的教程。在莫爾布朗，開普勒知道古典科學已經在復甦。他除了學習神學之外，還學習希臘語和拉丁語，學習音樂和數學。他覺得他從歐幾里得的幾何學裡瞥見了一個完美的形象，悟出了宇宙的榮耀。他後來寫道：「幾何學存在於創世之前，它與神道永遠並存……幾何學向上帝提供了創世的模型……幾何學就是上帝本人。」

雖然開普勒過著隱居的生活，並且全神貫注地研究數學，不完美的外界必然影響性格的形成。對那些在饑荒、瘟疫和你死我活的教條衝突中無能為力的人來說，迷信是最方便的靈丹妙藥。許多人認為星星是唯一可靠的東西，古星占學的觀念就是在充滿恐怖的歐洲後院和客棧里發達起來的。開普勒對星占學的態度始終是不明確的，他懷疑在日常生活的表面混亂當中是否隱藏著規律性。如果天地萬物是由上帝的能工巧手製作的話，是不是我們就不能夠進行仔細的審查呢？難道天地萬物不就是神道和諧的表現嗎？這本天書在1000多年之後才找到一個讀者。

1589年，開普勒離開莫爾布朗到圖賓金的那所名牌大學為牧師搞研究工作，他感到這是一個很大的解脫。在時代才華的激流里，他的天才立即受到老師的賞識。其中一個老師向這個年輕人介紹了哥白尼假說的奧秘。日心說與開普勒的宗教觀發生了共鳴，他熱情地接受了這種理論。太陽就是上帝的象徵，其餘的一切都繞著太陽轉。在他被委任為牧師之前，有人想聘請他從事非教會的工作。也許是因為他覺得自己不能勝任教會的工作，所以他終於接受了聘請。他被派往奧地利的格拉茨中學教學，沒多久他就開始準備編寫天文和氣象年鑒，並且開始用占星術算命。「上帝為每一隻動物提供生計」，他寫道，「對天文學家來說，他所提供的生計就是星占學。」

開普勒是一個卓越的思想家、出色的寫作家。但是在課堂上卻是一個拙劣的教師，言詞含糊，偏離主題，學生們往往感到莫明其妙。他在格拉茨中學的第一年只有幾個學生聽他講課，第二年就沒有人聽他的了。聯想和猜測在他的內心世界喧囂不止，佔據了他的整個心思。在一個愉快夏天的下午，在那沒完沒了的講課過程當中，他突然得到了一個啟示，這個啟示從根本上改變了未來的天文學。他很可能話講到一半突然停了下來，他的那些漫不經心的學生正渴望著放學，我想他們是不會注意到這個歷史時刻的。

在開普勒時代，人們只知道6個行星：水星、金星、地球、火星、木星和土星。

為什麼只有6個？開普勒感到疑惑。為什麼不是20個，或者100個呢？為什麼這些行星在哥自尼所推斷的軌道之間有空隙呢？以前從來沒有人提出過這樣的問題。當時知道有5種規則的（即理論上的）立體，它們的邊是規則的多邊形，正如畢達格拉斯時代之後的希臘數學家所知道的那樣。開普勒認為這兩個數字是有聯繫的，之所以有6個行星是因為只有5個規則的立體，這些立體相互內接（即一個套一個），表明了各個行星與太陽的距離。通過這些理想的形體，他相信他已經找到了肉眼看不見的支撐這6個行星的結構。他把他所得到的啟示稱為「宇宙奧秘」。畢達格拉斯的立體與行星的排列位置只能有一個解釋：神之手就是幾何學家。

開普勒以為自己罪孽深重，可是神卻讓他做出這個偉大的發現，他感到十分驚奇。他向沃爾坦堡的君主提議撥出研究金，並主動要求監督建造他所提出的內接立體模型。他說，這樣人們就能夠觀賞神聖的幾何之美妙。他還說，這個模型可以用銀和寶石製成，偶爾還可以用作君主的聖餐杯。沃爾坦堡的君主否決了他的建議，請他先用紙造一個比較便宜的模型。他隨即開始試製，他說：「我從這個發現所得到的極大樂趣是語言所不能表達的……不管計算多麼困難，我決不迴避，我夜以繼日地演算，直到弄清楚我的假說是否符合哥白尼的軌道為止，或者直到弄清楚我是否空高興了一場為止。」但是不管他如何努力，立體和行星的軌道總是不太一致。然而，因為這是一個偉大而深刻的理論，他相信一定是觀測的錯誤——這是科學史上許多其他理論家在觀測結果不肯幫忙的時候所得出的結論。當時世界上只有一個人能夠比較準確地觀察到行星的視位，這個人是一個自願要求流放國外的丹麥貴族，他接受了神聖羅馬帝國魯道夫二世的宮廷帝國數學家的職位，他的名字叫第谷·布拉赫。碰巧這時候他按照魯道夫的建議邀請了在數學上享有盛名的開普勒到布拉格跟他合作。

因為開普勒是一個出身微賤的小地方的中學教員，除了幾個數學家以外誰也不認識，所以他對第谷的邀請猶豫不定。但是形勢迫使他下了決心。1598年，即將來臨的「30年戰爭」的預震把他吞沒了。當地的天主教大公爵是一個堅定的教徒，他發誓：「寧可讓國家荒廢也不統治異教徒。」新教徒未能掌握經濟和政治的領導權，開普勒的學校被關閉，異教的經書、書籍和聖歌都被查禁。最後，居民們被叫來一個一個地查問他們的宗教信仰，凡是不肯表白信奉羅馬天主教的人都按其所得罰納什一稅，並且驅逐出格拉茨，放逐國外，永遠不得回還，違者格殺勿論。開普勒選擇了流放，他說：「我還沒有學會虛偽，我對信仰是嚴肅的，我不能玩弄信仰。」

離開格拉茨之後，開普勒跟他的妻子和後來的女兒登上了前往布拉格的艱難行程。他的婚姻並不幸福。他的妻子患慢性病，又接連死了兩個孩子，人們說她是一個愚蠢、陰沉、孤獨和憂鬱的女人。她對丈夫的工作一點也不理解，因為他出身於小鄉紳，她看不起他那寒酸的職業。他時而勸誡她，時而不理她，「因為我的研究有時候令我無暇顧及別人。但是我汲取了教訓，我學會耐心對待她，當我看到她對我的話耿耿於懷的時候，我寧可受點苦頭也不再得罪她」。儘管如此，開普勒還是一心想著工作。

他把第谷的領域想像為一個擺脫時代罪惡的避難所，想像為驗證他的「宇宙奧秘」的地方。他渴望成為偉大的第谷的同事，因為後者在望遠鏡發明之前就致力於測量宇宙這部機器達35年之久，工作進行得有條不紊，測得的數據也很精確。但開普勒的願望是不可能實現的。第谷本人好高騖遠，臉上裝著一隻金鼻子，

原來的鼻子在跟同學決鬥相爭誰是數學高手的時候被削掉了。他的周圍都是一些咋咋呼呼的助手、馬屁精、遠房親戚和各式各樣的食客。他們無休止地狂歡，他們含沙射影、耍陰謀詭計，他們殘忍地愚弄勤學好問的鄉下人，所有這一切都使開普勒失望和傷心。他寫道：「第谷……富貴無比，但是他不懂得怎麼用錢。他的任何一件儀器的價值都比我的儀器和我的全部家產的總價值還高。」

雖然開普勒急於見到第谷積累的天文資料，但是他所得到的只是點點滴滴的東西。「第谷不讓我分享他的經驗。他只是在吃飯或空閑的時候順便提一下某個行星的遠地點數字，或另一個行星的交點數據……第谷的觀測數據最完善……他也有協作者，他所缺乏的是能夠應用這些數據的建築師。」第谷是當時最偉大的觀測天才，開普勒則是最偉大的理論家。他們誰都知道自己一個人要全面地研究精密協調的宇宙系統是不可能的，他們也感到這是刻不容緩的工作。但是第谷還沒有打算將自己畢生的研究成果奉送給一個比他年輕得多的潛在對手。由於某種原因，共同編著研究成果是不能接受的。現代科學——理論與觀察的後代——的誕生在他們互不信任的懸崖上岌岌可危。在第谷臨死前的18個月里，他們兩人經常爭吵，而後又言歸於好。有一次，羅森堡男爵宴請第谷的時候，第谷喝了許多酒，但是他還是「禮貌第一，健康第二」，不願當著男爵的面離開去解手，哪怕離開那麼一會兒。後來因為拒絕接受節制飲食的勸告，第谷的尿道感染惡化了。臨死的時候。第谷將他的觀測記錄遺贈給開普勒。「最後一天晚上，他神志昏迷，像吟詩一樣用微弱的聲音一遍又一遍地說：『別辜負我的一生……別辜負我的一生。』」

第谷死後，開普勒——現在已經是新的最大的數學家了——終於想辦法將觀測記錄拿到手，儘管第谷家裡的人不肯交出來。哥白尼的數據未能證實他關於行星的軌跡與5種理論上的立體相接的猜想，第谷的數據也同樣不能證實他的這個猜想。相當一段時間之後，南於發現了天王星、海王星和冥王星這3顆行星，他的「宇宙奧秘」才被完全推翻——沒有新的理論上的立體可以測定這3顆行星跟太陽的距離。互相套接的畢達哥拉斯立體也容不得地球衛星的存在，伽利略發現的4顆木星衛星也使原來的猜想亂了套。但是開普勒非但沒有泄氣，他還希望發現更多的衛星，他很想知道每一個行星應該有多少衛星。他給伽利略寫信說：「我立即開始思考為什麼在沒有推翻我的『宇宙奧秘』的情況下會有更多的行星出現，根據『宇宙奧秘』原理，歐幾里得的5個規則立體容不得在太陽的周圍有6個以上的行星……我完全相信木星周圍的4個行星的存在，因此我希望通過望遠鏡，如果可能的話，比你更早發現火星周圍有兩個（按比例似乎應該如此），土星周圍有6個或8個，水星和金星周圍很可能各有一個。」火星周圍的確有兩個衛星，為了紀念他的猜測，人們今天把其中較大的那個衛星上的一個主要地質特徵稱為「開普勒脊」。但是他對土星、水星和金星的猜測完全錯了，木星周圍的衛星的數量也比伽利略所發現的多許多。我們至今仍然不知道為什麼只有9個左右的行星，也不知道為什麼它們跟太陽的相對距離是現在這個樣子。

第谷對火星和其他行星穿過星座的視運動觀測了許多年，這些觀測數據在望遠鏡發明前的最後幾十年里算是最精確的了。開普勒以極大的熱情來研究這些數據：地球和火星環繞太陽的什麼樣的真運動才能最準確地解釋火星在空中的視運動（包括穿過背景星座的逆環行運動）？第谷曾經向開普勒介紹過火星，因為火星的視運動似乎是最不正常的，它的運行軌道似乎最不符合圓軌道。針對那些對他的反覆計算可能感到厭煩的讀者，他後來寫道：「如果你對這個索然寡味的計算過程感到厭倦的話，請同情我這個至少進行過70次試驗的人。」

畢達哥拉斯在公元前6世紀就假定行星是在做圓周運動，柏拉圖、托勒密以及開普勒之前的所有基督教天文學家也假定行星是在做圓周運動。他們認為運行的軌道是一個「完美的」幾何圖形，他們還認為，為了免除世俗的「腐蝕」而高高掛在空中的行星在某種神秘的意義上也是「完美的」。伽利略、第谷和哥白尼都認為行星是在做勻速圓周運動，哥白尼說過，其他的可能性使人「不寒而慄」，因為「這與用最佳的辦法創造出來的東西是不相稱的」。所以，開普勒在開始的時候就試圖用地球和火星繞太陽做圓周運轉的假想來解釋觀察到的現象。

經過3年的運算，他以為找到了火星的一個圓軌道的正確值，這些值與第谷的10個觀測數據相匹配，誤差不到2弧分。我們知道一度等於60弧分，從視平線到天頂則是一個90°的直角，因此幾弧分是難以測量的，特別是在沒有望遠鏡的情況下。這個誤差是我們從地球上看到的整個月球的角直徑的十五分之一。但是開普勒的狂喜很快就化為烏有，因為第谷的另外兩個觀測數據與開普勒的軌道不一致，誤差達8弧分。開普勒寫道：

上帝賦予我們這樣一個勤勉的觀測者——第谷·布拉赫，他的觀測證實計算誤差8分；我們理所當然要從心裡感激上帝的恩賜……假如我以為我可以忽視這8分的話，我就可以使我的假設暫時成立。但是，既然不容忽視，這8分向我們指明了徹底改革天文學的道路。

圓軌道與真軌道之間的差別只能通過準確的測量和勇於承認事實來區分：「宇宙以協調勻稱見美，但是調和必須合乎經驗。」使開普勒感到震驚的是，他必須放棄圓軌道。懷疑對上帝這個幾何學家的信仰。他說，清掃了圓周和螺旋天文學的馬廄之後。他所剩下的「只是一車子的糞便」——類似卵形的扁圓。

開普勒終於意識到他對圓周的迷戀是因為錯覺而引起的。地球是一個行星——這一點哥白尼已經說過，現在開普勒十分清楚地認識到，遭到戰爭、瘟疫、饑荒和不幸所破壞的地球並不完美。開普勒是自古以來第一個提出行星是由像地球這樣不完美的東西構成的物體。如果行星是不完美的，為什麼它們的軌道就不能是不完美的呢？他嘗試了各種卵形曲線，他不停地計算，有時候算錯了（開始的時候反而把正確的答案當作錯誤的答案），幾個月之後，正當他瀕於絕望的時候，他嘗試了橢圓公式（那是珀格的阿波尼厄斯在亞歷山大圖書館首次整理的），結果與第谷的觀測配合得很好。他後來寫道：「我把自然的真理拒之門外，並把它趕走，但是它又偷偷地從後門溜進，裝著若無其事的樣子……呀，我真是個大傻瓜！」

開普勒發現火星繞太陽運行的軌道不是圓形，而是橢圓形。

GIF/233K

其他行星的軌道橢率比火星的軌道橢率要小得多，因此假如第谷叫他研究金星運動的話，他可能永遠也發現不了行星的真軌道。在這樣的軌道里，太陽不是位於中心，而是偏移到橢圓的焦點上。當某一個行星運轉到離太陽最近的位置時，它的速度就加快；當它運轉到離太陽最遠的位置時，它的速度就減慢。由於這種運動方式，我們說行星永遠朝著太陽運動，但又永遠到達不了太陽。開普勒的行星運動第一定律就是：行星在橢圓的軌道上運轉，太陽位於橢圓的一個焦點上。

做勻速圓周運動的時候，在相同的時間內所覆蓋的圓弧角或圓弧部分相等，例如，在圓周上運行三分之二的距離所需要的時間是運行三分之一的距離所需要的時間的兩倍。開普勒發現了橢圓軌道的一些不同之處：當行星沿著它的軌道運轉的時候，它掃過了橢圓內的一小塊扇形面積；當它接近太陽的時候，它在特定的時間內在軌道上划出一個大弧，但是那個弧所代表的面積並不很大，因為行星這個時候離太陽很近，當行星遠離太陽的時候，它在相同的時間內所覆蓋的弧就短得多，但是那個弧代表一個比較大的面積，因為行星這個時候離太陽比較遠。開普勒發現不管橢率如何，上述這兩個面積正好相等：瘦長的面積（表明行星遠離太陽）和肥短的面積（此時行星接近太陽）正好相等。這就是開普勒行星運動第二定律：行星在單位時間內掃過的面積相等。

開普勒的頭兩條定律看起來有點深奧和抽象：行星沿著橢圓軌道運轉，在相同的時間內掃過相同的面積，這些定律又有什麼用呢？圓周運動倒還容易理解。我們可能會把它當做數學上修修補補的東西，當做脫離現實生活的東西。但是正如我們自己（因為引力作用而附著在地球的表面上）飛越行星際空間一樣，我們的行星就是遵循這些定律的。我們是按照開普勒首先發現的自然法則運動的。當我們把宇宙飛船送上行星的時候，當我們觀測雙星的時候，當我們考察遙遠星系的運動的時候，我們發現整個宇宙都遵循開普勒定律。

許多年之後，開普勒偶然發現了行星運動的第三個，也是他的最後一個定律，這個定律將各個行星的運動聯繫起來，正確地展示了太陽系的機制。他在一本名為《宇宙的和諧》的書里闡述了這個定律。開普勒是通過「和諧」這個詞來理解許多東西的：行星運動的秩序與美妙，解釋該運動的數學法則之存在（這種思想可以上溯到畢達哥拉斯），甚至在音樂意義上的和諧——「天球的和聲」。其他行星的軌道跟水星和火星的軌道不一樣，它們基本上是圓形的，因此我們即使在極精確的曲線圖上也很難畫出它們的真形。地球是我們的活動站台，我們在這個站台上觀測在遙遠星座背景上的其他行星的運動。內行星在它們的軌道上快速地運轉著——這就是水星得名的原因：水星是天國庭信使。金星、地球和火星繞太陽運轉的速度依次遞減。外行星，譬如木星和土星，步態莊重，有如天王。

開普勒第三定律（即和諧定律）指出，行星周期（行星繞軌道一周所需時間）的平方與其距離太陽的平均距離的立方成正比；行星離太陽越遠，它的運轉速度就越慢，但是根據準確的數學定律，p2=a3，這裡p代表行星繞太陽的運轉周期（單位：年），a代表該行星離太陽的距離（單位：「天文單位」）。一個天文單位等於地球離太陽的距離，例如，木星離太陽是5個天文單位，因此a3=5×5×5=125。什麼數自乘等於125呢？不是11嗎？很接近。因此木星繞太陽運轉一周的周期是11年。上述周期計算方法適用於任何行星、小行星和彗星。

開普勒並不滿足於從大自然推斷出行星運動的法則，他努力追求某種更根本的內在原因——太陽對星球運動的影響。行星在接近太陽的時候速度逐漸加快，在離開太陽的時候速度逐漸減慢。遙遠的行星仍然感受到太陽的影響，磁力也有一種遙感作用，因此開普勒令人吃驚地預示了萬有引力的概念，認為行星運動的內在原因類似於磁力作用：

我從事這項研究的目的是證明宇宙這部機器，與其說像一個非凡的有機體，不如說像一個類似時鐘結構的裝置……因為幾乎形形色色的運動都是由一個非常簡單的磁力所帶動的，就像類似時鐘機構的裝置一樣，一切運動都是由一個簡單的重力引起的。

當然，磁力並不等於重力，但是開普勒這裡所指出的創見是驚天動地的。他認為，適用於地球的量子物理原理也是支配宇宙的量子物理原理的基礎。這個見解首次打破用神秘的觀點來解釋天體運動的習慣，使地球成了宇宙的一個省份。他說：「天文學是物理學的分野之一。」開普勒處在歷史的交叉點，最後的一個科學星占學家成了第一個天體物理學家。

開普勒不是說話謹慎的人，他這樣評價他的發現：

用這種交響樂的聲音。人類可以在不到一小時內奏完永恆曲，可以細細地體驗上帝——最高藝術家——的歡樂……我非常激動……決心已定。我正在寫這本書，讓現代人讀也好，讓後世人讀也好，都無所謂。這本書可以等一個世紀才找到一個讀者，上帝自己就等了6000年才找到見證人。

開普勒認為，在這種交響樂里，每個行星的運轉速度相當於當時流行的拉丁音階上的某些音符，即1、2、3、4、5、6、7、i。他說，在天球的諧聲里，地球的音符是4和3，地球不停地哼唱著4和3，這兩個音符正好等於拉丁詞「famine」（饑荒）。他還中肯地指出，用這個令人悲哀的詞來描繪地球是最恰當不過的了。

開普勒發現他的第三定律之後整整8天，導致「30年戰爭」的事件在布拉格發生了。戰爭動亂使千百萬人家破人亡。開普勒的命運也是如此，他的妻子和兒子死於軍隊所傳染的流行病，他的皇家贊助人被廢黜，他也因為在教義問題上固執己見而被開除路德教的教籍——開普勒再次淪為難民。這次衝突——天主教和新教都把它說成是神聖的戰爭——其實是那些貪婪的人利用宗教狂熱爭奪土地和權力的戰爭。過去，當交戰雙方的君主耗盡資財的時候，戰爭也就結束了，但現在，有組織的搶劫成了維持作戰部隊的手段。受蹂躪的歐洲人束手無策地看著一把一把的犁和修枝的刀被打成劍和矛。

在鄉下，妖風四起、謠言彌天，無權無勢的人受盡了禍害。許多孤身老婦被控行巫，成了替罪羊。開普勒的母親就是在深更半夜被人從衣櫃里拉走的。在開普勒的家鄉小鎮韋爾德斯塔特，從1615～1629年，每年大約都有3個婦女被當做女巫而加以折磨和殺害。凱瑟琳娜·開普勒是個愛爭論的老婦，結果得罪了地方上的貴族。她售賣安眠藥，可能還售賣迷幻藥，就像現代墨西哥江湖醫生那樣。可憐的開普勒認為，他本人才是母親被抓走的原因。

事情的發生是因為開普勒寫了一本科學小說來闡述和普及科學，這本書叫做《夢》。他想像了一次月球旅行——那些太空旅行者站立在月球上，觀察他們頭頂上美麗的地球緩慢地旋轉著。通過改變我們的觀察角度，我們就可以理解宇宙的機理。在開普勒時代，反對地心說的主要原因之一是人們沒有感覺到地球在運動。在《夢》這本書里，他儘力將地球自轉的原理闡述得深入淺出、通俗易懂。他寫道：「群眾是通情達理的，……我要站在群眾一邊。因此，我十分耐心地向儘可能多的人解釋。」另一次，他在一封信中寫道：「請不要讓我單純搞數學計算這種單調的工作，給我時間從事哲理的研究吧，這是我唯一的樂趣。」

隨著望遠鏡的發明，開普勒的「月球地理學」的設想正在成為現實。他在《夢》中將月球描繪成布滿山巒峽谷和孔洞（即伽利略不久前用第一架天文望遠鏡發現的月球上的環形山）。他還想像月球上有人居住著，他們已經完全適應了當地的險惡環境。

他描述了從月面上觀察到的地球緩慢旋轉的情形，並想像我們行星上的大陸和海洋會引起像「月球上的人」那樣的聯想——把在直布羅陀海峽的西班牙南端與北非的相互靠近想像成「一個穿著柔軟的衣服的少女正準備跟她的情人接吻」。但是，我覺得他們更像是在「碰鼻子」。

根據月亮上晝夜的長短，開普勒認為月球上氣候嚴酷，溫度變化懸殊。事實證明，他的看法是完全正確的。當然，他並不是事事正確。例如，他相信月球周圍有大氣，月球上有海洋，也有人居住。特別奇怪的是他關於月球上的環形山的起源的猜想。他說，這些環形山使月球看上去「像小孩子出天花的臉」。他認為，環形山是凹下去而不是突出來的。他這個觀點也是正確的。他從觀察中發現許多環形山四周突出，中心聳立著一座山峰，但是他認為這些規則的環形說明了一種級數，只有智能生物的存在才能解釋這種現象。他設想到從空中落下來的大岩石會引起月球的局部爆發，爆發物向四周勻稱地散開，結果形成了圓形的坑穴，這就是月球和其他類地行星上許多環形山和坑穴的起源。因此他推斷：月球上存在著某種能夠靈巧地建造那些凹洞的人類。這些人類為數一定很多，他們一個接一個地建造凹洞以滿足需要。針對「這樣的大建築工程是不可能的」的觀點，開普勒列舉埃及的金字塔和中國的長城（這些東西現在我們可以從環繞地球的軌道上看到）加以反駁。開普勒的思想核心是，幾何級數反映了潛在的智能。他對月球環形山的論述預示了一場關於火星運河的論戰。通過觀測的方法搜尋地球外的生命在發明望遠鏡的年代開始了，這是擁有最偉大的理論家的時代，這是舉世矚目的時代。

《夢》中有些部分顯然是作者的自述，例如，主人公拜訪了第谷，他的雙親是賣葯的，他的母親與妖魔鬼怪有交往，其中一個魔鬼最後還向她提供到月球旅行的工具。《夢》向我們清楚地表明（雖然它沒有向開普勒同時代的人表明）：「應該容許人們在夢中偶然想像到知覺世界所不存在的東西。」科幻小說在「三十年戰爭」時代還是一種新生事物，因此開普勒的書被當做為指控他母親為女巫的證據。

正當開普勒面臨著嚴重的個人問題時，他趕到沃坦堡去看望母親。他那74歲的老母親被拘禁在新教區地牢里，還受到嚴刑的威脅（伽利略在天主教的地牢里也受到了同樣的威脅）。作為一個科學家，他很自然地立即就著手調查指控他母親行巫的原因，其中包括調查沃坦堡人將身體上的小毛病都歸咎於她的符咒的事件。他的調查是成功的，跟他的一生一樣，他的調查是理性對迷信的勝利。他的母親被放逐，永遠不得返回沃坦堡，否則處以死刑。正是由於開普勒勇於自衛，沃坦堡的君主才定下了不得在證據不足的情況下任意指控人們行巫的法令。

戰爭的動亂使開普勒基本上失去了經濟來源，他後來的生活很不安定，到處懇求幫助。他給沃倫斯坦君主算命，就像他曾經給魯道夫二世算過命那樣，最後在沃倫斯坦控制的一個西里西亞的市鎮——薩根——度過了晚年。他親自寫下的墓志銘是這樣的：「我過去測量天空，現在測量的則是陰影。我的精神跟天空密不可分，我的身體卻在地上安息」。但是，「30年戰爭」把它的墳墓湮沒了，如果今天要為他追求科學的勇氣樹碑立傳的話，碑文可以這樣寫：「他追求的是嚴酷的真理而不是美妙的幻想」。

開普勒相信，總有一天會有「宇宙帆船乘著天風」在空中航行，船上滿載「對浩瀚的太空無所畏懼的探索者」。今天，那些探索者無論是人類還是機器人，在廣袤無垠的太空中用來準確無誤地導航的，正是開普勒經過終生奮鬥所發現的行星運動三大定律。

開普勒為了解行星的運動，為探索宇宙和諧的原理而奮鬥終生，他的研究工作在他死後36年由牛頓推向頂點。

牛頓生於1642年聖誕節，他母親後來告訴他，他出生的時候只有一點點大，可以裝進一個容量為一夸脫的杯子。牛頓體弱多病，感到缺少家庭的溫暖，脾氣暴躁，不愛交際，當了一輩子童男，但他卻可能是最空前偉大的科學天才。

牛頓從小就急欲解答虛幻的問題，諸如：光是一種物質還是一種偶然的事情？引力如何越過真空而起作用？等等。他很早就確信，基督教對「三位一體」的傳統觀念是對《聖經》的一種誤解。他的傳記作者約翰·梅納德·凱恩勒寫道：

他其實是梅莫奈茲學派的猶太教一神論者，他之所以得出這個結論，不是根據推理或猜測。而是完全根據對古代權威的理解。他相信天書並沒有為偽造的「三位一體」論提供證據，天神只有上帝一個。但這是牛頓終身竭力隱瞞的可怕的秘密。

和開普勒一樣，他免不了要受到當時迷信思想的影響，他也與神秘主義交鋒過多次。事實上，牛頓思想的成熟主要歸因於理性主義與神秘主義的衝突。1663年，當20歲時，出於好奇，他在斯特布里奇市集買了一本星占學的書，他想「看看書里到底說些什麼」。當讀到書中談到的幻像時，他就讀不下去了，因為他對三角學一無所知。因此，他又買了一本三角學的書。但是沒多久，他發現自己不懂幾何學，結果又找了一本歐幾里得著的《幾何原本》開始讀起來。兩年之後，他發明了微分學。

做學生的時候，牛頓就被光迷住了，被太陽吸引住了。他不顧危險，經常目不轉睛地看著鏡子里太陽的映像：

幾小時之後我的雙眼無需望著任何明亮的東西，但是我還是看到太陽在我的面前。我不敢寫字，也不敢看書，我把自己關在房間里讓眼睛恢復過來，我整整三天呆在黑屋裡，想盡一切辦法轉移我對太陽的想像，因為一想到太陽，我立即就會看到它的圖像，雖然我是在黑暗裡。

1666年，牛頓23歲，在劍橋大學讀書。這時突然爆發了一場瘟疫，他只好回到與世隔絕的老家伍爾斯索普村閑居，在那裡住了一年。他專心於發明微分學和積分學，對光的性質有重大發現，並為萬有引力理論打下了基礎。在物理學的歷史上，像這樣意義重大的一年，只有1905年——愛因斯坦的「奇蹟年」可以和它相比。當問他是怎樣獲得這些驚人的發現時，牛頓籠統地回答說：「通過思考。」他的成就就是如此之重大，以致他劍橋的老師文薩克·巴羅在這個年輕人回校五年之後辭去了數學教授的職位，讓他來接班。

牛頓45歲左右的時候，他的傭人是這樣描述他的：

我從來沒有看到他娛樂或消遣過，他既不乘車出去兜風，也不散步，不玩滾木球遊戲或做其他運動，以為凡是不用在學習上的時間都是浪費。他學習抓得很緊，很少離開自己的房間，除非是去講課……很少有人聽他的課，更少有人聽得懂，由於聽課的人少，他實際上經常是對著牆壁朗讀。

開普勒和牛頓的學生絕沒有想到他們的損失會有多大。

牛頓發現了慣性定律——運動著的物體在沒有外力作用的情況下繼續做直線運動。牛頓認為，如果沒有一種力量不斷改變月球的運動方向，使它的軌道成為近圓形，並把它往地球的方向上拉，那麼，月球就會沿著與軌道相切的方向直線飛離軌道。牛頓把這種力量叫做重力，並相信重力在遠距離起作用。雖然在地球和月球之間沒有什麼東西把它們聯繫起來，但是地球卻不斷地把月球往我們這邊拉。牛頓應用開普勒第三定律，從數學的角度推斷引力的性質。他證明，將蘋果往地球上拉的力就是使月球沿著軌道運轉的力，也就是使當時剛發現的木星的衛星繞著那個遙遠的行星運轉的力。

自從開天闢地以來。物體都是往下掉的。人類有史以來都相信月亮繞著地球轉。牛頓首先發現上述這兩種現象都是由同一種力引起的，這就是「牛頓萬有引力」中「萬有」的含意所在。在宇宙中，這個引力定律到處都適用。

這是一個平方反比法則，即引力與距離的平方成反比。如果兩個運動物體之間的距離增加一倍，它們之間的引力則只有原來的四分之一，如果它們之間的距離是原來的10倍，它們之間的引力就比原來的引力小了100倍（102=100）。顯然，引力必須在某種程度上是逆向的，即隨著距離的增加而減少。假如引力是正向的，即隨著距離的增加而增加，最遙遠的物體就會受到最大的引力。那麼我想，宇宙間的所有物質很快就會形成一個大宇宙團。不，引力一定要隨著距離的增加而減少。這就是為什麼彗星或行星在遠離太陽時轉得慢，在靠近太陽時轉得快的原因——離太陽越遠，它們所感受的引力越小。

開普勒的行星運動三定律都可以從牛頓原理推導出來。開普勒定律是經驗的產物，是根據第谷的仔細觀測結果推斷的，牛頓定律則是理論性的，是很簡單的數學概念，根據這種概念，我們最終可以推導出第谷觀測的一切數據。牛頓對自己的定律引以為豪，他在《自然哲學的數學原理》一書中寫道：「我在此展示了宇宙的機理。」

後來，牛頓擔任了倫敦皇家學會會長（這是一個科學家的團體），還當了造幣廠廠長，他將全部精力投入到查禁偽幣的工作中。他那憂鬱和孤獨的性格又開始作怪。他決心放棄驅使他與其他科學家爭論的科研工作（爭論的重點是優先權的問題）。為此，有人還說他得了相當於17世紀的「精神崩潰」症。然而，牛頓繼續他在鍊金術與化學之間的邊緣科學的畢生研究。最近有證據表明，他當時的疾病與其說是精神病，不如說是重金屬中毒——長期吸入微量的砷和汞所引起的金屬中毒。當時的化學家以嗅覺為分析手段是司空見慣的。

但是，他那驚人的智力經久不衰。1696年，瑞士數學家約翰·伯努利要求他的同事們解決一個懸而未決的「捷線問題」：在只受到重力作用的情況下，物體怎樣沿著不同高度的兩點之間的一條曲線下降最快。伯努利起先規定半年為最後期限，但是後來應萊布尼茨的要求（萊布尼茨是當時的主要學者之一，跟牛頓同時發明了微分學和積分學），將最後期限延長到一年半。1697年1月4日下午4點，牛頓收到這個要求。在他次日早晨上班之前，他又發明了一個嶄新的數學分支——變分學。他用變分學的原理解決捷線問題，並將答案寄了出去。他的答案出版了，但是根據牛頓的請求，沒有署名。然而，該答案所顯示出來的才華和創見卻暴露了它的作者。當伯努利見到該答案時，他說：「真是文如其人。」牛頓當年55歲。

在晚年時，他繼承了古代歷史學家梅內托、斯特拉波和埃拉托斯尼的傳統，主要從事校正古文明年代學的工作。在他身後發表的最後一本著作——《古代王國年代學修正本》里，我們發現他對許多歷史事件進行了校訂，複製了一幅所羅門聖殿建築圖；大膽地提出北半球星座都是根據希臘故事《伊阿宋》和《亞爾古英雄傳》里的人物、人工製品和事件命名的觀點；堅持認為一切文明世界的神——只有牛頓自己心目中的神是一個例外——不過是後人加以神化的古代國王和英雄罷了。

開普勒和牛頓的發現代表了人類歷史上的轉折——發現十分簡單的數學定律滲透到大自然的各個角落；適用於地球上的規則，也同樣適用於宇宙；我們的思維方式與宇宙運行方式之間會產生共鳴。他們非常重視觀測資料的精確性，他們預測行星運動的準確性雄辯地證明：人類完全能夠深刻地了解宇宙。我們地球的現代文明、我們世界觀的形成，以及我們現在對宇宙的探索，與他們的洞察力是密不可分的。

牛頓對自己的發現持謹慎態度，他對科學界的同事們是毫不讓步的。在他發現負二次方定律之後，根本沒有想等一二十年之後把它發表出來。但是在遼闊無垠、錯綜複雜的大自然面前，他跟托勒密和開普勒一樣，既高興又謙虛。他在臨死之前寫道：「我不知道在別人看來我是什麼樣的。但在我自己看來，我不過像是在海濱玩耍的小孩，為不時發現比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜，而對於展現在我面前的浩瀚的真理的海洋，卻全然沒有發現。」

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！