約翰內(nèi)斯開(kāi)普勒(1571—1630)的祖父曾擔(dān)任日耳曼西南小城衛(wèi)爾的市長(zhǎng)。衛(wèi)爾是士瓦本葡萄酒種植區(qū)里一個(gè)城墻環(huán)繞的山頂小鎮(zhèn)。他的祖父隨著年歲漸長(zhǎng),財(cái)產(chǎn)遞減,變得日益傲慢、暴躁且固執(zhí)。開(kāi)普勒的祖母在宗教上十分虔誠(chéng),但卻也“焦躁、聰明、滿口謊言……滿心嫉妒、怨恨極深,有暴力傾向,且善于記仇”。開(kāi)普勒的父親海因利希經(jīng)營(yíng)一家酒館,同時(shí)也是一名傭兵,后來(lái)他終于離棄了家人。根據(jù)開(kāi)普勒的描述,他這個(gè)人“兇惡固執(zhí)、動(dòng)輒得咎、注定不得善終……對(duì)我母親極壞,最后自我放逐而死”。他的母親凱瑟琳從小由阿姨撫養(yǎng)長(zhǎng)大,但這位阿姨后來(lái)被人當(dāng)作女巫燒死了。開(kāi)普勒這樣描繪他的母親:“絮絮叨叨、愛(ài)吵架、性情乖戾?!彼龓缀踉獾胶退⒁掏瑯拥南聢?chǎng)。約翰內(nèi)斯?開(kāi)普勒是早產(chǎn)兒,四歲時(shí)因?yàn)轭净继旎ǘ鴰捉鳎簧?dāng)中病痛從未離身。
然而,他的內(nèi)在視力卻清晰透徹、一無(wú)遮蔽,因而帶領(lǐng)他來(lái)到前人所未見(jiàn)的境界——關(guān)于行星運(yùn)行的真相。2000年來(lái),從畢達(dá)哥拉斯到哥白尼,行星一直被禁閉在球體的牢籠中——這也是人類對(duì)完美天堂形象的投射。人們?yōu)榱耸褂^察結(jié)果能夠符合原有的圓形框架,因而發(fā)明了各種系統(tǒng)。開(kāi)普勒則一舉擊碎了這個(gè)天體牢籠,將行星如實(shí)安放于橢圓軌道上,依循自然法則和諧運(yùn)行,而不是人造的法則。
盡管開(kāi)普勒的童年混亂不堪,但依舊未能阻礙他智力的展露。1589年,他獲得獎(jiǎng)學(xué)金就讀于圖賓根大學(xué)的路德神學(xué)院。他一向擁有強(qiáng)烈的宗教情懷,希望有朝一日成為神學(xué)家??刹恍业氖?,他遭到所有同學(xué)的嘲弄、排擠,乃至毆打;在他就學(xué)期間,一直不受同輩歡迎。我們之所以知道他的悲慘生活,是因?yàn)樗麑?duì)自己和對(duì)別人的描述一樣毫不留情。他自覺(jué)充滿各種混亂的矛盾性情——貪婪,但滿足于粗茶淡飯;總在尋求認(rèn)可,但又刻意惡意疏離他人;虔誠(chéng)到幾近迷信的地步,但在他自己眼中卻又幾近敗德。然而,他在大學(xué)期間結(jié)識(shí)了向他引介哥白尼“太陽(yáng)中心說(shuō)”的天文學(xué)教授麥斯特林(Michael Maestlin),兩人建立了終身情誼。從開(kāi)普勒對(duì)哥白尼的反應(yīng)中,我們可以感受到他的熱情本性?!拔蚁蚋绨啄嵊^點(diǎn)的真理臣服,”他寫(xiě)道,“并懷著無(wú)限陶醉沉思其中的和諧?!?/p>
開(kāi)普勒有一種特質(zhì),使他不愿屈服于病痛或心魔,以及他所處的混亂時(shí)代。其中一部分原因可能是他的才智:不管什么學(xué)科,他總是不由自主地全心投入,特別是天文學(xué)和數(shù)學(xué)。另一部分可能是他的神秘主義傾向——他持有和畢氏學(xué)者同樣的直覺(jué),認(rèn)為數(shù)學(xué)優(yōu)雅的規(guī)律性乃宇宙的基礎(chǔ)。就像畢達(dá)哥拉斯一樣,他也受到強(qiáng)烈的驅(qū)使,迫使他去尋找混亂經(jīng)驗(yàn)下的和諧規(guī)律——雖則兩人可能會(huì)說(shuō)是受到神圣的啟發(fā)。開(kāi)普勒最后也的確獲得了這樣的成果——盡管花了他許多年,害他走了許多冤枉路,并使他投入龐大的精力。
在開(kāi)普勒1596年的著作《 宇宙的奧秘 》(Mysterium Cosmographicum)中,呈現(xiàn)出某些關(guān)于行星的原創(chuàng)思考,這是自古以來(lái)僅見(jiàn)的。這本書(shū)里有個(gè)想法使他遭錯(cuò)覺(jué)誤導(dǎo)多年,那就是將五個(gè)正多面體層層套疊,可以說(shuō)明六個(gè)行星的數(shù)量與距離。這個(gè)構(gòu)想極為美妙誘人,但卻是錯(cuò)的,后來(lái)他自己也發(fā)現(xiàn)了。這本書(shū)的偉大之處,在于開(kāi)普勒所提出的問(wèn)題,以及他回答問(wèn)題所采用的物理性直觀,而非形而上觀點(diǎn)。他想了解行星為什么取其特有的距離和速度運(yùn)行。一開(kāi)始,他的答案以神秘術(shù)語(yǔ)陳述,但認(rèn)為太陽(yáng)必定發(fā)射有某種力量,促使行星移動(dòng);同時(shí)這種力量會(huì)隨著距離而消減,就像太陽(yáng)光一樣。他的年少天賦驅(qū)策他不止于描述天體的運(yùn)行,更進(jìn)一步探索該現(xiàn)象的物理原因。自古到當(dāng)時(shí),還沒(méi)有任何人曾經(jīng)做過(guò)這樣的嘗試。
《 宇宙的奧秘 》這本書(shū)使他受到了丹麥天文學(xué)家第谷(Tycho Brahe)的注意,當(dāng)時(shí)第谷正努力對(duì)恒星與行星進(jìn)行有史以來(lái)最精確的肉眼觀測(cè)。開(kāi)普勒成了第谷的助理。當(dāng)?shù)诠仍?601年10月24日去世后,他順理成章接任第谷的職位,成為魯?shù)婪蚨缹m廷中的皇室數(shù)學(xué)家;更重要的是,他得以取得第谷珍貴的寶藏——多年來(lái)觀測(cè)行星的結(jié)果,特別是火星。“我必須承認(rèn),”開(kāi)普勒寫(xiě)道,“當(dāng)?shù)诠冗^(guò)世時(shí),我很快就利用他的子孫有失謹(jǐn)慎的弱點(diǎn),將他的觀測(cè)成果接收過(guò)來(lái),或者說(shuō),占為己有?!?/p>
開(kāi)普勒之所以把精力集中在研究火星上,是因?yàn)楦鶕?jù)當(dāng)時(shí)的理論,火星的運(yùn)行軌道最難解釋。開(kāi)普勒知道,第谷觀測(cè)的精確度達(dá)兩分(或者說(shuō)六十分之二度),然而以圓形軌道為基礎(chǔ)的運(yùn)算,卻無(wú)可避免地產(chǎn)生達(dá)八分的誤差。到了1604年年底,經(jīng)過(guò)眾多錯(cuò)誤轉(zhuǎn)折后,開(kāi)普勒終于了解到,火星不可能循圓形軌道運(yùn)行,而是依照某種橢圓形軌道運(yùn)行。由于他對(duì)第谷觀測(cè)結(jié)果的信心,使他推翻了2000年來(lái)催眠了全人類的天堂觀點(diǎn)?!耙?yàn)檫@八分實(shí)在令人無(wú)法忽視,”開(kāi)普勒寫(xiě)道,“光是它們就引發(fā)了天文學(xué)的全面革命。”