按：毕业论文版权归学校，所以要想说说这个事还得另写一套。而我又特别洋务，专门写是不太可能了，不妨直接把答辩稿贴上来，加粗的部分代表PPT翻页，没有别的含义。用词好赖请多包涵，但里面的内容却是想请方家不吝赐教。
各位老师同学大家好，我毕业论文的题目是《第谷研究——转型期的天文学》。我将从以下五个方面展开我的叙述，一是选题依据与研究现状，二是第谷面临的天文学态势，三是第谷的实测天文学，四是第谷的宇宙图景，五是结论。
第一，选题依据与研究现状。我将对这三点进行介绍。首先是第谷其人。第谷年轻时就发现托勒密体系和哥白尼体系对天象的预测都不精确，他意识到那时天文学最缺乏的就是高精度的天文观测。在个人努力和国王支持等因素的作用下，第谷在汶岛上建造了水平极高的天文台，能够几十年如一日进行肉眼时代最为精密的观测。他的观测成就是看得见摸得着的，人们也信得过的，这让他声名远扬，在当时天文学的圈子里有巨大的影响。他让他的天文学理论有了坚实的实证基础，这个理论既是地心说向日心说转型的产物，又是人们接受新理论的过渡和铺垫，不是可有可无的。
但对于这样一个不是可有可无的人，学界的重视程度不算高。当然，大家还是能提一提第谷的，一般就是用一些大而化之的表述，说第谷是观测大师，观念保守之类的。这就把这段历史简单化了，天文学是以观测为基础的科学，如果只看思辨层面的理论模型，不看观测究竟如何发挥作用是不太妥当的。而研究第谷最权威的学者就是德雷尔，他本是丹麦天文学家，编订了拉丁文的《第谷全集》，撰写了英文《第谷传》。不过我不懂拉丁文，所以《第谷全集》未能利用，我使用的第谷原著是后人的英文译本。国内的话江晓原老师在80年代末写过两篇研究第谷的论文，考察了第谷学说在当时的地位和作用。
那么我的毕业论文研究意义就在于，能够细化第谷的天文学工作，澄清人们常见的一些误解，一定程度上还原天文学转型的过程，能让我们思考科学理论从提出到被接受之间的坎坷。
第二大点，第谷面临的天文学态势。第谷天文学是天文学转型的产物，所以我们先要看他面临的情况是什么样子，而当时的天文学理论主要就是这三个体系。第一个是亚里士多德的水晶球体系。它首先是一个地心宇宙，地球在宇宙中心静止不动。这个图景最符合人类的直观。天体附着于实体天球上，这些天球坚硬、不可穿透，也是透明的，故又称水晶球。亚里士多德用这些球区分出了月上世界和月下世界，认为月上世界永恒不变，月下世界瞬息万变。所以像新星、彗星这些无中生有的天象都被归为大气现象。这里面所设计的实体天球携带星体，不言自明做无始无终的匀速圆周运动，回答了天球为什么运动的问题，成为了后世所遵循的动力机制。
第二个是托勒密体系。它的理论来源，或者说基本模型有两个，都不是托勒密提出来的。一个是左图的本轮均轮模型，用以解释行星逆行的现象。一个是右图的偏心圆模型，用以解释运动的不均匀性。托勒密的天才独创在于他又引入了一个偏心匀速点，本轮相对于偏心匀速点匀速，相对于O点圆周，实际上就是把亚里士多德那个匀速圆周运动原则拆开了。但托勒密的设计技巧高超、效果良好，可以说是相当完美。不过这里要澄清的一点是，托勒密体系并不是所谓的统治了一千多年。它是在希腊学术回传欧洲、经院哲学建立的时候被钦定的，其中教会钦定的宇宙真实图景和动力机制是亚里士多德体系，天象的数理计算技术用的是托勒密体系。
第三个是哥白尼体系。托勒密引入的偏心匀速点因为违背了匀速圆周运动，所以很多天文学家都不满意这个设计。哥白尼也一样，它创立日心说的初衷就是恢复匀速圆周运动。当然，他在设计宇宙图景的过程中让日地易位，确实是让理论更加和谐了，比如行星逆行的定性解释能从宇宙图景直接导出。不过落实到天象计算上，哥白尼还得沿用本轮均轮和偏心圆才能符合天象，他取消的是偏心匀速点。这就又澄清一个问题，就是哥白尼到底保留了什么、取消了什么。
到这里，我们还要看到一个之前无法提及的状况，就是这些天文学理论缺乏精密观测的支持，第谷注意到了这一点，因而大力发展实测天文学来支撑理论。没有实测就无法完成天文学的转型，这就进入到了第三大点，同样是分三个角度来说明。首先是第谷的观测方法。一是持续观测、详实记录。这个方法今天看起来是理所当然，毫无新意，但在当时并非如此。比如古人只观测月亮的朔望弦，第谷则是不间断地追踪月亮，这种观测效果显然是不一样的。二是观测与理论相结合，第谷没说自己擅长观测就把观测无限拔高，而是让两个相辅相成，互相促进。三是想尽办法减小误差，比如多次测量求平均啊、防止干扰啊，尤其有开创意义的是第谷给出了历史上第一份蒙气差表，修正大气折射。
接着是第谷的观测仪器。像第谷发明的这个瞄准器，他的思路是把观测方位和高度两个目标拆开，这两条缝瞄方向，这两条缝瞄高度，避免干扰，大大提高了瞄准的准确度。他的一系列大型仪器更是各有妙用，他不光是调整细节，更关键的是增加新功能，扩展研究领域。墙象限仪是专仪专用，专测上中天天体的地平高度；赤道经纬仪改变了欧洲只重视黄道坐标的局面；纪限仪能直接测两天体的角距离，就好比是找了一把尺子直接量长度了。而仪器最后的落脚是读数，他采用的横向分割法，就是这些斜点，能把数读到角分级别，这已经是人眼观测精度的极限了。
那第谷有哪些观测结果呢？首先是恒星星表的编制。恒星表面上和行星运动模型无关，但没有恒星星表就没有天体测量，因为不测恒星就没法建立坐标系，就没法把行星运动精细化。像第谷本人，就在观测中发现了月亮的二均差和周年差两个不均匀项，更新了千年来没有改变的月亮理论。而第谷去世后，行星运动规律的成果被开普勒取得。因为第谷的精密观测十分可靠，开普勒才觉得理论预测和第谷实测数据之间，那微不足道的8角分误差，是理论出了问题。
刚才已经说了，第谷大力发展观测也是要为理论服务的。在观测证据的基础上，第谷的宇宙图景也有个演化过程，我把它分成了这么三个步骤。第一步，破天球。年，仙后座突然多出来一颗星。按亚里士多德月上世界永恒不变的原则，这颗星应该是月下世界的现象。但第谷测不出它的周日视差，说明它比月亮远，甚至远到了恒星天。这还只是说明月上世界可变，是对亚里士多德的一个质疑而已，不过这个质疑是一种从零到一的质疑。到了年，天上又出现一颗彗星，第谷又测了它的距离，发现它不仅是月上世界的现象，而且还穿透了不可穿透的水晶球。这下天球不存在了，亚里士多德的旧理论破产了。携带天体运动的天球没了，自然而然会引来问题，悬浮宇宙间无所依托的天体是靠什么机制动起来的，这就开启了运动学到动力学转向的过程，不过第谷自己还没有意识到这一点。
第二步，守地静。在几何图景上，托勒密和哥白尼还存在竞争关系。哥白尼体系的技巧、表现出来的和谐还是受人认可的，第谷通过追踪彗星也发现了彗尾背日的特点，所以第一个要素出来了，太阳是一个中心。但地动说自古希腊以来就面临的挑战是，没人观察到过地球自转和公转的证据。以公转为例，第谷也知道自己的观测水平前无古人，他都没测出来能证明地球公转的恒星周年视差。这里第谷的逻辑是严谨的，他考虑了有视差而测不出的情况，推出这时恒星天将是土星到太阳距离的倍。而第谷脑海中宇宙还是一个封闭世界，恒星天和土星之间不能有这么大的虚空，所以他不可能接受地球公转的说法。这两个要素一结合，第谷的折衷体系就是必然的了，当时旧理论是一定要破的，而新理论还不成熟，所以第谷体系对旧理论就有很强的取代作用。
演化的第三步是第谷没有意识到的，那就是当台阶。第谷体系一出，再加上精密观测数据的担保，那就是当时最佳的理论，并持续发酵。左边这个图是年一幅天文图的一角，就是托勒密、第谷、哥白尼三说并举，这种并举在当时的星图里是很常见的。右边这个是里乔利的《新天文学大成》，他的衡量结果就是第谷体系优于哥白尼体系，而托勒密体系被弃于地下。但是第谷体系内在的张力还是让它很快走向消亡了，这里消亡的意思是，在决定性判据发现前，第谷体系就不占主流了。一个是周日运动方面的矛盾，天球已经被破除，那么庞大的恒星天如何旋转，行星周日运动又如何解释都是隐含的问题，这就带来周日运动的转向，即地球在自转。另一个是周年运动方面的矛盾，第谷体系先让人接受太阳是一个中心，而两个中心分离的不对称图景和奇怪的运转机制又让人产生怀疑，本来这不是科学的判据，但至少让人觉得第谷体系不那么好，日心说尚有讨论的可能。所以第谷体系可以看成是地心说与日心说之间的一个台阶。
总结来看，第谷的工作是天文学转型的产物，他的观测补当时所最需，用观测事实说话的态度又打击了旧理论，为新理论铺路架桥。这一过程中，具有开创与精细化并存的特征，它不像新理论刚出现时开启转型，而是转型过程中精细化发展的体现，但又在存世理论框架之外提出一系列新理念新方法，是实现转型的必要补充。另一个特征是破旧与立新纠缠，第谷破除旧理论时未能立起新理论，新理论的出现也不意味着实现，还需要和旧理论纠缠在一起，一点一点地被接受。在这个过程中，新理论反复被打磨完善，最终实现完全转向。
最后按答辩手册要求还要说些个人感受。对我来说，这篇论文深化了我对天体测量学的理解，让我澄清了一些误解。不足的部分一是没能利用第谷的拉丁文本，材料上还有很多缺陷。二是没有考虑其中的宗教因素，像哥白尼、第谷、开普勒到牛顿都是虔诚的教徒，上帝在他们的科研中占了很大一块，所以科学与宗教的复杂关系还可以进一步讨论。
以上就是我的论文内容，这是我的参考文献，谢谢大家。
本猪哥
