"中心火"與"對地"——畢達哥拉斯的宇宙

什麼是宇宙，中國古代文獻說，"四方上下曰宇，古往今來為宙。"這一說法載於《淮南子·原道篇》中的"高誘注"。《淮南子》是西漢時期淮南王劉安召集的一批文人寫的一部雜書，加注的高誘則是東漢時期的人。

用我們今天的話來說，宇就是空間，宙就是時間。宇宙就是時間、空間和物質的總稱。

人類歷史上第一個接近科學的宇宙模型，是公元前500多年，古希臘學者畢達哥拉斯提出來的。

畢達哥拉斯是泰勒斯的學生。泰勒斯曾在兩河流域（即現在的伊拉克、敘利亞一帶）學習數學和天文學。那裡是人類文明最早的發源地，蘇美爾、巴比倫等文明就產生、繁榮並延續於那一地區。

公元前584年，也就是中國古代的春秋時期，泰勒斯首次成功地預報了日全食，震驚了他的同胞。泰勒斯不僅在天文學上水平很高，在數學上也成績卓著。他已經知道"等腰三角形的兩個底角相等"、"直徑上的圓周角是直角"。泰勒斯一心鑽研思考，有一天夜裡，正仰望星空的他不小心摔進了井裡。她的一個女奴看見了，嘲笑他只知道看天，卻看不清自己腳下的地。

泰勒斯的學生畢達哥拉斯比他更為著名。一般人知道畢達哥拉斯是因為畢達哥拉斯定理，即中國人所說的勾股定理。

我們這裡感興趣的不是畢達哥拉斯在數學方面的成就，而是他在天文學和宇宙學方面的成就。

他首先認識到大地是一個球，提出了"地球"的概念，而且認識到了月蝕是地球阻擋日光的影子造成的。

他在這方面最大的成就是提出了人類歷史上第一個比較科學的宇宙模型——中心火模型。他認為，火是最聖潔的東西，所以宇宙的中心應該是一堆火——中心火。地球、月亮、太陽、水星、金星、火星、木星和土星，這八個天體各自鑲嵌在一個透明的天球上，圍繞中心火轉動。依次是地球天、月亮天、太陽天、水星天、金星天、火星天、木星天和土星天。最外面還有一個恆星天，所有的恆星都鑲嵌在這個天球上。這樣，一共存在九個透明的天球。畢達哥拉斯認為，最完美的數字是十，所以他猜測還應該存在一個比地球天離中心火更近的天球，上面鑲嵌著一個未曾被人類見過的天體，叫"對地"。"對地"鑲嵌在與地球對稱的中心火的另一側。由於人類生活在背對中心火的一側，所以從來沒有見過中心火和"對地"。這樣，畢達哥拉斯就構造成了他心中的完美宇宙。這就是宇宙的中心火模型(見圖)。

中心火模型

附 勾股定理是誰發現的？

一般人知道畢達哥拉斯是因為畢達哥拉斯定理，即中國人所說的勾股定理："直角三角形斜邊的平方等於兩條直角邊平方的和"。

畢達哥拉斯定理出現在公元前500多年，而"勾股定理"出現在公元後100多年的漢武帝時期，比畢達哥拉斯定理的發現晚了600多年。不過我們中國的歷史資料中還提到了"商高定理"，此定理內容與勾股定理相同。文獻中提到"周公問商高"等內容，此事應該發生在"武王克商"之後不久，也就是差不多將近公元前1000年的時候，這一下子，我們祖先的發現就比畢達哥拉斯早了差不多四、五百年。不過商高是誰，好像不大清楚，可能就是殷商留下的一位高人吧。但是我們還是不要高興得太早，西方的考古研究發現，公元前1800年左右，巴比倫人就已經使用了我們所說的"勾股定理"，比我們的商高定理又早了幾乎800年。

另外，有人說，畢達哥拉斯不僅提出了這一定理，而且還給出了證明。這倒是我們的祖先沒有給出的。然而，他們拿不出證明，所以這事也只能說說而已。史料上可以證實的是，畢達哥拉斯定理最早是在公元前300多年由歐幾裡德給出的。在他的《幾何原本》中有這一證明。

不過，畢達哥拉斯已經知道了"三角形三內角之和是180 º"，這是一條和歐幾裡德幾何的"平行公理"等價的定理，所以也存在畢達哥拉斯從這一定理出發證明了勾股定理的可能性。

有的書中講，畢達哥拉斯還證明了正多面體只有五種，這種說法也是不確切的。實際情況可能是，畢達哥拉斯生前就已經知道正多面體有四種，後來他的徒子徒孫們又認識到有五種，並最終給出了"正多面體只有五種"的證明。

畢達哥拉斯學派帶有宗教教派的色彩，學派中的一切成就，往往都歸功到畢達哥拉斯一個人身上。所以，我們今天看到的畢達哥拉斯的功績，其中相當一部分可能是他的徒子徒孫們的工作，甚至是他去世多年後才由後人完成的工作。