引言
不论是古代的托勒密，还是当代的派尔巴赫（Peurbach）和缪勒（Regiomontanus），只要书一出版，哥白尼便马上看完。后来他回到祖国波兰，一年后开展研究，利用星盘和他觉得准确的天文年历，即《阿方索星表》（Alfonsine Tables）的1492年版本，记录星体互相靠近的情形。哥白尼观察到的现象，却在两方面困扰着他。第一，他的天文年历其实不太可靠。《阿方索星表》在13世纪编成，推算太阳、月亮和已知星体自1252年以后的位置，是中世纪天文学的重要典籍，可惜并不准确。木星与土星一如所料在1504年相会，但发生时间有一至二周的偏差。而且，星体在天空相会的位置，也跟预期的相差一至二度。
一、哥白尼有哲学方面的忧虑
《阿方索星表》以托勒密的天体模型为基础。哥白尼觉得这模型过于凌乱，毫不优雅，无法反映上帝的旨意。托勒密提倡地球是宇宙的固定中心，每天的日出和日落便可证实这点。但其他星体会绕来绕去，比较棘手。从地球上看，这些星体跳着奇怪的舞蹈，首先往这方跑来，接着又朝那方奔去，忽暗忽明、规律异乎寻常。托勒密为了解释这一切，进一步想出一大堆循环（cycle）、周转圆（epicycle）和等分点（equant）。这些怪异难懂的法则解释了太阳、月亮和星体的运动，行之有效，于是沿用了1400年。法则预测到所有天体何时会位于何处，误差介乎一至二星期，或是一至二度，相当可靠。
哥白尼十年间一直受到这两点困扰，直至约1510年，他便豁然开朗。他领悟到的道理简单纯洁，彷彿发出神圣的光芒，却太震撼了，他还是等了超过30年才把想法完整写出来，出版成书。期间，哥白尼的一个学生对他的试稿非常着迷，三催四请，哥白尼才在1514年拿出那份草稿给一小群学者朋友传阅。宇宙的中心不是地球，而是太阳；日与夜不是太阳的运动所造成的，而是因为地球在自转；地球跟其他星体一样，会绕着太阳旋转。
这套说法荒谬极了。若地球真的由西向东自转，形成白天和黑夜，转动的速率必定极快。那为何所有东西，例如楼塔、树、人，都能站立在地球上？为何空气的动量不会扔走天空中的飞鸟和白云？哥白尼不知道答案。再说，如果地球真的绕着太阳转动，那为何星星看起来是固定不动的？我们把左右眼轮流合上，每次只用一只眼看东西，眼前物品会从一边走到另一边，这现象叫做视差。星场（star field）理应也当如此，每年从太阳的一边走到另一边。哥白尼坚信他的理论是正确的，只能推测星星确实会移动，但因为太遥远了，比托勒密想象中的距离还要远1000倍，所以单凭肉眼和仪器并看不出任何分别。19世纪早期的望远镜能够证实地球确实有自转轴，但16世纪的人只会嘲笑这个难以证实的见解。布拉赫为了证实哥白尼是错误的，花了一辈子的时间编纂历来最详尽仔细的天体纪录。讽刺的是，数据反而有助证实哥白尼的模型比托勒密的更胜一筹，促使世人接受前者。
二、当时的天文学，完全建基于种种根深蒂固的假设，哥白尼不但挑战这些假设，还推翻了它们
20世纪哲学家孔恩（Thomas Kuhn）创造了新词「典范转移」（paradigm shift），形容这种出众的成就。我们的思想深受现有的假设影响，所以这种转移是很难做到的，就像哥白尼1543年的著作《天体运行论》（On the Revolutions of the Heavenly Spheres ），曾被教会列为禁书超过200年。而且，典范转移极为重要。所有典范必定有其限制，我们最终还是需要正视这些限制，否则只会停滞不前。
哥白尼的日心说，不过是把宇宙的中心由地球改为太阳，同样会有瑕疵，但有助推进天文学发展，弃用托勒密的理论，还开辟了新的道路，引起很多值得探讨的问题。我们怎么证实各星体绕着太阳，而不是绕着地球转动？这个疑问促使伽利略（Galileo Galilei，1564-1642）在1610年将荷兰新发明的望远镜举向天空，观察金星的位相和木星的卫星，搜集新证据解答问题。
怎样形容星体轨道才是最好的？是椭圆形的。克卜勒（Johannes Kepler，1571-1630）发现轨道原来长这样，并研究出三条天体运动的定律，把新天文年历的误差缩小至0.2度以内。而且，如果地球真的在太空中转动，为什么没有人感觉得到？因为有惯性（inertia），牛顿（Sir Isaac Newton，1642-1727）如此解释，这答案也成为牛顿「三大运动定律」（Three Laws of Motion）中的第一定律。哥白尼所带来的影响，远远延伸至文艺复兴时期以后，也延伸至天文学以外的范畴。他奠下全新基础，现代物理学从这里起步。
三、当天才成为一种常态
我们把这种罕有的成就称为「天才」，这种成就在文艺复兴时期普遍得相当惊人。哲学、科学、科技和艺术全都推翻固有原则，不再受传统支配。社会中所有的典范转移综合起来，便构成现今历史学家所指、从中世纪过渡至现代世界的早期阶段。转移共有的核心部分，就是哲学上的迁移。就如第四章开头所述，人们不再安于上帝赐予人类在「存在巨链」（Great Chain of Being）中的位置，而是力求攀得更高。
人们彻底重新思考人生意义，真理的核心也同时从「启示」逐步转移至「观察」。全新的思考方式，不但改变了我们如何了解地球，而且透过哥白尼的学说，改变了我们对上天的想象。
医学方面，我们有了新的思考模式，开始不再在心灵上，而是在结构上了解人体。医学院里常有人体解剖，人体构造图广泛印刷，精确画出人类的骨架、肌肉、静脉与动脉、器官、神经系统和脑袋。塞尔韦特（Michael Servetus，1511-1554）发现心脏不是灵魂的居所，而是一个帮浦。
化学研究从炼金术转移至做实验。人们不再沿用古老祕方，不再尝试把铅块变为黄金，而是去搜集新的数据，了解有什么化学反应确实会发生，研发出更好的方法蒸馏酒精、酸和其他物质，也会探究这些「药水」对病人有什么效果。
全新的研究领域陆续诞生。人们今天将马基维利视为「不择手段的权谋家」，因为其著作《君主论》（The Prince）似乎提倡暴力与欺瞒是贤君的特质。但是在500年前，真正震憾的是他不但编织老一套的谎言，吹捧统治阶层的德行，更会出版书籍，把他对统治阶层实际行为的观察公诸于世。从那以后，政治学家都会观察统治阶层，并且将观察所得记录出版。
有了新的方法看世界，自然也有新的工具和技术。船只造得更加庞大坚固，设有更多用途的船帆和船舵，不只适合航海，还适合游遍大洋。罗盘和其他导航仪器愈来愈准确，航员可以朝着过往不敢前去的方向航行。农业开始采用新方法，例如把牛关进牛栏饲养，或是使用轮作法（crop rotation），提升接下来300年的农业产量。采矿业方面，欧洲的浅层矿体耗尽，采探深度前所未见，人们开始应付和克服随之而来的技术问题︰排水、排气、从地面垂直拉出矿石，预防洪水和爆炸。
冶金工程师建造了世上首座鼓风炉（blast furnace），生产更多质量更好的铁，又研发出新的合金。水利工程师重拾古罗马人对供水系统的热爱，进一步造出水坝、水泵和水道，用于矿场、磨坊和港口。建筑师设计新型起重机，有助筑起自古罗马时期以来从没出现过如此规模的巨型圆顶。早期的小提琴、吉他和其他乐器相继出现，音乐家因而创作出新形式的音乐。
我们今天印象最深刻的，是视觉艺术上的转移。中世纪的艺术优雅简约，神祕万分，却也枯燥乏味，千篇一律。当时的艺术牵涉宗教，主要用作诉说神圣故事。抄袭非常普遍，创新反而是不敬的表现。新观念逐渐取代这些规范，艺术家的职责，就是把他在世上看到的某个片段捕捉下来，创造的艺术品愈见逼真原创，符合世俗。
转移由布鲁莱斯基和范艾克（Jan van Eyck）等艺术家开始。布鲁莱斯基开创线性透视法，即把遥远的物品画得较小，在平坦的帆布上显出深度。范艾克不画理想化的裸像，反而叫裸体的人站在他面前，然后把每人身体独有的细节画下来。
到了文艺复兴的巅峰时期，达文西和米开朗基罗登峰造极，达到艺术新的完美标准。见图5.2。大家今天都称赞他们作品画得很漂亮，而当时的人，还会欣赏两人画的是原创作品。达文西创作〈蒙娜丽莎〉之前，从未有人画出如此栩栩如生的肖像画。他多年来研究眼睛是怎样看东西的，得出画肖像的祕袂，就是把蒙娜丽莎的嘴角和身体轮廓画得模模糊糊。填上画像细节的不是画家的画笔，而是赏画人的脑袋。同样，米开朗基罗仔细研究人体解剖，为我们带来曲线分明却优美雅致的大理石像，每条肌肉和肌腱都精心雕琢，位置恰当。
结语
这些全都不是一下子便完成的。哥白尼固执己见，坚持星体的轨道是圆形的，他认为上帝总会用完美的圆形；现代读者翻查文艺复兴的药物编年史，大概会退避三舍；达文西也跟其他人一样，钻研炼金术。科学革命才刚刚开始，需要几百年完成。不过，新典范带来并加快多项早期成就，也是非常不错。1450年，西欧在多方面的发展都比中国和阿拉伯国家落后，例如科学、探勘、导航、炼铁和炼钢、兵器、农业、纺织和计时技术。
但是，就如哈佛历史学家弗格森（Niall Ferguson）2011年的著作《文明：决定人类走向的六大杀手级Apps》（Civilization: The West and the Rest）写道，欧洲到了1550年已经在各方面反超前，拥有更多组织资源（organizational resources）和能源资源（energy resources），成为地球上历代文明之冠。文艺复兴时期，可以说是人类历史上天才涌现得最快的繁荣年代。
参考文献
《文艺复兴史》《欧洲文艺复兴史》《时间简史》
