站在巨人的肩上(全二冊)（簡體書）

跟著大師讀大師，讀出科學思想和方法，讀出一個時代和文化

這五部改變世界科學進程的革命性著作，全面展示了人類關於宇宙認識的演變歷程。本書由當今世界著名物理學家史蒂芬·霍金選編而成，在每部科學經典之前，他精心撰寫了傳記文章，介紹每位科學大師的生平、他們面臨的巨大挑戰以及他們對天文學和物理學的不滅貢獻。講述了他們是如何“站在巨人的肩上”建立起自己的科學王國並創作出不朽名作，展示了他們人生經歷中的人性和科學。

霍金編評人類歷史上五部重要科學經典：哥白尼的《天球運行論》，伽利略的《關於兩門新科學的對話》，開普勒的《世界的和諧》，牛頓的《自然哲學之數學原理》，愛因斯坦的《相對性原理》。

　“宇宙之王”史蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking,1942- ),1942年1月8日出生於英國牛津，他是當代活著的最著名的科學家。畢業于牛津大學氣象學(University of Oxford)和劍橋大學(Universitas Cantabrigiensis）。並獲劍橋大學哲學博士學位。他因為在21歲時不幸患上了會使肌肉萎縮的盧伽雷氏症，所以被禁錮在輪椅上，只有二根手指可以活動。當時醫生預測他最多活兩年，但他依然活著。他以暢銷書《時間簡史》、《果殼中的宇宙》、《大設計》等而聞名環宇。媒體將他譽為“當今世界最有智慧的人”和“愛因斯坦、牛頓和伽利略的科學傳人”。他住在英國劍橋。

《站在巨人的肩上》序

吳國盛

牛頓在1676年寫給胡克的一份封信中說：“如果說我看得比別人更遠，那是因為我站在巨人們的肩上”。寫這封信的時候，胡克正就牛頓的光學理論的優先權進行計較，牛頓的這封信帶有和解的意圖。但和解並沒有獲得成功，因此，後人更加相信這句名言裡實際上包含著同樣濃烈的雙重情緒——既是謙遜之詞，也是自得之語。正因為此，出自牛頓的這句名言也就不是凡人敢輕易引以自況自許的了。

但是我們這本書的編者、當代著名理論物理學家斯蒂芬·霍金就敢，而且做得相當直白。十多年前，他在他那本著名的《時間簡史》（1988）的結尾部分，就出人意料地補加了愛因斯坦、伽利略和牛頓三人的小傳，強烈地暗示自己就是他們的正宗傳人。如今，他把哥白尼、伽利略、開普勒、牛頓和愛因斯坦五位的著作選集冠以“站在巨人們的肩上”之名，再次表達了那種既謙遜又自得的感覺。

書中收錄的哥白尼的《天球運行論》、伽利略的《兩門新科學的對話》、開普勒的《世界的和諧》（第五卷）、牛頓的《自然哲學的數學原理》和愛因斯坦的《相對論原理》等五部著作，可以看成是近代數理科學的五大經典。毫不誇張地說，是它們重新擺置了天地萬物的位置，構畫了近代世界圖景的基本輪廓。毫不誇張地說，五大經典所代表的數理科學傳統，對近代世界而言有“開天闢地”之功。有幸進入這個傳統，特別是，有幸成為這個傳統的發揚光大者，有一種難以抑制的自豪感是完全可以理解的。我想，霍金編這部文集時是有這種自豪和使命感的。

霍金編得起勁，讀者有什麼理由也跟著讀呢？有一種回答是，因為它是霍金編的。不是說，讀《時間簡史》，懂與不懂都是收穫嗎？不是說，《時間簡史》是如今買得最多讀得最少的一本書嗎？作為一種讀書時尚，讀霍金的書不需要理由。

我想講的理由是針對這五大經典的。今天許多有見識的人一再呼籲讀者閱讀經典，但他們所謂經典更多指的是人文經典，而對科學經典，意見不盡一致。原因是，如果你的目的只是想學習科學知識、弄懂科學原理，那是用不著讀這些經典的。直接讀教科書或者科普讀物，可以更好地滿足你的目的。但是如果你願意把這些著作看成是西方文化不可分割的有機組成部分，試圖通過閱讀而進入這些科學偉人的心靈之中、體會這些偉大的科學創造的歷史情境和過程，那麼讀經典就會顯露出它的意義來。我們因為沐浴在經典的光輝之中，對這光輝本身也可能渾然不覺。讀經典可以幫助我們反省自身的處境。

舉例說來，今天，我們會把地球圍繞太陽旋轉當成理所當然的事實，因為我們周圍的每一個人、看到的每一本教材、接觸的每一種傳媒都這樣講，所以也就很難理解為什麼人類在上千年的時間裡竟然認識不到如此簡單的一個事實，也很難體會到日心說取代地心說這一過程的艱難和複雜。現代人很少會去費力研讀這些科學經典，因為它們的內容已經在教科書中被縮減成了用現代語言和符號表示的幾條結論，我們以為，只要掌握了這些簡單的結論，就完全理解了這些科學偉人的全部思想。然而，只要我們看看哥白尼在序言中表現出的那種猶疑不定，或者開普勒著作中所討論的那些頗具神秘性的音樂的和諧，就會感覺到，這些原著所包含的許多豐富的思想實際上已經被我們捨棄了。科學中的那些最重大的發展往往伴隨著隱含在它們背後的世界觀的改變，閱讀這些原始文獻可以在相當程度上幫助我們理解科學和人類思想的變遷，認識到我們從科學的發展中究竟得到了什麼，失去了什麼，得到和失去這些東西又是通過什麼樣的過程實現的，從而對我們現有的科學有更加清楚的認識。

這部大書的翻譯出版，不僅是願意“閱讀經典”的讀書界的福音，也是我國科學史界的一件喜事。這是因為，這五大經典有兩部是第一次譯成中文，而其它三部都在過去譯本的基礎上再次做了重譯或者訂正。

哥白尼的《天球運行論》（拉丁文De revolutionibus orbium colestium或On the Revolutions of Heavenly Spheres）在我國一直被普遍譯為《天體運行論》，但這個譯名是不確切的。問題出在對“orbium”一詞的理解上。對哥白尼來說，這個詞並不是指我們今天很容易接受的“天體”，而是古代天文學家假想的帶動天體運行的那個透明的“天球”。今天我們不承認有“天球”的存在，便想當然地把這個詞譯成了“天體”。其實恰當的譯法應該是《論天球的旋轉》或《天球運行論》。我曾專門撰文澄清過這一點，但似乎未引起學界應有的重視。1973年，科學出版社曾經出版過李啟斌先生翻譯的節譯本（主要是前言和第一卷），1992年由武漢出版社以及2001年由陝西人民出版社相繼兩次出版過葉式輝先生的全譯本，他們把書名均譯成《天體運行論》。這次我的學生張卜天受命重譯時，接受了我的意見，把書名改為《天球運行論》。需要說明的是，葉譯本依據的是1978年由羅森（Edward Rosen）翻譯和注釋的英譯本，而霍金這裡所選的是瓦裡斯（Charles Glen Wallis）於1939年推出的第一個英譯本，兩個英譯本在行文和編排上存在許多不同。應該說，1978年的羅森英譯本是更有價值的，因為其中包含了譯者的許多注釋，但1939年的瓦裡斯英譯本也有其歷史價值。考慮到現存葉譯本的一些差錯，考慮到張卜天在翻譯時同時參照了羅森譯本，並且改正了瓦裡斯譯本的不少錯誤，這個新譯本就不是沒有意義的。

伽利略的《兩門新科學的談話》（Dialogues Concerning Two New Sciences）是他的最後一部著作。兩門新科學指的是材料力學和動力學。在其中所包含的四篇對話中，後兩篇討論的是勻加速運動和拋體的抛物線軌道；前兩篇是對物質的構成、數學的本性、實驗和推理在科學中的地位、空氣的重量、光速等等的討論。較之伽利略的另一部重要著作《關於兩大世界體系的對話》（1974年由上海人民出版社出版），這部著作的重要性甚至有過之而無不及。我國著名的物理學史家、科學著作翻譯家戈革先生在這裡將之首次譯出，彌補了長期以來的一個缺憾。

開普勒的著作選的是《世界的和諧》（Harmonies of the World）的最後一卷即第五卷，英譯者也是瓦裡斯。之所以只選了第五卷，主要是因為第五卷處理的是天文學，而且也是全書的高潮和總結。在第五卷中，開普勒提出了著名的關於行星週期和距離的第三定律。《世界的和諧》的前兩卷討論的是幾何對稱和比例，第三卷討論的是音樂中的和諧，第四卷討論的是占星學。在我國，開普勒一直鮮有人研究，原因之一就是一手材料難以找到，而且晦澀難解。張蔔天這裡首次譯出開普勒的著作，將大大有益於學界對開普勒的研究。

牛頓的《自然哲學的數學原理》（The Mathematical Principles of Natural Philosophy或Principia）此前已由中央黨校哲學部的王克迪教授根據Andrew Motte的譯本譯出全本，並於1992年由武漢出版社以及2001年由陝西人民出版社相繼兩次出版。霍金選的仍然是這個版本，所以這裡只是改正了此前中譯本的一些錯誤。

愛因斯坦部分是從H. A. Lorentz, A. Einstein, H. Minkowski和H. Weyl編的《相對論原理》（Das Relativitatsprinzip）中選取的愛因斯坦的七篇文章。除“哈密頓原理和廣義相對論”一篇外，其餘各篇以前都曾在我國著名物理學史家許良英、範岱年編譯的《愛因斯坦文集》第二卷（商務印書館1977年）中出版過，這次收入時只由譯者做了個別訂正。

煌煌五大科學巨著由享譽世界的科學名人霍金編輯、由我國科學史界的老中青三代學者連袂譯出，的確是一件可喜可賀的事情。感謝湖南科學技術出版社獨具慧眼，為中國讀者奉上這件稀世珍品，為科學傳播再立新功。是為序。

關於文本

序

前言

《天球運行論》

《關於兩門新科學的對話》

《世界的和諧》

《自然哲學之數學原理》

《相對性原理》

後記