中外科学家发明家丛书:开普勒-第1部分
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一、开普勒的童年生活
公元1571年12月27日，在德国符腾堡的小城魏尔，海内里希·开普勒
家诞生了一个男孩，这就是后来闻名于世，对世界天文学做出杰出贡献的科
学家约翰内斯·开普勒。
开普勒的先辈中，曾经有两个骑士，这就是海内里希和他的弟弟弗里德
里希，他们是在1430年被斯瓦比亚的皇帝封为骑士的，成为皇帝的随从。后
来家世中落，开普勒的先辈沦为商人和手工业者，骑士证书也因此被看得分
文不值，直到开普勒的祖父泽巴尔勒，因为当上了魏尔市的市长，其家世才
日益显贵起来。开普勒的父亲海内里希·开普勒却是一个非常平庸、没有任
何志向，也无一技之长的人。他经常弃家不顾，在各种军队里当职业军人渡
过了一生。因此这个贵族骑士家庭最终成了雇佣兵家庭。到约翰内斯·开普
勒出生时，他的家庭已日渐衰落了。
开普勒的童年生活是不幸福的，他的父母亲感情不好，因此在开普勒出
生3年后，他的父亲就离家去尼德兰帮助西班牙统治者去镇压人民的暴动去
了，不久他的母亲卡塔丽娜·开普勒就将开普勒丢给祖父，自己去找丈夫去
了，开普勒的父亲从西班牙战场回来后就带着家人迁居到邻近的莱昂内克。
不幸的是，海内里希·开普勒在那里丢失了他的全部财产。因此，他又被迫
到外国军队里去当兵。此后，开普勒很少能见到父亲。后来父亲在奥格斯堡
附近的一次征战中死去。
童年的开普勒，体弱多病，在5岁那年得了一次天花，差点夭亡。他的
视力很差，不仅近视，而且散光，这使他看到的图像只能是重重叠叠，模糊
不清的。他的身体状况给他的学习和生活带来很多不便，但开普勒是一个有
着强烈求知欲和坚定意志的人，他凭借着坚强的意志和自己的聪明才智，如
饥似渴地学习着各方面的知识。
二、在图宾根神学院学习
少年时期，开普勒曾在阿德尔格的毛尔布龙的修道院附校预备学习，并
取得了优异成绩。1589年9月17日，开普勒未满18周岁时，获得符腾堡公
爵弗里德皇帝奖学金，并作为奖学金生进入了德国著名的图宾根神学院。神
学院的生活非常清苦，加之开普勒家的生活比较清贫，因此，他只能靠微薄
的奖学金维持在图宾根神学院的读书生活。
开普勒首先在“文艺院”里学习了两年。在这两年里，他学习了奠定其
一生学术基础的各种文化知识。他学了数学和天文学的基础知识，学会了古
希腊语和拉丁语，也学习了修辞和诗词艺术。但对开普勒最具吸引力的则是
哲学，他把哲学作为一门总的学问如饥似渴地学着。他在此期间所学到的哲
学知识和对世界的认识，影响了他一生的学术活动。
在图宾根神学院，对开普勒影响最大的老师是米夏埃尔·马斯特林。当
时在神学界占主导地位的是托勒密的地心说，哥白尼的日心说由于与圣经的
解释相冲突而遭严禁，信仰和传播哥白尼日心说的人都被视为异端，遭到监
禁或迫害，因此通往科学的路由于宗教的关系也布满了荆棘。当时，在讲台
上，几乎没有人敢公开讲解哥白尼的日心说。开普勒从来没有读过哥白尼本
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人的著作，也没有读过他的学生赖蒂柯斯的《第一解说》，当然也无从知道
哥白尼的理论和学说。他对哥白尼了解的唯一途径是他的老师米夏埃尔·马
斯特林的讲演。马斯特林在讲到哥白尼时也是非常谨慎小心并留有余地的。
他只是把哥白尼体系作为一种数学假说来介绍，因为他本人还是完全拥护托
勒密的地心说的。
米夏埃尔·马斯特林在讲到哥白尼体系时，主要是告诫他的学生要把天
文学的，即纯数学的论点和物理论证结合起来。正是这一点，对开普勒产生
了极大的影响，激发他敢于迈向新时代的天文学。首先推动开普勒形成他的
宇宙观的是一位意大利的柏拉图主义者尤利乌斯·凯撒·斯长里格的著作《附
加练习》。这是他为当时的意大利哲学家、数学家、医生希罗尼姆斯·卡尔
达努的15册《论深奥》而写的一篇文章。开普勒正是通过这篇文章，了解了
文艺复兴的自然哲学及其关于宇宙灵魂的观点，以及关于力及力把天地连结
在一起并决定整个宇宙的问题。
开普勒在图宾根时期也研究了柏拉图、亚里士多德等人的著作，他不仅
研究他们在数学物理学方面的理论，而且也研究他们对哲学的论述。开普勒
感到，亚里士多德的哲学对他的吸引力比柏拉图的理念论更要大些。柏拉图
的理念论主要是指后来数学形式的理念论。而这种数学柏拉图主义通过开普
勒逐步发展为近代自然科学的数学结构主义的哲学基础。
1591年8月10日，只有20岁的开普勒通过了图宾根神学院的硕士考试，
并且获得了第二名。他延长奖学金的申请也由于他学习成绩优异而得到批
准。图宾根神学院规定，只有最优秀的学生才能学习神学。这样，开普勒便
比较轻松地跨进了图宾根神学院的大门，开始了他梦寐以求的对于神学的学
习。
开普勒生活的时代，是世界历史发生伟大变革的时代。开始于14世纪的
文艺复兴，以及反对中世纪的禁欲主义和宗教观，要求摆脱教会对人们思想
的束缚，打倒作为神学和经院哲学基础的一切权威和传统教务的人文主义思
潮和宗教改革运动这三大潮流汇聚到一起，取代了中世纪的思想意识。文艺
复兴和人文主义思潮使人们的思想得到解放，使当时的一些思想家、科学家
对上帝、世界和人的关系有了新的认识。1517年由马丁·路德发起的宗教改
革运动在欧洲许多国家展开，一些不满罗马教皇统治和受贿行为的神学家在
宗教改革的旗帜下，率领一大批中下层人民向西欧封建统治的支柱——以罗
马教皇为首的天主教会发动了猛烈冲击，这是一场实际意义上的社会和经济
革命。他们在宗教方面提出：反对罗马教皇对各国教会的控制；反对教会拥
有地产；指出《圣经》是信仰的最高准则，不承认教会享有解释教义的绝对
权威；强调教徒个人直接与上帝相通。由于对教义的理解和解释不同，以路
德为首的一派宗教改革家，建立了适合君主专制的新的教会和教义，得到市
民上层和德国诸侯的支持，属比较温和的一派。以法国人加尔文为首的另一
派在日内瓦取消了主教制，建立了资产阶级共和式的长老制教会，并同日内
瓦城市政权结合成政教合一的体制。加尔文宣称教徒做官执政，蓄有私产，
经商赢利，放债取息等，同担任教士职务一样，均可视为受命于上帝，适合
当时资产阶级激进派的要求，属比较激进的一派。继而在英国和北欧各国，
世俗君主也摆脱了教皇的控制，把教会置于本国君主的控制之下，从此基督
教开始了大分裂，把基督世界分为两部分：一半占统治地位，一半占非统治
地位；一半是虔诚的教徒，一半是异端分子。制造出数个意见分歧的小教派，
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彼此毫无共同之处。宗教改革运动虽然废除了罗马教皇的专制统治，使人们
的思想得到进一步解放，但随着教义的不同解释而产生的越来越多的教派，
这些教派不仅使新教徒和天主教徒之间开始了大规模的自相残杀，也使新教
各教派之间互相敌视，进一步加剧了德意志的政治分裂，也给德意志以及欧
洲各国人民带来了深重的灾难。
为了调和新教和天主教的矛盾，路德的朋友、德国新教神学家梅兰喜顿
于1530年起草了《奥格斯堡信条》，对天主教徒采取了一种和解的态度。他
在1540年起草的《不同的信条》中也强调了路德派和加尔文派的共同之处，
并提出了一种调和两派观点的圣餐信条。加尔文也在日内瓦雷根斯堡和宗教
谈判中签署了这份奥格斯堡信条。在这个信条的基础上，1555年在奥格斯堡
帝国会议上，德意志新教诸侯和皇帝查理五世缔结了《奥格斯堡和约》，规
定：结束天主教诸侯和新教诸侯间的战争；各邦诸侯可自由决定其本人及其
臣民信仰天主教或路德派新教；1552年前被新教没收的天主教会的财产不再
发还等等。这是一个比较温和的和约。
开普勒就是这样在社会发生大变革、基督教会大分裂的时候开始他的神
学院生活的。开普勒是一个新教教徒，但基督教本身的分裂却使他深受折磨。
在德意志，路德教还成为国教。尽管路德派的梅兰喜顿和路德已经为调和两
派的观点而努力，但图宾根的神学家们却在排斥加尔文教。开普勒在教派纷
战的时候形成了他一生都遵循的基本态度：和平、妥协、统一，而且这一态
度始终贯穿于他一生的思想和著作中，在这一态度的基础上，他不认为加尔
文有罪，并且认为天主教会和路德派对加尔文的待遇是不公正的，他的这一
态度给他以后的研究和生活带来多次厄运。
三、在格拉茨教会学校任教和编制历书
1594年，开普勒还没有结束图宾根神学院的学习，就接到了到格拉茨教
会学校担任数学教授的任命，推荐他担任这一职务的是他的数学教师米厘升
埃尔·马斯特林。开普勒对这个任命感到不解和难以接受，这不仅是因为他
还没有结束在图宾根的神学学习，而且他非常热爱神学，从小就希望能当一
名神职人贝，而且在教会占统治地位的德意志国家，神职人员的地位比教职
人员要高得多。开普勒经过长时间的考虑及与亲戚朋友们商量后，决定接受
格拉茨教会学校数学教授的任命，同时明确表示保留返回和进入神职界的权
利。
格拉茨是奥地利的贵族和新教阶层的领地，格拉茨新教教会学校是马克
西米利安二世统治期间建立起来的，格拉茨教会学校的管理法也是马克西米
利安起草的，他待人比较宽厚温和，对路德派新教徒比较宽容，允许贵族们
在自己的领地推行路德教。但克西米利安的兄弟，大公爵卡尔却是一个严酷
的天主教徒，马克西米利安去世后，新教失去了保护人，掌握政权的是卡尔
大公爵的遗孀，她是一个天主教徒。因此也想让她掌权的士的里亚重新皈依
她的宗教信仰，撤消马克西米利安二世在世时许诺给新教徒的权利，所以在
格拉茨，两派宗教势力的斗争也日趋激烈。
开普勒在新旧宗教势力的斗争形势下来到了格拉茨教会学校教学，他勤
勤恳恳地工作，最初教授数学，后来又教诗和修辞学，以后又教伦理学和历
史。由于他的知识渊博，能够胜任多门学科的教学工作，而得到学校的好评：
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“他在演说、讲授和论辩方面都使我们十分满意，他是一个年轻博学、虚怀
若谷的人，一个偏辟的地方能拥有像他那样的出色的教师真是难得。”
开普勒在格拉茨新教教会学校一边从事教学工作，一边开始了编制年历
的工作。历书的真正创始人是德国的大天文学家雷焦艺塔纽斯。他用德语编
制了1475—1531年的历书。这第一本历书不但预报了一年，而且预报了好几
年的日月星辰的活动。其中有太阳运行和昼长的精确注明，有日出日落的时
间，还有新月和满月的确切时间以及关于日蚀的预报。但雷焦艺塔纽斯的历
书没有被采用。当时欧洲采用的历法仍是罗马大帝凯撒于公元1世纪时制定
的。凯撒规定每年为365天，每四年加一天，放在二月末作为闰年。但是，
实际上一年的时间比这个法定的年约短11分钟。这样年复一年地积累下去，
130年后就整整会少一天。到了15世纪初，这种日积月累的结果，使原来规
定的3月21日的春分节在3月10日就到了。这表现，天象与历法还相差了
10天之多。这个情况引起了教会的注意。1574年，信奉基督教的各国主教和
大学教授、专家等在罗马开会，教皇利用这个机会提出了改革历法的问题。
1582年，教皇格里高利颁布了新历法。这个历法主要修订了两项：第一，将
1582年减去10天，以那年原来的10月5日定为10月15日。第二，确定公
元纪年能被4除尽的那一年为闰年。但逢百之年必须能被400除尽的年份才
是闰日。这样，就使天象和历法在3000多年后才差1天，历史上人们将这种
历法称为格里历，即目前全世界都通用的阳历。
开普勒编制的历书就是根据格里历编制的。当时的历书上有图、有表，
老百姓都很喜欢。每年出版时，人人都很兴奋，都以特殊的兴趣阅读有关收
获、气象、灾情、政治事件的预报。最初，开普勒很不喜欢这种带有“占星
术”性质的历书，只是由于他的工作关系，他必须预报，到了后来，开普勒
开始相信星宿对地球上的事情和人的命运有影响，他主要的还是想从经验物
理学的角度证明自然情况的预报，他本人在他的历书里十分强烈地警告读者
在作出政治决定时，不要依赖占星术的预报。然而，开普勒编制年历都很有
成就。他预言1595年冬季会出现少见的奇寒天气和土耳其的侵袭都应验了。
这使开普勒出了名。由于1595年冬季�
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