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近年来，随着行动装置、云端技术的快速发展，促成了以伺服器为主导来产生大数据（big data），使得网路的连结和应用达到空前的境界。通过电脑资讯系统，可将过去与现在的信息连结在一起。藉由各种处理、分析的手段，来预测未来的可能走向，以便寻找未雨绸缪的因应之道。

实际上，大数据早已成为现今生活中不可分割的一部分。在日常的生活中，周遭出现的任何信息，均与某种或某些大数据有着相当程度的关联性。依循着大数据之间的历史性相关性，可建构不同类型或性质的「科学模型」，来诠释、分析、推测自然界中发生的各种事件或事物。

历史上，利用大数据间的关联性来进行事件分析的人物，首推16世纪的科学家尼古拉・哥白尼（Nicolaus Copernicus，1473－1543）。他很有耐心地计算每颗行星旋转运行的轨迹，以及各颗行星旋转运动的轨道长度。他以太阳为中心，按照行星轨道的大小，向外排序，建立各行星彼此间关联性的连结。最终，他发表了一部震天价响的巨著《天体运行论》（On the Revolutions of Heavenly Spheres）。

何谓大数据

所谓的大数据，就是海量资料或巨量资料。它的特点不在数据资料的多寡，而在于人们如何使用软硬体，以及如何建制绵密的网路结构。当进行脸书按赞、网页搜寻、提款机作业、信用卡使用、医疗健检等行为时，不管是否行使同意或不同意的动作，都会有意地或无意地提供了数据，将其上传到网路上的数据库内。从这些巨量的资料中，专家们可设法找出它们之间的关联性，拼凑或推测出原先看不到的图像。利用这些整理出来的结果，商人可藉其推估顾客下一步想买的东西，医生也可以预测病家的身体状况和症状发展。

当谈到「大数法则」时，经常有人会引用徐志摩所写的一篇题为「数大便是美」的散文。他说：「数大了，似乎按照这一种自然律。自然的会有一种特别的排列，一种特别的节奏，一种特殊的式样，激动我们审美的本能，激发我们审美的情绪。」这段文字说明，自然界中的随机现象，实际上都会遵循着某些规律或法则。此意即，无序变化中，存在著有序运动，那就是关联性的历史轨迹。

依据大数据的资料，可以观察或搜寻各种事件、事物间彼此的关联性，也可以藉助它们的历史纪录来推估未来的动向。所谓的关联性，并非是预知未来事件发生的真实性，而是推测未来动向趋势的可能性。根据大数据所显现的关联性，可以建构所期待的「科学模型」。透过此模型来观察事件演进的走向，可以进行必要的计算与分析，以便预估事件未来动向趋势的发展。一切「观念」的形成，一切「事实」的认知，均可经由此科学模型来进行了解、判断或推测。

真正改变世界的大数据，就是天体运行的观测数据，他掀起了一场天文学革命。哥白尼花费了30年的宝贵光阴，耐心地计算各颗行星运行的轨道，不断地进行各种数据的验证和分析。经过30年的辛苦工作，利用观测所得的大数据，不断地进行演算、分析与研究，哥白尼终于磨出了一把利剑—《天体运行论》。

三、改变的年代

古希腊人认为，宇宙的创生乃是从混沌中产生出的秩序。同时，宇宙中蕴藏著完美的秩序。就「宇宙（cosmos）」这个字来说，它本身就意涵著「全部」和「美」。在中古时期（500-1500 AD），柏拉图（427-347 BC）、亚里士多德（384-322 BC）等人的著作及思想，并未完全消失殆尽。他们的片段思维纪录，经神职人员整理、整合后，可用于诠释神学上的发展。中古时期的思想仍着眼于神及人与神间的关系，尚未发展出以人为中心的思维模式。因而，那时的人们并不重视人一生中所需面对的课题，以及与自然界、环境间的关係。

12世纪时，在十字东征及绵密贸易的冲击下，人们得以有机会再度学习希腊文明及阿拉伯知识。直到1453年，土耳其人攻下君士坦丁堡。居住在拜占庭帝国君士坦丁堡的希腊学者们，纷纷逃到义大利，寻求庇护。当时，义大利的商业、贸易非常发达，累积了不少的财富。于是，义大利成为西方文明思想最先萌芽的地方。由于避难学者们的涌入，带来了拉丁文译本的希腊著作。从此，希腊文明便对欧洲思想产生了无休无止的影响。以人为本的思想开始抬头，欧洲人逐渐从古欧洲文化的遗产中觉醒过来，使得科学得以逐渐地成长与发展。

基督教至高无上的神权思想，受到托勒密「大综合论」或「天文学大成（Almagest）」很大的影响。托勒密的思维系统，是建立在大自然表象的基础之上。人们看惯了太阳、星星的东升西落，以及垂直上抛物体不偏不倚下落的现象。由于人们沉醉在以自我为中心的思潮中，所以非常乐于相信地球是位在宇宙的中心。在亚里士多德和托勒密被尊为「众人之师」的年代，他们的思维、理论恢复了人们至高无上的信心，亦即人类在宇宙中的优越地位。于是，个人的自我意识企图从基督的无上神权中挣脱，积极寻找个人精神的自由与解脱，进而产生了欧洲的文艺复兴运动。

由于城邦、城市的兴起，商人们为追求更为丰厚的利润，乃间接或直接地激励了地理大发现的探险活动。另一方面，古腾堡发明的金属活字印刷术，迅速地在欧洲各地普遍应用，使得书本知识和观念的传播比以往快速。此时，葡萄牙、西班牙的探险家们吸收了各国航海技术的经验，进行了一连串跨越不知水域的航海探险活动。因此，通往新大陆和绕过非洲到中国的航路陆续地被发现，带回了不同地域人民的信仰、宗教和生活相关的知识，大幅地扩大了欧洲人的视野。这些来自东方的知识，不断地向中世纪的教条主义挑战，大大地刺激了欧洲人的想象力。

处于解脱禁锢中的欧洲人，在探索地理、人体、天文三方面有了重大的进展。1492年，哥伦布发现了美洲；1543年，维萨里斯发表「人体结构论」；同年，哥白尼透过数学计算，发表了「天体运行论」。后来，伽利略以自製的天文望远镜观察星体的运动，发现月亮并不皎洁、而且木星附近还有卫星围绕。这些发现间接地揭示了地球环绕著太阳运行的事实，逐步地显露出宇宙的奥秘。万物赖以生存的空间中，日月星辰运转不息，四季寒暑更替不乱，它们都存在着一定的运行秩序—有序运动。

四、谁是哥白尼

1473年，哥白尼生于波兰的维斯瓦河畔的托伦小城。当时，那里属于波兰王国的普鲁士行省。1491年，他的舅舅担任埃姆兰德（Ermland）地区的主教。他让哥白尼先去克拉科夫大学就读通识课程，然后再去义大利的博洛尼亚（Bologna）学习法律及医学。在当时，这种安排是杰出波兰人的普遍做法。

在学时，哥白尼曾师从多米尼科‧马利亚・德・诺瓦亚（Domenico Maria de Novara）学习数学，他是当时著名的数学家之一。诺瓦亚是托勒密的批评者，他对其二世纪的天文学理论抱持著怀疑的态度。1503年，哥白尼回到波兰，协助其舅舅处理主教教区的行政事务，并行医于王室成员和牧师，以及无钱就医的人们。1512年，舅舅去世，哥白尼就到弗劳恩堡（Frauenburg）定居，开始了他的天文研究工作。在他的后半生中，他也一直担任著牧师的神职工作。

在弗劳恩堡时，哥白尼对天体的运行非常地有兴趣。他深信自然是单纯的，为何托勒密的地球中心说内，行星运行的轨道会如此地複杂呢？他发现，人们以往观察行星运行的位置，都是处于地表上进行的。如果改以太阳为观察点，那麽对天体运行的描述就可能会简单一些了。为此，他于1513年在弗劳恩堡大教堂的一座平台上，搭建一座观测天文的塔台。在那里，他利用四分仪、星盘等多种天文仪器从事观测纪录，累积了关于行星运行、日月食等天象的大批数据。利用这些大数据，他不断地验证自己的想法。

1514年，哥白尼写成一本简短的《要释》。其中，倡言太阳为宇宙的中心，地球会自行旋转。行星运动的「逆行」现象，乃是因地球运行时所造成的错觉。然而，这些只在他可靠的朋友间流传。由于《要释》中没有数学解说，所以他应允来日当成全书。同年，他奉教皇利奥十世之命，改造历法。后来，他将观测的相关数据告诉教皇保罗三世。这份资料，成为日后制定格里高利历法的基础。对于农业社会而言，春耕秋收的时机是决定年度收成丰歉的重要关键。如果授时错误导致歉收、饥荒，以致民变、亡国，那可是何等的大事啊？

早在1530年，哥白尼就已将观测、发现及推论的结果整理妥善了。哥白尼是一位完美主义者，他总觉得自己的结果不够完善、尚需进一步地考证和修订。另外，他深知自己的观点与传统的神学思想牴触，定会触怒当时的教会，迟迟不敢公开其著作。直到1543年的春天，哥白尼在咽下最后一口气之前，才决定将整理成书的资料出版。这本描述天体运行的书，名为《天体运行论》。在该书中，他提出「日心说」。他大胆地假设「宇宙的中心不应是地球，而是太阳」，地球与五大行星一样，皆绕日而运行，且又绕着自身转轴自转。

五、天体运行论

对于基督教而言，自然现象的合理性，上帝存在的必然性，两者都非常地重要。这些观念，一直烙印在十五、十六世纪每一位学者的脑海中。因此，大部分的学者都会说：「宇宙是设计出来的，那是合理的，应可为人类所了解、接受。」依照数学律，上帝设计、创造了整个宇宙。因而，上帝应是一位忠实无暇且至高无上的数学家。所有关于自然的研究，都是在探讨上帝的话语、方法和意志。

《天体运行论》全书共分六卷，第一卷是「以太阳为宇宙中心」的理论，描绘了太阳系的总体规模，主要内容为「地球自转，且绕着太阳运行」、「天体当比地球大无数倍，是以远处星座没有视差」、「天体皆以太阳为中心绕行运转」等。因为太阳是最明亮之灯，理应普照万物，所以太阳应该位居宇宙的中心。第二卷描绘地球的运动、讨论行星的运行、解析球面上的圆问题，以及如何计算星座的位置和角度。第三卷论述岁差理论，讨论春分秋分、夏至冬至、秋分点之转移，太阳年之长度，以及太阳的位置等。

第四卷至第六卷，分别描绘了月球、行星的运行状况，详述计算土、木、火、金、水等五大行星的黄纬和倾角的方法。历经艰苦的、训练有素的观察，哥白尼经由搜集大量的资料、演算大量的数据，把各个天体运动的轨迹历史整理出来，构想了任何可以令自己满意的假说。通过这些假说，他一再重读所获得一切哲学家的著作，寻找是否有人曾经讨论过地球的运动。结果，在西塞罗（Cicero）的著作中发现，希塞塔斯（Hicetas）曾经假设过地球是在运动的。经过长期的反覆观测之后，他就把其它行星的运动与地球的圆运动联系在一起。

从事天象观测，其数据的精确性受限于所使用的天文观测仪器。哥白尼时代，天文望远镜尚未诞生。天象观测的工作只能依靠肉眼进行观察，在四分仪、星盘等工具的辅助下，严谨且重复地进行一系列制式的计算工作。按照每颗行星的旋转运动，计算行星运行轨道的长度。将各行星的轨道长度进行排序，便可从它们彼此间所呈现的关联性，厘清长久以来天穹的秘密。实质上，《天体运行论》是一本工具书，它提供一套与观测结果相近的计算方法，其可对当时从事天文研究者提供修改历法的依据。哥白尼是一位虔诚的基督教徒及数学家，《天体运行论》的出版，使得当时的宗教改革有重新探讨源头的机会。

六、结语

在哥白尼一生的大半岁月里，都在为其心中的论述进行耐心的研究。他以前人的知

识为基础，比对当时的观测数据与往昔结果间的差异，修正前人的误解，并重新思考、建构新的天体运行模型。他以改变往昔的心情，重新探索原已定型的世界。

经由长期的观测，哥白尼掌握了丰富的天体运行知识，发现了托勒密学说的缺陷。内行星绕日而行虽是对的，但内行星与太阳一起绕著地球旋转则是错的。哥白尼的学说不是凭空想像的，是有科学根据的，且有哲学根源与历史根源。他体会出中心火模型的哲学观点，宇宙中心本就应该放置扮演圣洁火的太阳。古希腊虽有过日心说，但其观点过于粗糙，缺乏完善的理论。

借助大数据的资料，哥白尼的计算结果推翻了「地心说」。1621年，克卜勒的《哥白尼天文学概要》证明了哥白尼的理论，使得「日心说」不再遭到质疑。今日的大数据，对人类社会的影响是全面性的。这种影响到底有多大，目前还无法预测。是否还会再次引起一场「哥白尼式革命」？现在尚不得而知。

主要参考资料

1. 林炎全等译，Morris Kline著，《数学史-数学思想的发展》，九章出版社，1983年11月，再版。

2. 袁尚贤，〈天体运行论与哥白尼〉，《科学月刊》，第196期，页291-296，1986年4月。

3. 江晓原等译，米歇个・霍斯金主编，《剑桥插图天文学史》，山东画报出版社，2003年3月。

4. 张卜天 译， Nicolaus Copernicus著，Stephen Hawking编《天体运行论，On the Revolutions of Heavenly Spheres》，大块文化出版公司，2005年2月，初版。

5. 吕健忠译，Niccolo Machiavelli著，《论李维罗马史》，五南图书出版社，2011年8月，初版。

6. 刘宗平，潘月里，〈科幻电影的科学传播──以电影《第五元素》为例〉，《海峡科学》期刊，卷63，期3，页193-195，2012。

7. 张文贵，〈积极面对「大数据」时代的变革趋势〉，《品质月刊》，卷49，期11，2013年11月。

8. 刘宗平、沉志昌，〈哥伦布西航的遗憾〉，《中华科技史学会学刊》，第18期，页109-114，2013年12月。