《圣诞节的由来》信心依挂在蓝天—刻卜勒与天体运动三定律
作者∕张文亮
───────────────────────────────
公元前四十六年，罗马凯撒 (Julius Caesar)下令历法的订定 365
又 1/4日为基准，以 365日为一年，第四年为润年，再加一日。用此作
为罗马官方文件、公共事业、法庭审理、市场贸易等基础，他忽略了一
年是365日6时11分14秒，以致每 148年就会要加算一日，成为日后历法
的误差。
公元 325年，尼西亚会议 (Council of Nicaea)以耶稣降生时，有
一颗明亮的星星停在伯利恒城，就以当年夜晚最长的12月，满月的25日
为“圣诞节”。视为节日日，喜悦的礼仪。其实每一年12月的满日，并
非一定25日停在伯利恒的星星，也非月球。一直到十七世纪，一个大学
的数学教授写道：“数学是精确的思索，来厘清事实。数学教人喜爱真
理，因此我愈喜爱数学，就愈亲近上帝。成为真理的教导者，喜爱厘清
事实，圣诞的节日祇是历法错误的日子，救恩才是真正主观的经历。愿
福音的真光，照在我们心中，新的节日成就在我们的生命，直到永生。”
这人是谁？
有人称他是“天文物理学之父”，
有人称他是近代科学的主要奠立人之一。
但这都无法尽涵，他气势澎湃的一生，
彷如大海的巨浪撞上岸边的巍岩，
所激起的浪花，至今仍然泼溅普世的科学课本上，
听过刻卜勒与他的天体运动三定律吗？
一五七一年十二月二十七日，刻卜勒 (Johannes Kepler)生于德国
南部的魏尔斯达德 (Wei der Stadt)城。刻卜勒是一个早产儿，从小就
身体虚弱，个子矮小，当时的医学落后，刻卜勒的母亲就学了一些草药
的知识，煎一些草药给刻卜勒喝。
刻卜勒的家庭非常穷，他的父亲本来是一个钉书匠，但是他误认一
个男人最能表现男性气概的方法，就是去参加作战，祇要听说哪里要打
仗了，他就去参加。荷兰内战、匈牙利与土耳其之战、比利时与奥地利
的战争，都有刻卜勒父亲的身影。没有战争的日子，这个男人就在家里
打造武器，练习招式，不然就骂妻子，打孩子出气，刻卜勒后来写道：
“父亲打孩子跟打狗没有两样”。一五八八年，父亲又去参加意大利的
那不勒斯之战(neapolitan war)，终于战死沙场。
英雄父亲的背景是孩子的阴影
刻卜勒的母亲一直以卖草药支持这个家庭。刻卜勒在七岁时进小学
，他的成绩非常好，在十三岁时以第一名进入隆柏格 (Leonberg) 中学
。一五八七年，以全校最优异的成绩进入杜宾根大学 (University of
Tubingen)。 刻卜勒在中学时代，在日记上写道：“使用时间最好的方
法，就是去解决困难的事”、“在我做完一件事以前，不会再去做另一
件事。在我看完一本书以前，不会再看另一本”，“当我进学校的时候
，我叮咛自己带着清楚的头脑，与主动学习的心进入校门”。
刻卜勒的学生生涯并不愉快，他瘦小的身材与他熊腰虎背的父亲很
不相称，常被人嗤笑为“大英雄的儿子”。刻卜勒后来写道：“我经常
活在自我批判之下，常有一股强烈的失望笼罩在我的心头，我在同学中
以雄辩出名，以幽默吸引人，以讥讽折服人，我不知道什么是生命的真
实，我从小就经常向上帝呼求，求祂帮助我。”
大学是孕育一个学生特质的摇篮地。刻卜勒最喜欢上希腊文教授古
鲁西斯 (Martin Crusius, 1526-1607)的课，古鲁西斯的课程变化多端
，“由荷马的史诗论早期的天文”，“由罗马历法计算旧约圣经中，但
以理的预言年代”，上他的希腊文化史不是强迫自己啃一些冰冷的词汇
，而是进入一个万花筒的世界中去探险。
哥白尼的理论的启示
最影响刻卜勒一生的是天文学教授梅斯特林 (Michael Maestlin,
1550-1631)，梅斯特林当时被学生称之为“最敬虔的教授，最热心教学
的基督徒，与关心贫穷学生的老师，对上帝敬畏的教授”，梅斯特林是
最早在大学将哥白尼 (Nicolaus Copernicus, 1473-1543) 的理论作为
教材的老师，理由是：“所有的宇宙学说都像一堆垃圾，祇有哥白尼学
说才透露出正道。他提出正确的光，比所有宗教敬虔与古希腊的哲学，
更接近圣经的权威。”梅斯特林带领刻卜勒进入天文学与信仰。
这时刻卜勒写道：“哥白尼的理论不仅是数学的证明，而是更准确
的天文观测，更重要的是证明地球不再是宇宙的中心，所有的星球并非
绕地球而转动。如同所有的事情并不因人的意志而决定。我相信马丁路
德 (Martin Luther, 1483-1546) 所提人的自由意志并不自由。如同地
球并不能自由转动，而是受太阳的影响……，这使我愈来愈体会，人并
没有绝对的自由意志，因为人如果有控制自己意志的自由，那这自由是
谁来控制？可见人心会偏于邪恶，即使邪恶成为人意志的第一个推动者
，仍然有人会归向上帝，这是上帝的恩典，在人心的推动。如同地球没
有自己转动的自由意志，太阳引力的作用。啊！我终于体会哥白尼的发
现使我到教会擘饼时，更知道与基督的联合成为基督的身体，是不受时
空影响的，这使我的心灵变得更健康。”
讲台在众星之间
一五九一年，刻卜勒自大学毕业，他决定成为一个宣教士，进入德
国路德神学院。一五九四年，就在刻卜勒将自神学院毕业前五个月时，
奥地利的葛雷兹 (Graz) 神学院需要一位数学教授。杜宾根大学推荐他
前往，刻卜勒前往任职。
刻卜勒到了葛雷兹神学院，除了教授天文与数学之外，也接受奥地
利政府委托重新校正历法。刻卜勒知道，校正历法不祇需要天文知识，
也需要勇气。历法的订定本来是为了时间，作为农业耕种的时节，或是
知道四季运转的记号，后来逐渐变为政治的工具、皇帝欺骗人民的借口
与宗教神棍恐吓百姓、避祸藏凶的谋利工具。
刻卜勒写道：“这种历书，是招魂术与恶作剧的组合”。他写道：
“星球不会让强者更强，也不会让弱者更弱，星球不会去满足人的欲望
，也不会使人倒霉。星球是物质，人是生命；物质与生命无关，星球的
运转与人的命运无关。”刻卜勒为奥地利订定新的历法，他写道：“我
相信这是上帝的旨意，使我获得这个机会，去除百姓被扭曲历法辖制的
痛苦。”刻卜勒的历法有更准确的四季日期，每一天都是新的，没有什
么吉利或不吉利的。
没有不吉利的事
刻卜勒的信念不久就受到别人的挑战。葛雷兹城有一个女孩名叫芭
芭拉‧慕乐(Barbara Muller)，被人公认是出名“不吉利”的女人，她
才二十三岁就已经“克死”了二个丈夫，她在十六岁时先嫁给一个四十
多岁的男人，二年后生了一个女儿，丈夫却死了。旋即再嫁另一个年纪
更大的男人，三年后那个男人又死了。刻卜勒调查这件事，他发现这“
不吉利”的背后，是她的父亲，牺牲女儿赚到许多的遗产，更有意思的
是刻卜勒与慕乐见面数次后，竟皆坠入情网。一五九五年，刻卜勒向对
方提亲也获回应。没想到结婚的那一天，刻卜勒在教堂等了许久，不仅
女方的亲友都没有来，连新娘也没有出现。
原来是新娘的父亲看刻卜勒的“聘金”太少而想毁婚，于是刻卜勒
上法庭告岳父不守承诺。这个官司缠讼了二年，法官才判刻卜勒胜诉，
但要刻卜勒签下以后放弃岳父的财产继承权，刻卜勒立刻签名，带着慕
乐小姐到教堂结婚。这期间很多人劝刻卜勒放弃这个“不吉利”的女孩
，刻卜勒坚定的回答：“我不在乎她的星座，祇在乎她的心灵。”
布拉格的异乡人
后来慕乐为刻卜勒生了六个孩子，其中有四个出生不久就病故。刻
卜勒周围有太多的闲言闲语，刻卜勒也非常的难过，但他写道：“即使
周遭是一片的混乱，天上的星辰仍有条理。”一五九八年，奥地利政府
下令“基督徒必须缴更重的税，生病不得就医，孩子不得入学”。逼迫
愈来愈厉害了。一六○○年，刻卜勒带着家人逃到捷克的布拉格 (Prague)。
刻卜勒在布拉格有一年的时间，找不到正式的工作。他帮人看病，
到歌剧院打零工，写诗投稿赚稿费。刻卜勒的多才多艺，竟在失业时，
才有机会派上用场。这时，他还为女儿写了一本介绍信仰的书，一六○
一年十月，布拉格大学首席数学系教授出缺，刻卜勒以一个外乡人竟获
任用，刻卜勒高兴地写道：“上帝眷顾天上的星球，也眷顾研究星球运
转的我。”不久，这个布拉格的教授，翻转了整个科学界。
刻卜勒第一定律
当刻卜勒提出：“地球，是以椭圆的轨道绕着太阳运转。”引来了
许多的反对，在人类的历史上，无论是西方的科学家或是东方的哲学家
皆认为：“圆形是最完美的图案，所以星球运转的轨迹也是圆形的。”
怎会有人提出轨道椭圆形呢？而且还说太阳是在椭圆形二个焦点中的一
个位置上。但刻卜勒以精确的观测与计算证明“如果是圆形的轨道，火
星的出现会有八分钟的误差。”八分钟误差的发现，颠覆了当时宇宙学
。有人质问刻卜勒：“为什么上帝要给星球椭圆形的轨道，而不是完美
的圆形呢？”刻卜勒回答道：“这是要提醒人，星球是物质，物质不完
美。”这就是科学史上著名的“刻卜勒天体运动第一定律”，又称为“
椭圆定律”。
刻卜勒第二定律
不久，刻卜勒又提出：“行星在绕太阳运转时，由于受到太阳不同
的‘引力’影响，星球距离太阳愈远时，移动的速度愈慢。星球愈接近
地球时，移动的速度愈快。但是无论移动的速度快或慢，在单位时间内
，星球距太阳半径，所移动的面积是相等。”这是“刻卜勒天体运动第
二定律”，又称为“面积定律”。当时的人都看不懂刻卜勒的第二定律
，以至于想质问他都不知道要从何问起。在第二定律里，刻卜勒不仅证
明了星球存在和谐性的规则，并且他把“物理”的力学观念带进了天文
学，后来牛顿就是根据刻卜勒第二个定律导出非常著名的“万有引力定
律”。
超级巨星之辩
一六○四年十月十一日夜里，在天上突然出现了一颗明亮的星星，
那一颗星星还比周遭的土星、木星、火星更亮。怎么会出现这样的一颗
星星呢？开始祇是一些人私底下耳语，结果竟快速的成为当时最热门的
预言，有“大审判的日子来了”、“有一场可怕瘟疫的先兆”、“有一
颗星球要撞过来了”、“土耳其的的军队即将攻到”、“伯利恒之星的
再现”、“耶稣基督的第二次再来”…
当众人为一件事情热昏头的时候，最好的对策是保持冷静。刻卜勒
写道：“人心的错谬在此就可以看出来，不去思想流传千年的不变真理
，却为新奇的事物颠狂。就像一只愚昧的熊，已经背负了各种重担，又
爱跳进泥泞中爬行。…在这个时代，如果上帝要让世人知道什么，一定
是凡夫俗子都可以知道的，是明明可知的，要认识上帝不用一颗突来的
星星来表达。”刻卜勒拒绝成为星球的先知，又引来不少的攻击。
“那么，耶稣降生伯利恒时，怎么也会有一颗明亮的星星，带领东
方的博士前来膜拜呢？”反对的人问道。刻卜勒没有直接回答，他回到
一个更基本的立足点去看问题，他提出：“一个人对于异象的解释，不
会超过他对上帝的认识。东方的博士前来，是要认识上帝，不是那一颗
星。上帝可以用任何方式让东方的博士认识祂，伯利恒之星祇是上帝用
的一种方式，是给东方博士的特例，不是给所有人认识祂的通则。”
这一颗明亮的星星在天上亮了十七个月才消失。刻卜勒观察了十七
个月后，他才提出正式的报告。“这是一颗银河系里的新恒星，星球的
位置，是我们的肉眼与望远镜所看不到，突然地发出剧烈的光芒，证明
这颗星球是处在一种连续蜕变的状态。”后来天文学就称这种星球为“
超级新星”。
请不要误用公元元年
一六一三年，刻卜勒又提出：“公元元年，并不是耶稣基督诞生的
那一年。”第一个以耶稣基督诞生那一年为公元元年的是狄奥尼‧西夏
斯 (Dionysius Exiguus)，他错误的假设耶稣是诞生于罗马城建立后的
第七五四年，而后千年大家就糊里糊涂的依例使用。刻卜勒仔细的查考
，发现当时的暴君西罗亚王(Herod's King)是死于罗马城建立后的七五
○年，耶稣基督是西罗亚王死前一年降生，所以耶稣基督是降生于公元
前五年，不是公元元年。所以任何人要用西元年代的数字去预测事件，
是一件荒谬的事，因为西元元年是一个错误的起算点，不要把预言架构
在这不正确的座标上。刻卜勒写道：“天文是在表达事实，不在预测命
运。星球会出现异常现象，但不是警讯，因为星球是上帝在人堕落犯罪
时造，是在表达准确的时间、方位，与人的命运无关。”
刻卜勒第三定律
一六一九年，刻卜勒又提出：“行星绕太阳一圈所需要的时间，与
该行星距离太阳的立方成正比”。这是“刻卜勒运动第三定律”，又称
为“2/3 次方定律”。当时的欧洲进入漫长的内战，几乎所有人所关注
的都是战争，与战争所带来的饥荒与传染病，有谁还会去在乎天上的星
球怎么转动呢？刻卜勒却写道：“一百年以后的人，也许才会体会与了
解。不过，上帝至少等了六千年才让我知道这奥秘，我不怕等待众人一
百年。”
刻卜勒又继续发表《望远镜的光学原理》、《人的视觉是来自光进
入眼睛》、《极小角度里的三角几何运算》，他不仅出版天文学的课本
，也出版《给儿童的圣经真理问答》，称这本书是“耶稣基督，我们救
主的圣者与宝血训诲”(Lesson from the Holy sacrament of the body
and blood of Jesus Christ our Saviour)，写书的目的是“期待孩子
们在朗诵的时候，圣灵可以感动他们，使他们能够心中明白、头脑相信
，并能一生行在这真实、准确的信仰中。”
流浪的人
一六二○年，刻卜勒听说母亲在家乡被人控告是巫婆，要被处以死
刑。刻卜勒立刻回到家乡，在法庭里为母亲辩护。他的解析长才又再度
发挥功用，他力辩众控告者。例如有一个女人说：“当我看到你母亲从
我身旁经过，我的手臂就会酸痛，所以她是恶魔附身。”刻卜勒检查她
的手以后问道：“妳前几天有搬过什么东西吗？不然你手指甲上怎么有
黑色的痕迹？”那个女人说：“我搬石头。”于是刻卜勒化解了一个个
控告，最终洗刷母亲的不白之冤。
一六二五年，战争如火如荼地在奥地利、捷克展开。刻卜勒又带着
家人四处流浪，后来有人考证他在流浪所经之地，现今在欧洲中部，有
几条“刻卜勒路”，那是他一度流浪过的路。有几间“刻卜勒屋”，可
能是他流浪时的暂居之所。
一六三○年十一月十五日，刻卜勒病逝于雷根斯堡(Regensburg)，
刻卜勒在死前写了一首短诗：
“我曾经丈量过天上，
现在，我去测量地的阴霾有多深。
我的身体躺在地，
但是，我的心灵仍在天。”
参考资料：
1.Caspar, M., 1993. Kepler. Dover Publications, Inc.New York, USA.
2.Tiner, J. H., 1981. Johannes Kepler. Mott Media. Michigan, USA.
3.Pearcey,N. R., and C. B. Thaxton. 1994. The Soul of Science: Christian Faith and Natural Philosophy. Crossway Books. Illinois, USA.
───────────────────────────────
本文作者为台湾大学生物环境系统工程学系张文亮教授, 本文转录自张
文亮教授脸书 (Facebook)
https://www.facebook.com/wenlian.chang/posts/511348788973274
About 张文亮
http://hippo.bse.ntu.edu.tw/~wenlian/about.htm
╭╦══════╦╦═╦═════╦══╦═╦═══╦═══╦══╦═╮
╠╬══╮╭═╦╣║ ╰═╮═╮ ╠═╮║═╬══╮║╭╯╭╩═╮╰╮║
║╠══╣║ ║╠╩═ ╭╯ ║╭╣ ║║ ║ ║║╰╮╠╮ ║╭╯║
║╠══╣║ ║╠══ ╰╮║║║╠╮╠╯ ║ ║║╭╯║╰═╣╰╮║
╠╩══╯╰═╯╠══╭═╯║╠╯║║║ ═╬══╯║╰╮╰══╯╭╯║
╠═══╦══ ║╭╮╰╮ ╰╣ ║║║╭═╣ ║═╩╦═╬═══╣
║ ══╬═══╣║╠═╬╮ ╰═╣╰╣║ ╰╮ ║ ╭╯ ╠╮ ║
╠═══╩═══║╰╯╭╯╰═══╣ ║║ ╰═╮║═╯ ╭╯╰══║
╰═══════╩══╩═════╩═╩╩════╩╩═══╩════╯
Copyright(c) 财团法人信望爱资讯文化艺术基金会 All Right Reserved
╬═╗╭═╗ █ ═╮═╮ *║* ║ ★
║█║║﹋║ ═══╭╯ ║ ┼ **║**═╬═╮ ═╮╭═╮╭═
║█║║﹋║ ══ ╰╮║╠ ◢◣ ****** ║ ║ ╭╯╠═╣╰╮
╩═╯╚═╯ ══ ╭╯║║ ◢█◣ ╰╬╯═╬═╯ ╰═╰╦╯═╯
══╦══ ╭═╗╰╮╰╣ ◢██◣ ║ ╭╣☆ ══╦╬╦══
══╬══ ║㊣║═╬╮╰ ◢███◣ ║ ║╰═╮ ╭╯║╰═╮
══╩══ ╚═╯═╯╰═ █ ║ ║ ║ ═╯ ║ ║
Copyright(c) 财团法人信望爱资讯文化艺术基金会 All Rights Reserved.