｜托勒密体系与哥白尼体系的对比｜
尊重事实
正如我们在前面几章中讨论过的，不管我们对科学理论还有什么其他期望，它们首先必须能够预言和解释相关数据。因此，也就是说，在解释经验数据的准确性方面，托勒密体系和哥白尼体系实际上是一样的。没有一个理论是完美的，但两者都相当不错。举个例子，如果我们分别用这两个理论来预言一年以后的今天晚上火星会在夜空中的哪个位置出现，或者预言未来10年里每年的夏至具体会在哪天，或者对种类繁多的天文学事件中的任意一件进行预言，两个体系都会给出与事实非常贴近的预言。
至于正圆轨道和匀速运动这两个哲学性/概念性事实，哥白尼体系稍好一些。两个体系都尊重正圆事实，也就是两个体系都认为行星和恒星只沿正圆形轨道运动。然而，我们在前一章中讨论过，托勒密体系只是通过使用等距点这样一个相当勉强的概念才能与匀速运动事实相匹配。相比之下，哥白尼绕过了这个障碍，直接明确地尊重了匀速运动事实。强调一下，尽管这些“事实”对我们来说非常陌生，但是托勒密时代和哥白尼时代的大多数人都对这些事实深信不疑，因此，尊重这些事实是相当重要的。在这一点上，值得注意的是，哥白尼本人认为，不再使用等距点是其体系更胜一筹的重要原因之一。
简言之，在预言和解释经验事实方面，哥白尼体系和托勒密体系几乎没有区别。而在哲学性/概念性事实方面，哥白尼体系更直接明确地尊重了匀速运动事实。
复杂性
在复杂性方面，两个体系几乎没有什么不同。举个例子，如果我们看看两个体系所需要的设置（比如周转圆、均轮、偏心圆等），以及这些设置的数量，那么哥白尼体系几乎与托勒密体系同样复杂。就算像这样的系统复杂性无法精确量化，因而对两个体系的复杂性很难进行准确对比，但是我仍然认为可以得到一致认可的是，两个体系都很复杂，关于复杂程度方面，并没有什么因素可以把两个体系区分开来。
逆行运动和其他更“自然”的解释
回忆一下托勒密体系对逆行运动的解释，也就是对行星偶尔向“相反方向”运动的解释。在托勒密体系中，每个行星都需要一个主要周转圆，其根本目的是解释行星的逆行运动。
相比之下，哥白尼体系对逆行运动的解释则大为不同。我们将同样以火星为例，不过类似的解释也适用于其他行星的逆行运动。
在哥白尼体系中，地球是与太阳的距离排名第三的行星，火星排名第四。除此之外，地球围绕太阳运转两圈时，火星只能围绕太阳运转一圈。因此，地球每两年可以追上火星一次，然后超过火星。在地球经过火星的这段时间里，从地球上观察，火星似乎是相对于背后的恒星在向反方向运动。图14-2可能有助于说明这一点。图中的直线同样是从地球看火星和后面恒星的视线，这些直线可以显示出火星与后面恒星的相对位置。请注意，这些直线通常沿一个方向运动，代表火星与恒星的相对位置通常向东偏移运动。举个例子，从1到3，火星表现出的是其通常的向东运动，而从4到6，火星是向西偏移，最后从7到8，火星又恢复了其通常的向东偏移。
关于逆行运动的话题，回忆一下我们在第11章最后讨论过的一个看似无关紧要的经验事实，也就是火星、木星和土星都是在进行逆行运动的时候亮度最大。再看一下图14-2，我们可以发现为什么会出现这种情况。在哥白尼体系中，火星只有在被地球追上并被赶超的过程中才会进行逆行运动。请注意，在这段时间里，地球和火星距离最近，因此在这段时间中，可以预期看到火星比其他任何时候都要更亮。木星和土星也都是相同的情况，也就是说，这些行星只有在大约与地球距离最近的时候才会进行逆行运动。所以，对火星、木星和土星的逆行运动与这些行星达到自身最大亮度的时间点之间的相互关联，哥白尼体系给出了相当自然的一个解释。
图14-2 哥白尼体系对逆行运动的解释
谈到更自然的解释，同样地，回忆一下另一个看起来无关紧要的经验证据，我们曾在第11章结尾进行过讨论，也就是金星和水星从来不会出现在距离太阳很远的地方。在哥白尼体系中，金星和水星是内行星（也就是说，它们位于太阳和地球之间）。所以，无论金星和水星处于各自围绕太阳运转的轨道上的哪个位置，从地球上观察，它们一定与太阳出现在天空中的同一片区域内。
简言之，对于行星的逆行运动，对于火星、木星和土星逆行运动与这些行星最大亮度之间的相互关联，以及对于金星和水星总是出现在距离太阳不远处的事实，哥白尼体系都给出了更自然的解释，而这些就是哥白尼体系的优势所在。
从现实主义者的角度出发，哪个体系的宇宙模型更为可行
回忆一下我们在前面对工具主义和现实主义的讨论。重申一下，工具主义是看待理论的一种态度，秉持这种态度的人最关心的是理论对相关数据的预言和解释能力有多强。而秉持现实主义态度的人所关心的不仅是理论的预言和解释能力，还有理论是否可以模拟或描绘出事物真实的样子。
几乎所有人都用工具主义态度来对待这些体系中的各种设置，比如周转圆。也就是说，通常人们认为这些设置并不是真实存在的，而是为了进行准确预言和解释所必需的数学工具。所以，现实主义通常不适用于像周转圆这样的设置。
但是对这两个理论中的地心观点和日心观点来说，现实主义就很有意义了。所以，一个有意义的问题是，从现实主义角度来看，哪个宇宙模型更为可行——是托勒密的地心模型还是哥白尼的日心模型？
关于这个问题，当时可用的数据有力地支持了托勒密体系。回忆一下第10章里的论据，它们支持了“地球是静止的，并位于宇宙中心”的结论。这些都是非常有力的论据（尽管最终这些论据被证明是错误的，但错误的原因都很难以察觉），所以关于哪个体系可以与当时最先进的科学更为一致的问题，答案是很明显的：托勒密体系优于哥白尼体系。
总结一下，在预言、解释和复杂性方面，托勒密体系和哥白尼体系是相当的。由于没有使用等距点，哥白尼体系可以说是更直接明确地尊重了匀速运动事实，而且对逆行运动、多颗行星不同亮度与它们逆行运动时间点之间的相互关联，以及金星、水星总是出现在距离太阳不远处的事实，做出了更直接明确的解释。然而，与当时已有的证据相比，也就是与跟托勒密体系更为一致的、支持了“地球是静止的”观点的优势证据相比，这些似乎都是相对较小的优势。
