撒哈拉沙漠以南的非洲：同樣受伊斯蘭世界的影響，還有哪些地方應該被視為科學革命史的一部分？——《被蒙蔽的視野》

1577 年 11 月，廷布克圖（編按：城市名）上空出現了一陣壯麗的流星雨，那座城市就位於現今的馬利（Mali）（編按：位於西部非洲的國家）境內。有關西非天文現象的報告，在整個十六和十七世紀期間都不斷出現。十七世紀早期一位西非編年史家阿卜杜．薩迪（Abd al-Sadi）便曾記載道：

一顆彗星出現在眼前。它在黎明時分從地平線升起，接著一點一點上升，並在日落和黑夜之間達到正上空。最後它消失不見。

西非皇廷裡的天文學家

我們在本章已經見到，在這段時期，伊斯蘭世界各地，從撒馬爾罕到伊斯坦堡的統治者，對天文學是抱持著多麼濃厚的興趣。撒哈拉以南非洲地區也有這相同的情況。許多文學家受聘在桑海帝國（Songhay Empire）統治者阿斯基亞．穆罕默德（Askia Muhammad）的皇廷工作。桑海帝國是個伊斯蘭蘇丹國，16 世紀期間控制了西非大半地區。這些天文學家協助編制年曆並提供宗教指引，對桑海帝國統治做出貢獻。

阿斯基亞．穆罕默德本人是個虔誠的穆斯林，支付他的天文學家豐厚的俸祿，要他們協助計算禮拜時間和齋戒月日期。另有些人則奉命判定麥加的方向。

十六世紀廷布克圖出現了天文學家的身影，見證了撒哈拉以南非洲地區在現代科學史上所扮演的重要地位。這個地方比其他任何地帶都更被人排除在科學革命歷史之外。然而就連在認可更廣闊世界之重要性的科學史料當中，撒哈拉以南非洲地區，依然是令人起疑地完全缺席。

然而，歐洲殖民時期之前的非洲並沒有科學的想法是個迷思，而且急需更正。就像世界其他地區，非洲也擁有豐富的科學傳統，而且在十五和十六世紀時，還隨著宗教和貿易網絡的擴張而經歷了重大轉變。

因此，與其將撒哈拉以南非洲地區看成與世界其他範圍區隔開來的地帶，我們必須把它看成我們在本章所深入探究的這同一段故事——全球文化交流的故事——的一個環節。

與世界各地聯繫 貿易網絡的擴張和伊斯蘭教的傳入

廷布克圖在十二世紀建城，接著在十五和十六世紀期間經歷了大幅擴張，特別是在桑海帝國興起之後。桑海帝國在一四六八年掌控了那座城市。這次擴張主要是跨撒哈拉地區的貿易勃興所驅動，商旅隊伍絡繹於途，從廷布克圖運送黃金、鹽和奴隸到埃及以及其他地方，並藉由絲路把西非與亞洲連接起來。

在這同一時期，其他非洲王國也開始在沿岸地區與歐洲人進行貿易。這標誌了跨大西洋奴隸貿易的開端，所造成的衝擊，我們在接下來兩章就會更詳細深入探究。

廷布克圖很快富裕起來，也讓桑海帝國的統治者得以支撐起「一所富麗堂皇，內裝豪華的宮廷」還加上了「眾多醫師、法官、學者、和祭司」。

除了貿易、宗教之外，還有個關鍵因素讓非洲和更寬廣世界連繫起來。穆斯林在公元七世紀征服北非之後，從十世紀開始，伊斯蘭教便擴散跨越撒哈拉傳入西非。接著從十四世紀開始，伊斯蘭教就愈來愈廣泛散播開來，特別在鄉村地帶。就在這段期間，除了進口手抄本之外，西非伊斯蘭學者也開始在各地方著述愈來愈多原創手抄本，這些地點包括廷布克圖等都市。非洲統治者早就體認到，伊斯蘭教對於鞏固政權的重要性。阿斯基亞．穆罕默德甚至還曾於一四九六年，在廷布克圖許多學者陪同下，完成了一趟麥加朝聖之旅。

天文學知識的傳入 進一步引發科學發展

隨著貿易和朝聖而來的是知識。阿斯基亞．穆罕默德從麥加返國時，帶回了好幾百部阿拉伯手抄本，內容詳細記載了從天文學新觀點到伊斯蘭教法原則等一切事項。商人從撒哈拉各地回到西非時，也帶來了在伊斯坦堡和開羅購買的一批批阿拉伯手抄本。

「這裡有從巴巴里（Barbary）（編按：北非地名）帶來的手抄本書籍，比其他任何商品獲利都更豐厚，」十六世紀的著名旅行家利奧．阿非利加努斯（Leo Africanus）在他前往廷布克圖時便曾這樣寫道。

另有些手抄本則是隨著許多伊斯蘭學者抵達，他們是在天主教征服穆斯林西班牙時逃來此處，那次戰役最終便導致格拉納達酋長國（Emirate of Granada）在十五世紀末敗亡。稍後我們就會見到，阿拉伯手抄本在西非的散播，最終便導入了科學的轉型，這段故事與文藝復興時期的歐洲有驚人的相似之處。

在伊斯蘭教傳播之前，非洲民眾就仰觀天象。古馬利多貢人（Dogon）為所有不同星辰命名，而南非的科薩人（Xhosa）則在夜間使用木星來引路。中世紀貝南王國（Kingdom of Benin，位於當今的現代奈及利亞）的統治者甚至還聘僱了很特別的一群天文學家來追蹤太陽、月球和星辰在全年期間的運行。這群專家稱為伊沃烏基（Iwo-Uki），也就是「月升協會」（Society of the Rising Moon）。

這對於規劃農曆尤其重要。貝南王國首都的中世紀天文學家，密切監看獵戶座腰帶的推移並宣告「當這顆星從天空消失，民眾就知道，該種植山藥了」。伊費王國（Kingdom of Ife，也是位於現今奈及利亞境內）的中世紀統治者，同樣體認到天文學對於城內農業和宗教生活的重要性。伊費城是約魯巴文化（Yoruba culture）的一處核心，城內有許多神殿。國王在這附近建造了一批大型花崗岩柱，用來追蹤太陽運行，並判定宗教節日時間以及年度收成時節。

從十五世紀起，這些現存的天文學傳統經歷了重大變遷。就像在歐洲，非洲學者也開始藉由阿拉伯文譯本來研讀（諸如亞里士多德和托勒密等）古希臘思想家的著作。夜間，成群學生齊聚營火周圍，看著星辰流逝，並拿他們測定的結果來與見於種種阿拉伯手抄本的星曆表做個比較。

其中一部手抄本很可能在十六世紀的廷布克圖被用來教導天文學，書名稱為「星辰運動的知識」（Knowledge of the Movement of the Stars）。它一開始先解釋古希臘和羅馬作者的天文學理論，隨後轉向較為晚近的伊斯蘭思想家，好比海什木，他在十一世紀針對托勒密的天文學寫出一部影響深遠的批評著述。那部手抄本接著還解釋，如何判定特定星辰的位置，還有它們在占星上的重要意義。

還有一部手抄本是廷布克圖一位名叫穆罕默德．巴哈約戈（Muhammad Baghayogho）的學者寫的，內容解釋了如何計算出白天（使用日晷）和夜晚（使用月球位置）的禮拜時間。巴哈約戈在十六世紀早期完成了一趟麥加朝聖，而且他擁有十分豐富的阿拉伯手抄本藏書，在廷布克圖首屈一指，他還針對十六世紀鄂圖曼一位名叫穆罕默德．塔朱里（Muhammed al-Tajuri）的天文學家所著作品撰寫了一部評註。沒錯，你在廷布克圖找得到的手抄本，不只是以阿拉伯文寫成的，還包括鄂圖曼土耳其文的內容，這就顯示在這段時期，鄂圖曼和西非的科學發展，有很密切的關係。

——本文摘自《被蒙蔽的視野：科學全球發展史的真貌》，2023 年 5 月，時報出版，未經同意請勿轉載。

學者八方雲集的伊斯坦堡

哥白尼在歐洲掀起一股風潮之時，鄂圖曼帝國的天文學家和數學家，也正進入他們自己的文藝復興時期。從十五到十六世紀之間，鄂圖曼科學思想家產生出了超過兩百項天文學原創著作，再次挑戰伊斯蘭科學隨著中世紀「黃金時代」結束而沒落的觀點。

一四五三年伊斯坦堡征服之後，眾多穆斯林學者來到鄂圖曼，並在蘇丹資助之下投入工作，塔居丁只是這當中的一個。烏魯伯格死後，撒馬爾罕天文台的首席天文學家阿里．卡什吉前往伊斯坦堡，受僱在設於城中的一所伊斯蘭學校中工作，當時鄂圖曼人創辦了好幾百所這樣的學院。其他學者也從伊斯蘭世界各地，分頭來到了伊斯坦堡，包括波斯和蒙兀兒印度（Mughal India）。

得天獨厚的研究環境

在此同時，我們有必要記得，伊斯坦堡從來就不是個排外的穆斯林城市。猶太人和基督徒也在鄂圖曼宮廷找到贊助。猶太天文學家大衛．本－殊山在伊斯坦堡天文台與塔居丁共事，而穆罕默德二世的御醫也是個猶太人，是從文藝復興時期義大利逃來的難民。座落於歐洲與亞洲的十字路口，早現代時期的伊斯坦堡是一座國際大都會，在這裡面― 誠如我們在其他地方已經見到的― 宗教和貿易網絡在十五和十六世紀時期的擴張，促成了科學的轉型。

事實上，鄂圖曼的這段故事和歐洲的科學革命史有很多相似之處。就如同文藝復興時期的歐洲，鄂圖曼的科學思想家對古希臘作者的著述，也抱著很濃厚的興趣。

穆罕默德二世擁有大批古希臘手抄本藏書，全都在征服伊斯坦堡期間繳獲。秉持悠久的伊斯蘭傳統，蘇丹接連委派將這些古希臘作品重新翻譯成阿拉伯文。為配合鄂圖曼宮廷的國際性本質，這些譯本便由拜占庭希臘人完成。就像在歐洲的情況，鄂圖曼科學思想家也在這一時期開始閱讀並翻譯更早期的伊斯蘭思想家的著作。阿里．卡什吉的天文學手抄本也經翻譯為鄂圖曼土耳其文，圖西的作品也同樣如此。這位十三世紀的天文學家的種種觀點，對哥白尼造成了十分深遠的影響。

到了十七世紀中期，鄂圖曼科學思想家也開始閱讀歐洲的天文學著述。一六六二年，一位名叫特茲基雷奇．科斯．易卜拉欣（Tezkireci Köse Ibrahim）的鄂圖曼天文學家便解釋道：

「哥白尼奠定了一個新基礎，並編結出一個小型『紡索』星曆表，假想地球會動。」

易卜拉欣甚至還畫了幅草圖，勾勒出哥白尼著名的日心宇宙模型。

與歐洲相似發展故事

因此，我們可以開始看到眾多與傳統歐洲科學革命故事相仿的雷同情節。鄂圖曼的科學思想家也閱讀並翻譯古希臘文本，而且他們也學習借鑑比較晚近伊斯蘭作者的著述，來批評這些比較古老的理念。畢竟，在伊斯坦堡這座都市― 歸功於它位於絲路上的位置― 你很容易就能接觸到以種種不同語文寫成的科學手抄本，包括從拉丁文到希臘文，乃至於波斯文和阿拉伯文的著述。

不只如此，歐洲文藝復興的核心理念，在伊斯蘭世界也能找到雷同之處。這在阿拉伯文中稱為 tajdid（原文意指「更新」）。傳統上，這是宗教學者用來描述伊斯蘭教改革的術語。然而從十五世紀開始，tajdid 的概念就開始被使用得遠更為廣泛，成為某種關於振興的運動的一部分，而且被振興的不只宗教，也兼及伊斯蘭科學。這場運動並不局限於伊斯坦堡。到下一節我們就會看到，天文學、數學和伊斯蘭教之間的牽連，順著絲路向西傳播，跨越撒哈拉沙漠並來到非洲。

——本文摘自《被蒙蔽的視野：科學全球發展史的真貌》，2023 年 5 月，時報出版，未經同意請勿轉載。

人類發明機械生物，不僅展現齒輪工藝的成熟與演進，更是為後世的研究埋下伏筆。隨著時代推演，向來以神學為重的歐洲國家也底擋不住來勢洶洶的「科學革命」，科學家們運用各種研究方法，紛紛顛覆傳統概念，這種突破思維的精神，也開始在人們心中潛移默化，對於新奇的研究成果深信不疑，然而這種現象也使科學騙局隨之而來……

本文為系列文章，上一篇請見：從「鐘」的演化史看見絕妙的齒輪工藝世界│《電腦簡史》 齒輪時代（十一）

從神話幻想到機械玩偶問世

人類很早之前便有機械生物的遐想。例如希臘神話中，火神赫菲斯托斯 (Hephaestus) 打造一金一銀兩隻守門犬，還用青銅打造了會噴火的戰馬、公牛，以及巨人塔羅斯 (Talos) 。而在中國，《列子》這本書中也描述工匠偃師製作了一具木偶，在周穆王面前載歌載舞，宛如真人的故事。

這些神話與寓言原本純粹是天馬行空的幻想，但齒輪與動力機制發明以後，機械生物似乎就不再那麼遙不可及，而是可以追求的目標了。就像前面幾章介紹過的，從古希臘到阿拉伯世界，乃至中國，不斷有各式各樣機械玩偶，有些附屬於天文鐘內的報時裝置，也有像倒酒女侍這種自成一體的仿人機器。齒輪技術傳入歐洲後，除了用於製作機械鐘，也隨即用來打造自動機器。這些自動機器的藍圖或許是在翻譯書籍裡發現，也或許是十字軍東征與收復失土運動帶回來的見聞，甚至是掠奪回來的成品，總之，在重力機械鐘出現之前，歐洲已經有不少精巧的自動機器了。

十三世紀末，法國的阿圖瓦伯爵，羅貝爾二世 (Robert II, Count of Artois) 就請人在他的宮廷花園中，建造了好幾具自動機器，包括會動的鳥、猴子、獅子，以及自動噴泉與管風琴。歐洲的鐘樓到後來也開始加入機械玩偶，就像加扎里的城堡天文鐘那樣，這些玩偶會在正點時出來奏樂報時。 1495 年，全能天才達文西也設計了一具真人大小的盔甲武士，能夠原地坐下、站起身來、舉手，以及開啟面罩。

說實話，這些機械玩偶只會做出動動四肢、張張嘴巴這種簡單的動作，看起來相當笨拙，與神話故事中的想像還有相當大的差距。不過隨著製造工藝進步，機械玩偶使用更小、更多的零件，逐漸能做出更複雜、更細微的動作。加上改以發條做為動力來源，不用再固定於原地，可以四處走動，機械玩偶終於比較像一個活生生的獨立個體。

美國的史密森尼學會 (Smithsonian Institution) 收藏了一台現存最早的發條機器人，是 1560 年製於西班牙或德國南部。這具機械僧侶高約三十八公分，會繞著正方形路線走動。行走時搖頭晃腦，嘴巴一張一合彷彿唸唸有詞，同時左手持十字架與玫瑰念珠上下擺動，右手一邊拍打胸部，完全就是僧侶祝禱的模樣。

欺騙世人眼睛的「擬真」機器鴨

機械玩偶不斷進化，做得越來越像真的生物。1738 年，不到三十歲的法國發明家沃康松 (Jacques de Vaucanson)所發明的機械玩偶，竟然讓巴黎民眾願意花相當於普通勞工一星期的收入，買票入場參觀，

其實裡面只有展示三具機械玩偶，分別是吹笛人、鼓手與機器鴨。吹笛人雙手拿著橫笛，會吹十二首曲子；鼓手的左手拿三孔笛吹奏，右手同時打鼓。它們的大小與裝扮都和真人一樣，外觀上完全看不出機械零件，而且所用的都是真正的樂器，配合空氣幫浦吹奏，看起來就像是真人在演奏。

在吹笛人與鼓手之間的機器鴨看起來貌不驚人，其實最為神奇。它用了四百多個零件，不但如鴨子般拍拍翅膀、發出呱呱的叫聲，還會伸長脖子吞食你餵它的飼料，重點是，過一會兒它竟然會排出綠色的便便。

機器鴨表演完後，沃康松還會打開外殼，向嘖嘖稱奇的觀眾解釋運作原理。裡面的元件皆可對應到真鴨的體內器官，就連位置也都一樣。沃康松指著這些元件一一解釋：食物經由食道進入特製的化學處理器（相當於胃），分解後再經過彎彎曲曲的橡膠管（相當於腸子），最後從管子末端（相當於肛門）排出來。

沃康松是真的具有這些生物學知識，他不但上過解剖學的課，還從外科醫生好友處獲得實務經驗。他正是因此更加堅信生物器官猶如機器，只要搞清楚每個器官的功能，就能用機械裝置模擬它們的運作。真實生物能做的，機械生物也都能做到，機器鴨就是一個證明

不過，沃康松誇大了機器鴨的能耐，所謂消化與排泄的功能，其實是用造假的手法完成的。那些糞便是用染色的麵包屑捏成小塊後，預先藏於鴨子的肚裡，並不是來自吞下的食物，也就是說，這隻機械鴨實際上並不會消化食物。這個祕密直到一百年後才被揭穿，但在此之前，民眾卻普遍相信這隻機器鴨真的有消化食物的能力。

為什麼大家都如此深信不疑？上個世紀末，歐洲到處都還可見到像是女巫審判的迷信現象，為什麼到了十八世紀，民眾就對科學與科技抱持如此樂觀的態度？轉變並非一朝一夕，這一切，始自於十六世紀中葉開始的「科學革命」。

從相信科學到相信機器文明

1543 年，哥白尼在臨終前出版的《天體運行論》中提出日心說，主張天體並不是繞著地球轉，而是繞著太陽轉，包括地球也是。這個理論不但顛覆一般人的認知，更是違背基督教傳統教義，從此開啟了科學革命。後來許多人追隨哥白尼的腳步，相信科學實證，而不是宗教教義。包括克卜勒於 1609 年與 1619 年發表行星三大運動定律，用簡單的數學公式就能描述行星如何運行；同時伽利略也自 1609 年起不斷改良望遠鏡，發現許多原本肉眼看不見的星球，打破教會的說法。

雖然他們生前仍難以與教會抗衡，但隨著更多科學家投入研究，各項證據顯示科學，而不是神學，才是理解宇宙奧秘的方法。從十七世紀下半葉開始，歐洲各國在皇室的支持下，紛紛成立科學研究機構，從此科學浪潮再也不是教會所能阻擋了。當牛頓於 1687 年宣布萬有引力定律時，已經不用擔心教會的看法。隨著越來越多科學預測成真，科學也逐漸在人們心目中建立起權威性。

除了宇宙現象，人類也逐步揭開大自然的神秘面紗。例如虎克於 1664 年用顯微鏡發現「細胞」，揭露萬物還有更小的構造；波以耳也約莫在此時率先使用科學的實驗方法，開創化學這門學科。隨著各種科學定理陸續發現，科學革命累積了豐碩的成果，為十八世紀中葉開始的工業革命奠定基礎。蒸汽機、紡織機與煉鋼技術大幅改變生產方式，原有依賴大量人力的工作都可以由機器取代，人們的生活起了翻天覆地的改變。

對於當時目睹科技快速進展的民眾而言，機器似乎無所不能，那麼，一隻會進食排便的機器鴨又哪需要懷疑呢？就在這種對科學與科技懷抱著無比信心的社會氛圍中，一場更大膽的騙局隨之登場……。