伽利略 (Galileo Galilei)
1574-1642
《两大世界系统对话录》(Dialog Concerning the Two Chief World System)
伽利略是那种给文世复兴带来荣誉的人。他生在比萨的一个良好的资产阶级家庭,学过数学,度过了学者的一生,生活幸福,甚至有些自我放纵。如果他一生只是对于天文学以及我们所说的天体物理学做出了开创性的贡献,那他就会在所有的科学家中排名高位,但他的科学工作包括内容远远不止这些。作为军事工程师,他证明抛射体的飞行轨迹按照数学当中的抛物线行进(不管是福是祸,这一发明为现代炮兵和弹道导弹铺平了道路。)他是一个极具天才的实验物理学家,发现所有下落物体(不考虑摩擦力和空气阻力),下落加速度相同,与其重量无关。他还证明定长定重的钟摆完成一次摆动的时间相同,与其钟摆振幅无关。这些发现对于物理学和工程学的进一步发展产生了巨大的影响,它不仅与伽利略时代的常规智慧背道而驰,甚至看起来是违背常识的。伽利略固执地进行实验,并宣布得出的结论,全然不管人们刚开始觉得这些看法是否合理。而这种固执在他第一次把望远镜指向天体时,给他带来了回报。
按照伽利略性格,他自然想知道恒星和卫星在望远镜里的样子。同样按他的性格,当他需要一架望远镜时,他就会自己做一架。1609年,他利用自己新做的仪器观察夜空,他看到的一切把他惊呆了:银河并不是横过天空的一条稀薄的光河,而是数不清的恒星组成的一条连绵不断的带子,月亮上遍布着陨石坑,崎岖的山脉和(看起来)平滑宁静的大海。金星不是一个闪光的球体,而是和月亮一样的新月形,伽利略很快意识到这是因为它在处在绕日轨道上,在木星周围有四颗小卫星,土星的两边有奇特的把手状突起(因为他的望远镜清晰度不够,看不清土星的光环)。这样的天空此前任何人都没有看到过。
伽利略飞快地宣布了他观察的新发现,发表在一本他称之为《恒星使者》(The Starry Messenger)的小书上,(现存阿尔伯特·范·赫尔登(Albert van Helden)译本较好)。该书于1610年发表之后,立即成为畅销书,在欧洲范围内一版再版,五年之内就被(耶稣会传道士)译成了中文。就在世界为之惊叹,专家奔走购买望远镜亲自观看之际,伽利略却在深入思考他的发现的含义。他连续工作了二十年以完善自己的观点,最后提出了一条宇宙学理论中不可置疑的事实。
伽利略通过其天文学观察得到的结果是哥白尼(Copernicus)于1543年提出的宇宙观点肯定是正确的。哥白尼本人并没有这样说过,他只是说把太阳而非地球置于宇宙的中心形成的系统模式较为简单,在对轨道周期进行数学计算时会变得容易一些。而且哥白尼推迟了自己研究成果的发表日期,直到临死之前才将其公之于众,以便逃避人们对于他此举动机的种种批评:即便这一成果被证明是有争议的,哥白尼也不必承担任何后果。哥白尼的太阳中心模式广为人知,但因为这一模式仅仅被“视为一种理论”,因此没有带来任何特别的争议。人们仍然普遍接受亚里士多德-托勒密(Aristotelian-Ptolemaic)的地心宇宙,这一模式不仅是传统和常识,而且背后有教会的支持。1616年,教会感觉到威胁的存在,警告伽利略不要教授哥白尼的系统,并且发布了一项法令正式谴责这一观念。
但伽利略并没有被吓住。1632年,他发表了一部作品,动摇了经典学说的根基,同时也稳固了自己在科学勇气神殿中的一席之地。这部作品就是《两大世界系统对话录》。通过使用对话体这一富于说服力的形式(文艺复兴时期的学者通过重新阅读的希腊经典作品,特别是柏拉图[12]的作品,都熟悉这一形式),伽利略引导读者一步步了解他的发现,并使读者从自身出发,认同这些看上去无害的结论。然后,在书的最后,伽利略说,“但现在请注意,你们自己创造出了哥白尼模式。”这简直是天才的措辞,直到今天,它仍然像在1632年一样具有说服力。人们不禁思考,有谁不会对这本书深信不疑呢?
但位于罗马的教会并没被说服。修辞水平对教义无济于事。因此伽利略被宗教裁判所传唤,被迫收回他的理论,此时伽利略已经上了年纪,筋疲力尽而且疾病缠身,他无从选择。在他深爱佛罗伦萨城中,他被强制软禁在家度过余生。但他的《对话录》虽然被宗教裁判所焚毁,但一直在流传,几年之内,哥白尼的宇宙模式就成了全欧洲学术领域中普遍接受的既成事实。很明显,伽利略知道他将会被平反昭雪,在他低声下气面对宗教裁判所,承认地球处于宇宙中心静止不动之后,他低声嘟囔,但声音大得能让在场的人听到,“但地球的确在运动。”
伽利略的成就几十年后直接影响到了牛顿的成就。牛顿的《数学定律》主要是写给专家们看的,外行读者几乎看不懂,而伽利略的写作对象却是受过教育的大众读者。他的《对话录》是行文清晰的典范,任何认真的读者都能理解。如果你能够找到一本,或者要求图书馆从其它图书馆借一本,请使用乔吉奥·德·桑提拉那(Giorgio de Santillana)的删节本,他通过删去一些无关的修辞内容使对话变得更加简明,而且他的解释性注释也非常出色。
J.S.M. |