伽利略,這位被譽為“近代科學之父”的偉大科學家,其名字幾乎無人不知。
1635年,尤斯圖斯·蘇特曼斯創作的《肖像》。
他以挑戰權威、追求真理的精神聞名於世,而人們對他的瞭解,往往從比薩斜塔的自由落體實驗開始。儘管這個實驗是否真實發生並無確鑿證據,但它象徵了伽利略一生對科學的大膽探索。
然而,伽利略的一生也可謂“成也比薩,敗也比薩”。儘管他行事一向謹慎,但晚年毅然返回佛羅倫薩比薩大學卻成為了命運的轉折,而這是為了報19年前被比薩大學“驅逐”的一箭之仇。
如果伽利略在1610年聽從朋友的建議,留在開放包容的威尼斯,他可能會避免那場對他的審判,也能為科學做出更多貢獻,讓人類受益更深。
《伽利略面對羅馬宗教裁判所》,1857年克里斯蒂亞諾·班蒂創作的畫作。
1
榮歸故里的伽利略
如何斷送了自己的前程
十七世紀之初,因著一個偶然的機會,四十多歲的伽利略開始對天文學感興趣,他自制望遠鏡用於星空探索,他對月球和木星的觀察在知識界引起極大反響,儘管當時多數哲學家和天文學家聲稱那只是光學幻影。
格里菲斯天文臺儲存的伽利略·伽利萊望遠鏡副本
伽利略名聲震撼整個歐洲,他的家鄉佛羅倫薩宮廷許以優厚待遇,請偉大的伽利略回到家鄉,讓他同時擔任比薩大學數學教授和宮廷哲學及數學顧問。這兩個職位都讓伽利略感到高興——19年前他幾乎是被比薩大學不友好地“驅逐”出去,弄得他慘兮兮幾乎無法生活下去。如今能風光地返回,豈不快哉!
1610年9月12日,他到佛羅倫薩宮廷報到。當他在遠處見到佛羅倫薩城市的塔樓時,他虔誠地畫著十字,感謝上帝賜予的榮光。伽利略躊躇滿志,準備在佛羅倫薩繼續用望遠鏡研究天空,並且寫幾部書獻給佛羅倫薩的大公。
伽利略的家鄉比薩.伽利略出生時,此地為佛羅倫薩公爵領地。1569年,教宗宣佈當時佛羅倫薩公國統治者科西莫為托斯卡納大公,該公國也被托斯卡納大公國取代。
然而,這一決定並非明智之舉。首先,他在帕多瓦大學聘期未滿就接受新職位,這讓他失去了一些朋友,因為這些朋友認為他的這一行動有點不夠光明正大,讓大家都感到意外和不愉快。
其次,伽利略當年在比薩大學時樹了太多敵人;那時年輕氣盛,他曾經很不留情地攻擊過那些被他稱為“紙上談兵的哲學家們”,因此人們稱他為“氣勢洶洶的爭論者”。現在他以更大的名望回到比薩大學,會受到這些人的歡迎嗎?
他也忘了,在教會勢力強大的地方,那些學派的教授們,因循討好的偽善者們,以及宗教界和科學界的對手們,他們必然會結成聯盟來反對可能會對他們造成威脅的任何學者。
當朋友沙格列陀得知伽利略已經決心接受佛羅倫薩的任職後,立即堅決反對他的這一不明智之舉。他嚴肅地對伽利略說:“你在科學上懷疑能力那麼強,但你對佛羅倫薩宮廷卻又那麼輕信;你懷疑亞里士多德,卻完全不懷疑佛羅倫薩的大公!”另一位朋友甚至專程到他家勸阻,為他剖析了回到家鄉可能將面臨的困境。
伽利略回到家鄉時期的統治者是美弟奇家族的科西莫二世·德·美第奇(左)及其長子費迪南多二世·德·美第奇(右)。費迪南多二世性格溫和,在位時期托斯卡納無法在外國和教會的壓力下保持獨立。
伽利略難道一點都不猶豫嗎?他也有所顧忌,但每想到父親對達·芬奇客死他鄉的詛咒時,他就有一種不顧一切返回故鄉的決心,使他不願考慮未來種種可能的下場。
正如勸阻他的朋友們所預言的那樣,伽利略的天文學發現很快引起了教會的恐慌和不滿。當時,教會奉行的是地心說,認為地球是宇宙的中心,所有天體都圍繞地球轉動,伽利略的觀測結果和對哥白尼學說的支援被教會視為對其權威的嚴重挑戰。
1616年,羅馬宗教法庭將哥白尼的《天體執行論》列為禁書,下達了“1616年禁令”並嚴厲警告伽利略不得為哥白尼學說辯護。順從教皇的佛羅倫薩宮廷也並未向威尼斯共和國一樣為他提供庇護。
2
伽利略和宗教裁判
他的故事震撼了無數人
面對教會的強大壓力,伽利略並未退縮,他經過長時間的思考和研究,認為哥白尼的學說具有堅實的科學依據。於是,他出版了《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》。這本書採取對話形式,由兩位分別代表托勒密地心說和哥白尼日心說的學者去爭取無偏見的第三種力量。
出版僅五個月,這本書就被羅馬宗教法庭下令停售,伽利略也被傳受審。其實,這個結果伽利略早就預料到了,他在《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》中寫道:
請各位神學家注意,
在你們企圖把關於太陽不動或地球不動的命題看成是關係到信仰的問題時,
就存在著一種危險,
即總有一天你們會把那些聲稱地球不動而太陽在改變位置的人判為異端。
但是,終究有一天會被物理學或邏輯學證明:
地球在運動,而太陽是靜止的。
1633年3月12日,伽利略開始接受審判。
審判中,伽利略的天文學問題不是從科學上,而是從哲學、宗教和信仰上受到責難,真是奇怪!但也不奇怪,因為中世紀歐洲的神學統治,使科學成為神學的奴婢。
太陽是宇宙的中心。
大家一致認為,根據《聖經》經文和神父、神學博士的解釋,這個命題在哲學上是愚蠢的和荒謬的,它與《聖經》所表達的意見相牴觸,因此在形式上是異端。
地球既不是宇宙的中心,也不是不動的,而是做整體和週日運動。
大家一致認為,這個命題在哲學上也是愚蠢的和荒謬的,考慮到神學的真實性,它在信仰上是錯誤的。
終於,在教會的強大壓力下,年近七旬的伽利略在嚴刑審訊下被迫在“悔過書”上簽字,他一邊用顫抖的右手簽字,一邊喃喃地嘟囔道:“但是,地球仍然在轉動。”
伽利略被判終身監禁。他的精神受到了很大的打擊,他的女兒鼓勵他:“你的名字無論是在你的祖國,還是在世界其他各國都是不可磨滅的。而且在我看來,如果你的名譽和聲望一時受到損害,那麼不久你就會享有更高的聲譽。”
伽利略的大女兒弗吉尼亞(修女瑪利亞·塞萊斯特),對父親終身盡孝,後與父親同葬在佛羅倫薩聖十字大殿
這使伽利略受到很大鼓舞,他又開始進行科學寫作,這次不是天文學,而是回到他早年感興趣的物理學領域。
1638年,伽利略出版了《關於兩門新科學的對話》。此時,伽利略已完全失明。他感傷地自述道:“我再也看不到光明瞭,以致這天空、這大地、這由於我的驚人發現和清晰證明之後比以前智者所相信的世界擴大了千百倍的宇宙,對我來說,這時已變得如此狹小,只能留在我的感覺中了。”
1642年1月8日,78歲的伽利略因熱病逝世。
3
伽利略的一生
都為近代科學帶來了什麼?
伽利略的一生,挑戰權威、追求真理,為近代科學帶來了諸多寶貴的財富。
1564年,伽利略出生於義大利比薩的一個布商家庭,自幼對周圍世界充滿好奇與探索的渴望。17 歲時,雖按父親意願進入比薩大學學習醫學,但內心熱愛物理學和數學。
一次在比薩大教堂做禮拜時,他注意到懸掛的大吊燈在微風中擺動,透過仔細觀察和計算,19 歲的伽利略成功得出單擺的週期只與擺長有關而與振幅無關的重要結論,並製作了第一件實用儀器——脈搏計。
比薩大教堂圓頂的“伽利略吊燈”
後來,他製作了 “浮力天平”,獲得 “當代的阿基米德” 的美譽。還透過嚴謹的落體實驗,建立了落體定律,成為經典力學和實驗物理學的先驅。
在天文領域,他同樣成就斐然。1608年得知荷蘭人發明望遠鏡後,他憑藉精湛手工技藝自制高倍望遠鏡,對宇宙展開前所未有的細緻觀測。他發現月球表面佈滿坑窪和山脈,觀測到木星的四顆衛星,還發現太陽黑子及其運動,將這些天文學發現彙集成《星際使者》釋出,在知識界引起極大反響。
《星際信使》中的月相圖
《關於兩門新科學的對話》一書中,他改進了對運動以及力學原理的研究,以對話的形式探討了材料強度的研究和運動定律的研究。從材料的強度到勻速直線運動、勻加速運動、拋體運動等,為經典力學的發展奠定了基礎。
當《關於兩門新科學的對話》在荷蘭出版時,伽利略已完全失明,但他的科學成就和探索精神卻隨著這本經典流傳了下來。
300多年後的1979年,羅馬教皇約翰·保羅二世提出為伽利略恢復名譽,1980年由他任命的一個委員會承認當時宗教裁判對伽利略的判決是錯誤的。
今天,為伽利略“平反”似乎是荒唐之舉,但它表明了人類對於自身的反省。人們會從伽利略的命運中得到有益的啟示。
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科學大師的失誤
楊建鄴 著
揭秘科學大師鮮為人知的一面
還原科學的真實圖景
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觀點資料來源:《科學大師的失誤》
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