伽利略的故事(伽利略的故事500字)

作者按:

大科学家名垂千史,是因为他们对人类文明的贡献。一百年,几百年之后,人们对科学家的回忆早已抽象成名字,只有他们的思想亮点被反复提及。科学家在世时也是有血有肉的凡人,几多风流,几多龌龊一般是不会随他们的学术成就被保留的。可是伽利略拍马的故事却是个例外,因为其证据是被写进了好几本书中。这个鲜明的例子说明知识分子与权利之间的“皮之不存,毛之焉附”的关系:知识分子在活着的时侯需要与政权搞好关系才能有钱、有闲搞研究。但几百年之后,政权早已化为泥土,而科学发现却像毛发一样永久地存留了下来。

撰文 | 吴建永(美国乔治城大学医学院神经科学教授)

责编 | 艾维

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伽利略(1564-1642)是最伟大的科学家之一,爱因斯坦称他为现代物理学之父。但他早年只是个实用数学家和仪器制造者,25岁就当上了帕多瓦(Padua)大学的数学教授。他改进了计算火炮射击仰角的炮规,大大提高了射击精度,在当时是世界顶尖的军事技术。伽利略设计和制造的仪器虽然使得他很富有,但是并没有能够使他获得足够高的学术地位。因为在十六世纪实用数学家相当于现在的工程师,在科学界中的地位很低。伽利略想变成一个真的“科学家”,当时叫“自然哲学家”,享有很高的学术地位,相当于今天欧洲授予科学家的勋爵或中国的院士。可是那时“自然哲学家”是不食人间烟火的,他们只争论那些看不见摸不着的问题,比如宇宙中心在哪里,人和上帝的关系等等,他们看不起伽利略这类搞军事仪器,搞实际应用的工匠。可伽利略却利用他的技术引发科学的革命。

这个革命来自伽利略的一项技术改进——伽利略望远镜。最初的望远镜据说来自荷兰乡下小孩的玩具,他们把眼镜片重叠起来,可以看清远处山顶上的教堂。这个玩具在1608年被一位荷兰眼镜匠改进成商品,叫做“间谍镜”, 能放大八倍左右。这个消息传遍欧洲,伽利略听说后对此进行了仔细研究和改进,他的望远镜由凹镜(近视镜片)和凸镜(老花镜片)组成,放大倍数达到20倍。这当然又是一个世界顶尖的军事技术,能让你在敌人看不见你的时候就能看见敌人。1609年,他把新望远镜展示给意大利北部军事长官(Doge of Venice,图一)后,他在帕多瓦大学的工资立刻就长了一倍。可是他并不满足,为了实现自己当自然哲学家的目标,他把望远镜指向天空,用它来研究宇宙和上帝。

当时自然哲学家们争论不休的一个最大问题就是到底地球是宇宙唯一中心,还是地球和其它行星一起围着太阳转,这些争论都没有实证,所以谁都不能说服谁。这时伽利略的重大发现来了。1610年1月7日,他发现木星周围有四颗明亮的星星。第二天再看,发现这些星星与木星之间的相对位置变了。之后的一周内他连续观察,终于发现这是四颗星星在围着木星转。这个发现使他立刻成了科学界的明星。在自然哲学家只能争论却没有答案的领域,他用观察的方法明确地指出,不管你相信哪种理论,宇宙的中心不止一个,因为至少木星是它那些卫星的中心。

可是即使有了这么重要的发现,要当上“自然哲学家”还必须有个王公贵族作为赞助人。伽利略就去求美第奇大公(Cosimo II de’ Medici, Grand Duchy of Tuscany),当时意大利中部的国王(又称托斯卡纳大公)。有说法伽利略曾经当过美第奇的家庭教师(1610年春,他辞去大学教职,接受托斯卡纳公国大公聘请,担任宫廷首席数学家和哲学家的闲职与比萨大学首席数学教授的荣誉职位),按说两人关系应该比较近。可是大公并不需要学者,而更需要一个能够富国强兵的工程师。由于这个原因,伽利略的请求并不成功。

伽利略的故事(伽利略的故事500字)

►图一 威尼斯军事长官视察伽利略的天文望远镜(十九世纪的版画)。

这时拍马的作用就上来了。1610年3月,伽利略在发表木星卫星的书里,不仅描述他发现了木星的四个卫星,而且把这些星体以美第奇的名字命名(图二)。

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►图二 伽利略介绍新星的书《星际使者》,书影Medicea后的Sidera是拉丁名,其上突显了‘美第奇’等字(剑桥三一学院藏)

这下所有贵族都轰动了:木星在西方文化中叫“朱比特”,是罗马神话中的众神之王,掌管天界。由美第奇大公的名字命名的星星绝对为国争了光。放在当时的历史环境中,美第奇二世的“有信心”还是很重要的。伽利略写到,“我们的名声始于自信,想受到尊重必须先有自信。最仁慈的今上(His Most serene Highness) 将展示以此发现的绝对重要性:不但全体子民,而且世界各国都必须承认其无限之荣光。伽利略还卑谦地说道,“看到这些星星并不是我在科学上的发现,而是从科学上确认了美第奇王朝的星象学合法性。(scientific proof of their dynastic horoscope)”。

谈到为什么他能做出如此发现,伽利略说的就更肉麻了:“因我随侍今上于左右,不时受到陛下之神圣启发,您的无疆仁慈之光充满了我的灵魂,日以继夜,给了我发现的动力。因之,在您,无比仁慈的克西莫大公的神光普照之下,我发现了这些古来所有天文学家都没见过的星星”。注意,那时的赞美之词中“仁慈”的位置很高。大家都要赞颂君王无比仁慈,把他在道德上架得高高的,就不那么好意思随便砍人了。

最后,伽利略认为他的发现并非是让美第奇的家族随着新的星星名垂青史,而是借陛下家族之圣名,使这些星星更加光辉灿烂。

伽利略真是有如神助,木星的四个卫星恰巧暗合克西莫大公和他的四个儿子。在16世纪,星象学还是主流科学(图三),伽利略的说法使他顺利地得到了自然哲学家的头衔,工资涨的比国务卿还高。之后美第奇星被诗歌、戏剧、歌剧等广泛创作,为当时社会的和谐繁荣做出了巨大贡献。意大利的传唱史诗 Chiabrera称,伽利略用美第奇的名字使那些天体的价值提高。

不过,这个美第奇星的发现虽然受到最高行政长官的力挺,却与教会结下了梁子。后来,伽利略的宇宙多中心学说被罗马教廷当作邪教打击了多年, 70岁的他竟被监视居住到死。350年后,由教皇保罗二世主持,对当时教廷审判文件做了13年的仔细研究,最后教廷公开道歉,给伽利略平反。

伽利略的故事(伽利略的故事500字)

►图三 伽利略给自己画的星象图,用以推测自己的运道。

今天看来,伽利略拍马的能力似乎完爆一切国粹,但这并不说明他的人格有多么低下。在人治社会中,向当权者拍马是不可或缺的政治技巧。一个时期有一个时期的套话,这些套话放在当时的历史环境下是常态,离开这环境就是奇葩了。历史上达芬奇、第谷、开普勒、莱布尼茨、拉普拉斯都拍过庇护者的马,大部分拍马的套话随着时光慢慢都腐烂了。伽利略也是按当时的套路说了几句,却随着他的发现流传了下来,让今天的你我惊艳。

几百年过去了,政府仍然是研究工作最大的“金主”。现在的科学家需要的资助远比伽利略时代多。为了获得研究资助,顺情说些好话还是免不了的,当然套路和肉麻指数已经不太一样了。

原稿于2011年10月2日阴雨中写于美国盖色斯普镇。2016年9月24日修改授权《科学春秋》刊发。

参考文献

1. Cosmos and Culture 14: How Galileo Dedicated the Moons of Jupiter to Cosimo II de Medici.http://www.dioi.org/kn/galileo/index.htm

2. Nova Podcast– Galileo and telescope.http://www.pbs.org/wgbh/nova/space/galileo-telescope-au.html

3. Galileo, Sidereus Nuncius 1610, 32; Biagioli (4), 132.).

4. http://www.sites.hps.cam.ac.uk/starry/galsidnun.html

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