了解伽俐略和牛顿的成长经历以及他们所获得的科学成就,并联系自己的成长经历写一篇不少于1000字的文章,文体不限,标题自拟!
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1564年2月15日,伽利略·伽利雷出生在意大利西海岸比萨城一个破落的贵族之家。据说他的祖先是佛罗伦萨很有名望的医生,但是到了他的父亲伽利略·凡山杜这一代,家境日渐败落。凡山杜是个很有才华的作曲家,生前出版过几本牧歌和器乐作品,他的数学也很好,精通希腊文和拉丁文,但是美妙的音乐不能填饱一家人的肚皮,他的数学才能也不能给他谋到一个好职位。大约在小伽利略出生不久,凡山杜在离比萨城不远的佛罗伦萨开了一间卖毛织品的小铺子,这完全是不得已的办法。但是为了维持一家人的生活,凡山杜只好违背自己的意愿去经商。
小伽利略是凡山杜的长子,父亲对儿子寄予很大希望。他发现,小伽利略非常聪明,从小对什么事物都充满强烈的好奇心,不仅如此,这个孩子心灵手巧,他似乎永远闲不住,不是画图画,就是弹琴,而且时常给弟弟妹妹做许多灵巧的机动玩具,玩得十分开心。
小伽利略最初进了佛伦勃罗萨修道院的学校。在这所学校,他专心学习哲学和宗教,有段时间,小伽利略很想将来当一个献身教会的传教士。但是凡山杜听到这个情况后,立即把儿子带回家,他劝说伽利略去学医,这是他为儿子的未来早已设计好的一条路。
17岁那年,伽利略进了著名的比萨大学,按照父亲的意愿,他当了医科学生。比萨大学是所古老的大学,学校图书馆藏书丰富,这很合伽利略的心意,但是伽利略对医学并没有多大兴趣,他很少上课,一上课就对教授们教课的内容提出这样那样的疑问,使教授们难于回答,在教授们的眼里,伽利略是个很不招人喜欢的坏学生。不过,伽利略只是兴趣不在医学,他孜孜不倦地学习数学、物理学等自然科学,并且以怀疑的眼光看待那些自古以来被人们奉为经典的学说。
要知道,伽利略生活的时代,正是欧洲历史上著名的文艺复兴时代,而意大利又是文艺复兴的发源地。当时,意大利的许多大城市,如佛罗伦萨、热那亚和威尼斯,发展成东西方贸易的中心,建起了商号、手工作坊和最早的银行,出现了资本主义生产关系的萌芽。加上贸易往来的发达,印刷术的发明,新思想的传播比以往任何时候都更加迅速。于是,人们对千百年来束缚思想的宗教神学和传统教条开始产生了动摇。
一个偶然的机会,伽利略听了宫廷数学家玛窦·利奇的讲课。这位青年数学家渊博的学识,严密的逻辑性,特别是他在证明数学难题时的求证方法,使伽利略深深着迷。他眼睛亮了,仿佛发现了一个神奇无比的世界,这就是他梦寐以求的数学王国!他兴奋极了,立即找到宫廷数学家玛窦·利奇,向他提出了许多百思不得其解的问题。
玛窦·利奇原是跟随托斯坎尼大公爵从佛罗伦萨来到比萨的,他给宫廷里的侍童讲数学,没有想到会有一个热心的听众,而且他提出的问题非常有趣,充分显示出超群的智慧和深厚的学识功底。
当玛窦·利奇听说伽利略是比萨大学医科学生时,不禁脱口而出:“啊,伽利略,你有天才,你会成为一个杰出的数学家的。”
伽利略的脸红了,他谈到自己对医学的厌倦,谈到父亲对他的期望,也倾诉了自己因为不能按照自己的意愿学习的苦恼。
“别泄气。”玛窦·利奇和蔼地说:“你努力自学吧,有什么困难,任何时候我都是你忠诚的朋友。”
听了玛窦·利奇的鼓励,伽利略越发刻苦钻研数学和物理学,他把从宫廷数学家那里借来的每一本书,都用心地阅读,像海绵吸水一样地吸收下来。但是,他并不是那种迷信书本的人,那些人们认为是真理的权威结论,在伽利略的脑子里常常带来意想不到的疑问,他常常为此而感到苦恼,陷入深深的思索之中。
有一次,伽利略信步来到他熟悉的比萨大教堂,他坐在一张长凳上,目光凝视着那雕刻精美的祭坛和拱形的廊柱,蓦地,教堂大厅中央的巨灯晃动起来,是修理房屋的工人在那里安装吊灯。
这本来是件很平常的事,吊灯像钟摆一样晃动,在空中划出看不见的圆弧。可是,伽利略却像触了电一样,目不转睛地跟踪着摆动的吊灯,同时,他用右手按着左腕的脉,计算着吊灯摆动一次脉搏跳动的次数,以此计算吊灯摆动的时间。
这样计算的结果,伽利略发现了一个秘密,这就是吊灯摆一次的时间,不管圆弧大小,总是一样的。一开始,吊灯摆得很厉害,渐渐地,它慢了下来,可是,每摆动一次,脉搏跳动的次数是一样的。
伽利略的脑子里翻腾开了,他想,书本上明明写着这样的结论,摆经过一个短弧要比经过长弧快些,这是古希腊哲学家亚里士多德的说法,谁也没有怀疑过。难道是自己的眼睛出了毛病,还是怎么回事。
他像发了狂似的跑回大学宿舍,关起门来重复做这个试验。他找了不同长度的绳子、铁链,还有不知从哪里搞到的铁球、木球。在房顶上,在窗外的树枝上,着迷地一次又一次重复,用沙漏记下摆动的时间。最后,伽利略不得不大胆地得出这样的结论:亚里士多德的结论是错误的,决定摆动周期的,是绳子的长度,和它末端的物体重量没有关系。而且,相同长度的摆绳,振动的周期是一样的。这,就是伽利略发现的摆的运动规律。
伽利略不用说多么高兴了。可是在当时,有谁会相信一个医科大学生的科学发现,何况他的结论是否定了大名鼎鼎的亚里士多德的权威说法。
就在这时,凡山杜的铺子里越来越不景气,听说伽利略并没有按照自己的意愿学习医学,而是成天迷恋着不相干的实验,于是,严厉的父亲决定停止伽利略继续上大学,让他回家去当一个店员。
伽利略灰心极了,他离开了比萨大学回到佛罗伦萨。但是他选择的道路却是不可动摇的。
坚信科学
佛罗伦萨一条不太热闹的街道,有一个门面不大、生意清淡的铺子,这就是凡山杜开的毛织品商店。每天,当匆匆过往的行人经过这里时,总是可以看见红头发的伽利略呆呆地坐在柜台前出神,或者旁若无人的在那里摆弄着一些莫名其妙的东西,像秤盘呀,铁块呀,盘子呀;而更多的时候,他是埋头在书本里,他看得那样专心,就连他的父亲大声叫唤都听不见。
自从回到家里,伽利略不得不违背自己的意愿在父亲的铺子里当一名店员,但是他的心里一时一刻也没有忘记数学和物理学。没有起码的学习条件,也没有老师可以求教,他就想方设法找到一些自然科学的书籍,以顽强的毅力刻苦自学。他最喜欢的书是欧几里得的《几何原本》和阿基米德的著作。
《几何原本》是世界上流传下来最早的几何学著作,而希腊科学家阿基米德的著作,包含了丰富的数学与力学知识,特别是其中的一些物理实验,对伽利略有很大的吸引力。
谈起实验,伽利略的兴趣最浓。还在比萨大学时,他就动手制作了一种
“脉搏计”,这是他根据摆的运动规律设计的,可以用来测量病人的脉搏跳动的情况,很受医生的欢迎。现在,在父亲的铺子里,谈不上实验的条件,但他仍然用一些日常的器具来做实验,尽管这样做免不了又要挨父亲的骂,他还是照干不误。
他从阿基米德检验国王皇冠的实验中受到启发,一面重复这个实验,一面想到这种方法的用途。当时欧洲各国的航海事业正在兴起,航海业带动了造船业和机械制造,采矿、冶金的发展,反过来又向科学技术提出许多新的问题。伽利略于是把他的注意力转向合金的物理和力学性质的研究,不久,他通过测定物体在水中的重量发现,物体投入水中减轻的重量,刚好等于它排开的水的重量。在这个重大发现的基础上,伽利略发明了一种比重秤,可以很方便地测定各种合金的比重。他还写了一篇论文,详细地介绍了比重秤的构造原理和使用方法。这件事,很快就在佛罗伦萨和其他城市传开了。
1589年夏天,在佛罗伦萨的店铺里度过了4年自学生活的伽利略,由于得到宫廷数学家玛窦·利奇的鼓励,特别是贵族盖特保图侯爵的推荐,他终于获得了比萨大学数学和科学教授的职位。这时,他只有25岁。
现在,伽利略可以不必为生活发愁了,虽然工资不高,但是他可以在完成日常教学之外,专心从事他向往的科学研究。就在这不久,伽利略进行了本文一开头介绍的自由落体实验,他在比萨斜塔上扔下的铁球(后来经过严谨的证明,伽利略并没有来比萨斜塔上进行实验),不仅证明了不同重量的物体由同一高度下落时速度是相同的,更重要的是,这个大胆的结论推翻了亚里士多德的权威结论。在那些思想保守、头脑僵化的人眼里,这个举动无异于挖了他们的祖坟,亚里士多德的信徒们与伽利略开始势不两立了。在比萨大学呆了一个学期,伽利略又失去了职位。原因是他得罪了一个大公爵的亲戚乔范尼。这个乔范尼是个不学无术的人,他声称发明了一台挖泥船,假惺惺地跑来征求伽利略的意见。当伽利略仔细观察了挖泥船的模型后,直言不讳地告诉他,设计不合科学原理,根本不能使用。乔范尼碰了一鼻子灰,不但不接受伽利略的意见,反而固执地坚持下水实验,结果船沉了。事实证明伽利略的判断是完全正确的,但恼怒的乔范尼反而迁怒于伽利略,散布流言蜚语,攻击他是“阴险的人”。那些早就心怀不满的亚里士多德的信徒,乘机对他大肆攻击,一时间闹得满城风雨。在这种气氛中,伽利略无法在比萨大学呆下去了。
伽利略再一次求助于盖特保图侯爵。这位珍惜人才的贵族再一次伸出友谊的手,他运用自己的影响,把伽利略推荐给帕多瓦大学,帕多瓦是意大利北部一个学术空气浓厚的小城,距离美丽的海滨城市威尼斯不远,属于威尼斯共和国管辖。1592年,28岁的伽利略被任命为帕多瓦大学的数学、科学和天文学教授。
从此,伽利略迎来了一生中的黄金时代。
之后, 伽利略在佛罗伦萨的宫廷里继续进行科学研究,但是他的天文学发现以及他的天文学著作明显的体现出了哥白尼日心说的观点。因此,伽利略开始受到教会的注意。1616年开始,伽利略开始受到罗马宗教裁判所长达二十多年的残酷迫害。
伽利略的晚年生活非常悲惨,照料他的女儿赛丽斯特竟然先于他离开人世。失去爱女的过分悲伤,使伽利略双目失明。即使在这样的条件下,他依然没有放弃自己的科学研究工作。
1642年1月8日,凌晨4时,伟大的伽利略——为科学、为真理奋斗一生的战士,科学巨人离开了人世,享年78岁。在他离开人世的前夕,他还重复着这样一句话:“追求科学需要特殊的勇气。”
少年牛顿
1643年1月4日,在英格兰林肯郡小镇沃尔索浦的一个自耕农家庭里,牛顿诞生了。牛顿是一个早产儿,出生时只有三磅重,接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人,并且竟活到了84岁的高龄。
牛顿出生前三个月父亲便去世了。在他两岁时,母亲改嫁给一个牧师,把牛顿留在外祖母身边抚养。11岁时,母亲的后夫去世,母亲带着和后夫所生的一子二女回到牛顿身边。牛顿自幼沉默寡言,性格倔强,这种习性可能来自它的家庭处境。
大约从五岁开始,牛顿被送到公立学校读书。少年时的牛顿并不是神童,他资质平常,成绩童年的牛顿一般,但他喜欢读书,喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物,并从中受到启发,自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意,如风车、木钟、折叠式提灯等等。
传说小牛顿把风车的机械原理摸透后,自己制造了一架磨坊的模型,他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上,然后在轮子的前面放上一粒玉米,刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米,就不断的跑动,于是轮子不停的转动;又一次他放风筝时,在绳子上悬挂着小灯,夜间村人看去惊疑是彗星出现;他还制造了一个小水钟。每天早晨,小水钟会自动滴水到他的脸上,催他起床。他还喜欢绘画、雕刻,尤其喜欢刻日晷,家里墙角、窗台上到处安放着他刻画的日晷,用以验看日影的移动。
牛顿12岁时进了离家不远的格兰瑟姆中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民,但牛顿本人却无意于此,而酷爱读书。随着年岁的增大,牛顿越发爱好读书,喜欢沉思,做科学小实验。他在格兰瑟姆中学读书时,曾经寄宿在一位药剂师家里,使他受到了化学试验的熏陶。
牛顿在中学时代学习成绩并不出众,只是爱好读书,对自然现象由好奇心,例如颜色、日影四季的移动,尤其是几何学、哥白尼的日心说等等。他还分门别类的记读书笔记,又喜欢别出心裁的作些小工具、小技巧、小发明、小试验。
当时英国社会渗透基督教新思想,牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚,这可能影响牛顿晚年的宗教生活。从这些平凡的环境和活动中,还看不出幼年的牛顿是个才能出众异于常人的儿童。
后来迫于生活,母亲让牛顿停学在家务农,赡养家庭。但牛顿一有机会便埋首书卷,以至经常忘了干活。每次,母亲叫他同佣人一道上市场,熟悉做交易的生意经时,他便恳求佣人一个人上街,自己则躲在树丛后看书。有一次,牛顿的舅父起了疑心,就跟踪牛顿上市镇去,发现他的外甥伸着腿,躺在草地上,正在聚精会神地钻研一个数学问题。牛顿的好学精神感动了舅父,于是舅父劝服了母亲让牛顿复学,并鼓励牛顿上大学读书。牛顿又重新回到了学校,如饥似渴地汲取着书本上的营养。据说有一次,他去郊外游玩,之后靠在一棵苹果树下休息,忽然,一个苹果从树上掉下来。他觉得很奇怪,为什么苹果会从上往下掉而不是从下往上升?他带着这个疑问回到了家里研究,后来他通过论证发现原来地球是有引力的能把物体吸住。随后,就出现了《牛顿物理引力学》。
求学岁月
1661年,19岁的牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院,靠为学院做杂务的收入支付学费,1664年成为奖学金获得者,1665年获学士学位。
17世纪中叶,剑桥大学的教育制度还渗透着浓厚的中世纪经院哲学的气味,当牛顿进入剑桥时,那里还在传授一些经院式课程,如逻辑、古文、语法、古代史、神学等等。两年后三一学院出现了新气象,卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座,规定讲授自然科学知识,如地理、物理、天文和数学课程。
讲座的第一任教授伊萨克·巴罗是个博学的科学家。这位学者独具慧眼,看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力。于是将自己的数学知识,包括计算曲线图形面积的方法,全部传授给牛顿,并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。
在这段学习过程中,牛顿掌握了算术、三角,读了开普勒的《光学》,笛卡尔的《几何学》和《哲学原理》,伽利略的《两大世界体系的对话》,胡克的《显微图集》,还有皇家学会的历史和早期的哲学学报等。
牛顿在巴罗门下的这段时间,是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大12岁,精于数学和光学,他对牛顿的才华极为赞赏,认为牛顿的数学才华超过自己。后来,牛顿在回忆时说道:“巴罗博士当时讲授关于运动学的课程,也许正是这些课程促使我去研究这方面的问题。”
当时,牛顿在数学上很大程度是依靠自学。他学习了欧几里得的《几何原本》、笛卡尔的《几何学》、沃利斯的《无穷算术》、巴罗的《数学讲义》及韦达等许多数学家的著作。其中,对牛顿具有决定性影响的要数笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》,它们将牛顿迅速引导到当时数学最前沿~解析几何与微积分。1664年,牛顿被选为巴罗的助手,第二年,剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。
1665~1666年严重的鼠疫席卷了伦敦,剑桥离伦敦不远,为恐波及,学校因此而停课,牛顿于1665年6月离校返乡。
由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养,对探索自然现象产生浓厚的兴趣,家乡安静的环境又使得他的思想展翅飞翔。1665~1666年这段短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月,他在自然科学领域内思潮奔腾,才华迸发,思考前人从未思考过的问题,踏进了前人没有涉及的领域,创建了前所未有的惊人业绩。
1665年初,牛顿创立级数近似法,以及把任意幂的二项式化为一个级数的规则;同年11月,创立正流数法(微分);次年1月,用三棱镜研究颜色理论;5月,开始研究反流数法(积分)。这一年内,牛顿开始想到研究重力问题,并想把重力理论推广到月球的运动轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们的轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说,说的也是此时发生的轶事。
总之,在家乡居住的两年中,牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造,并关心自然哲学问题。他的三大成就:微积分、万有引力、光学分析的思想都是在这时孕育成形的。可以说此时的牛顿已经开始着手描绘他一生大多数科学创造的蓝图。
1667年复活节后不久,牛顿返回到剑桥大学,10月1日被选为三一学院的仲院侣(初级院委),翌年3月16日获得硕士学位,同时成为正院侣(高级院委)。1669年10月27日,巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职,26岁的牛顿晋升为数学教授,并担任卢卡斯讲座的教授。巴罗为牛顿的科学生涯打通了道路,如果没有牛顿的舅父和巴罗的帮助,牛顿这匹千里马可能就不会驰骋在科学的大道上。巴罗让贤,这在科学史上一直被传为佳话。
伟大的成就~建立微积分
在牛顿的全部科学贡献中,数学成就占有突出的地位。他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。据牛顿本人回忆,他是在1664年和1665年间的冬天,在研读沃利斯博士的《无穷算术》时,试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的。
笛卡尔的解析几何把描述运动的函数关系和几何曲线相对应。牛顿在老师巴罗的指导下,在钻研笛卡尔的解析几何的基础上,找到了新的出路。可以把任意时刻的速度看是在微小的时间范围里的速度的平均值,这就是一个微小的路程和时间间隔的比值,当这个微小的时间间隔缩小到无穷小的时候,就是这一点的准确值。这就是微分的概念。
求微分相当于求时间和路程关系得在某点的切线斜率。一个变速的运动物体在一定时间范围里走过的路程,可以看作是在微小时间间隔里所走路程的和,这就是积分的概念。求积分相当于求时间和速度关系的曲线下面的面积。牛顿从这些基本概念出发,建立了微积分。
微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题,才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的,牛顿称之为"流数术"。它所处理的一些具体问题,如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等,在牛顿前已经得到人们的研究了。但牛顿超越了前人,他站在了更高的角度,对以往分散的结论加以综合,将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系,从而完成了微积分发明中最关键的一步,为近代科学发展提供了最有效的工具,开辟了数学上的一个新纪元。
牛顿没有及时发表微积分的研究成果,他研究微积分可能比莱布尼茨早一些,但是莱布尼茨所采取的表达形式更加合理,而且关于微积分的著作出版时间也比牛顿早。
在牛顿和莱布尼茨之间,为争论谁是这门学科的创立者的时候,竟然引起了一场悍然大波,这种争吵在各自的学生、支持者和数学家中持续了相当长的一段时间,造成了欧洲大陆的数学家和英国数学家的长期对立。英国数学在一个时期里闭关锁国,囿于民族偏见,过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前,因而数学发展整整落后了一百年。
应该说,一门科学的创立决不是某一个人的业绩,它必定是经过多少人的努力后,在积累了大量成果的基础上,最后由某个人或几个人总结完成的。微积分也是这样,是牛顿和莱布尼茨在前人的基础上各自独立的建立起来的。
1707年,牛顿的代数讲义经整理后出版,定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算,用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程,同时对方程的根及其性质进行了深入探讨,引出了方程论方面的丰硕成果,如:他得出了方程的根与其判别式之间的关系,指出可以利用方程系数确定方程根之幂的和数,即“牛顿幂和公式”。
牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心,给出密切线圆(或称曲线圆)概念,提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》,于1704年发表。此外,他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。
牛顿晚年
但是由于受时代的限制,牛顿基本上是一个形而上学的机械唯物主义者。他认为运动只是机械力学的运动,牛顿之墓是空间位置的变化;宇宙和太阳一样是没有发展变化的;靠了万有引力的作用,恒星永远在一个固定不变的位置上……
随着科学声誉的提高,牛顿的政治地位也得到了提升。1689年,他被当选为国会中的大学代表。作为国会议员,牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就的科学。他不时表示出对以他为代表的领域的厌恶。同时,他的大量的时间花费在了和同时代的著名科学家如胡克、莱布尼兹等进行科学优先权的争论上。
晚年的牛顿在伦敦过着堂皇的生活,1705年他被安妮女王封为贵族。此时的牛顿非常富有,被普遍认为是生存着的最伟大的科学家。他担任英国皇家学会会长,在他任职的二十四年时间里,他以铁拳统治着学会。没有他的同意,任何人都不能被选举。
晚年的牛顿开始致力于对神学的研究,他否定哲学的指导作用,虔诚地相信上帝,埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时,提出了“神的第一推动力”。他说“上帝统治万物,我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。
1727年3月20日,伟大艾萨克·牛顿逝世。同其他很多杰出的英国人一样,他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上镌刻着:
让人们欢呼这样一位多么伟大的
人类荣耀曾经在世界上存在。
小伽利略是凡山杜的长子,父亲对儿子寄予很大希望。他发现,小伽利略非常聪明,从小对什么事物都充满强烈的好奇心,不仅如此,这个孩子心灵手巧,他似乎永远闲不住,不是画图画,就是弹琴,而且时常给弟弟妹妹做许多灵巧的机动玩具,玩得十分开心。
小伽利略最初进了佛伦勃罗萨修道院的学校。在这所学校,他专心学习哲学和宗教,有段时间,小伽利略很想将来当一个献身教会的传教士。但是凡山杜听到这个情况后,立即把儿子带回家,他劝说伽利略去学医,这是他为儿子的未来早已设计好的一条路。
17岁那年,伽利略进了著名的比萨大学,按照父亲的意愿,他当了医科学生。比萨大学是所古老的大学,学校图书馆藏书丰富,这很合伽利略的心意,但是伽利略对医学并没有多大兴趣,他很少上课,一上课就对教授们教课的内容提出这样那样的疑问,使教授们难于回答,在教授们的眼里,伽利略是个很不招人喜欢的坏学生。不过,伽利略只是兴趣不在医学,他孜孜不倦地学习数学、物理学等自然科学,并且以怀疑的眼光看待那些自古以来被人们奉为经典的学说。
要知道,伽利略生活的时代,正是欧洲历史上著名的文艺复兴时代,而意大利又是文艺复兴的发源地。当时,意大利的许多大城市,如佛罗伦萨、热那亚和威尼斯,发展成东西方贸易的中心,建起了商号、手工作坊和最早的银行,出现了资本主义生产关系的萌芽。加上贸易往来的发达,印刷术的发明,新思想的传播比以往任何时候都更加迅速。于是,人们对千百年来束缚思想的宗教神学和传统教条开始产生了动摇。
一个偶然的机会,伽利略听了宫廷数学家玛窦·利奇的讲课。这位青年数学家渊博的学识,严密的逻辑性,特别是他在证明数学难题时的求证方法,使伽利略深深着迷。他眼睛亮了,仿佛发现了一个神奇无比的世界,这就是他梦寐以求的数学王国!他兴奋极了,立即找到宫廷数学家玛窦·利奇,向他提出了许多百思不得其解的问题。
玛窦·利奇原是跟随托斯坎尼大公爵从佛罗伦萨来到比萨的,他给宫廷里的侍童讲数学,没有想到会有一个热心的听众,而且他提出的问题非常有趣,充分显示出超群的智慧和深厚的学识功底。
当玛窦·利奇听说伽利略是比萨大学医科学生时,不禁脱口而出:“啊,伽利略,你有天才,你会成为一个杰出的数学家的。”
伽利略的脸红了,他谈到自己对医学的厌倦,谈到父亲对他的期望,也倾诉了自己因为不能按照自己的意愿学习的苦恼。
“别泄气。”玛窦·利奇和蔼地说:“你努力自学吧,有什么困难,任何时候我都是你忠诚的朋友。”
听了玛窦·利奇的鼓励,伽利略越发刻苦钻研数学和物理学,他把从宫廷数学家那里借来的每一本书,都用心地阅读,像海绵吸水一样地吸收下来。但是,他并不是那种迷信书本的人,那些人们认为是真理的权威结论,在伽利略的脑子里常常带来意想不到的疑问,他常常为此而感到苦恼,陷入深深的思索之中。
有一次,伽利略信步来到他熟悉的比萨大教堂,他坐在一张长凳上,目光凝视着那雕刻精美的祭坛和拱形的廊柱,蓦地,教堂大厅中央的巨灯晃动起来,是修理房屋的工人在那里安装吊灯。
这本来是件很平常的事,吊灯像钟摆一样晃动,在空中划出看不见的圆弧。可是,伽利略却像触了电一样,目不转睛地跟踪着摆动的吊灯,同时,他用右手按着左腕的脉,计算着吊灯摆动一次脉搏跳动的次数,以此计算吊灯摆动的时间。
这样计算的结果,伽利略发现了一个秘密,这就是吊灯摆一次的时间,不管圆弧大小,总是一样的。一开始,吊灯摆得很厉害,渐渐地,它慢了下来,可是,每摆动一次,脉搏跳动的次数是一样的。
伽利略的脑子里翻腾开了,他想,书本上明明写着这样的结论,摆经过一个短弧要比经过长弧快些,这是古希腊哲学家亚里士多德的说法,谁也没有怀疑过。难道是自己的眼睛出了毛病,还是怎么回事。
他像发了狂似的跑回大学宿舍,关起门来重复做这个试验。他找了不同长度的绳子、铁链,还有不知从哪里搞到的铁球、木球。在房顶上,在窗外的树枝上,着迷地一次又一次重复,用沙漏记下摆动的时间。最后,伽利略不得不大胆地得出这样的结论:亚里士多德的结论是错误的,决定摆动周期的,是绳子的长度,和它末端的物体重量没有关系。而且,相同长度的摆绳,振动的周期是一样的。这,就是伽利略发现的摆的运动规律。
伽利略不用说多么高兴了。可是在当时,有谁会相信一个医科大学生的科学发现,何况他的结论是否定了大名鼎鼎的亚里士多德的权威说法。
就在这时,凡山杜的铺子里越来越不景气,听说伽利略并没有按照自己的意愿学习医学,而是成天迷恋着不相干的实验,于是,严厉的父亲决定停止伽利略继续上大学,让他回家去当一个店员。
伽利略灰心极了,他离开了比萨大学回到佛罗伦萨。但是他选择的道路却是不可动摇的。
坚信科学
佛罗伦萨一条不太热闹的街道,有一个门面不大、生意清淡的铺子,这就是凡山杜开的毛织品商店。每天,当匆匆过往的行人经过这里时,总是可以看见红头发的伽利略呆呆地坐在柜台前出神,或者旁若无人的在那里摆弄着一些莫名其妙的东西,像秤盘呀,铁块呀,盘子呀;而更多的时候,他是埋头在书本里,他看得那样专心,就连他的父亲大声叫唤都听不见。
自从回到家里,伽利略不得不违背自己的意愿在父亲的铺子里当一名店员,但是他的心里一时一刻也没有忘记数学和物理学。没有起码的学习条件,也没有老师可以求教,他就想方设法找到一些自然科学的书籍,以顽强的毅力刻苦自学。他最喜欢的书是欧几里得的《几何原本》和阿基米德的著作。
《几何原本》是世界上流传下来最早的几何学著作,而希腊科学家阿基米德的著作,包含了丰富的数学与力学知识,特别是其中的一些物理实验,对伽利略有很大的吸引力。
谈起实验,伽利略的兴趣最浓。还在比萨大学时,他就动手制作了一种
“脉搏计”,这是他根据摆的运动规律设计的,可以用来测量病人的脉搏跳动的情况,很受医生的欢迎。现在,在父亲的铺子里,谈不上实验的条件,但他仍然用一些日常的器具来做实验,尽管这样做免不了又要挨父亲的骂,他还是照干不误。
他从阿基米德检验国王皇冠的实验中受到启发,一面重复这个实验,一面想到这种方法的用途。当时欧洲各国的航海事业正在兴起,航海业带动了造船业和机械制造,采矿、冶金的发展,反过来又向科学技术提出许多新的问题。伽利略于是把他的注意力转向合金的物理和力学性质的研究,不久,他通过测定物体在水中的重量发现,物体投入水中减轻的重量,刚好等于它排开的水的重量。在这个重大发现的基础上,伽利略发明了一种比重秤,可以很方便地测定各种合金的比重。他还写了一篇论文,详细地介绍了比重秤的构造原理和使用方法。这件事,很快就在佛罗伦萨和其他城市传开了。
1589年夏天,在佛罗伦萨的店铺里度过了4年自学生活的伽利略,由于得到宫廷数学家玛窦·利奇的鼓励,特别是贵族盖特保图侯爵的推荐,他终于获得了比萨大学数学和科学教授的职位。这时,他只有25岁。
现在,伽利略可以不必为生活发愁了,虽然工资不高,但是他可以在完成日常教学之外,专心从事他向往的科学研究。就在这不久,伽利略进行了本文一开头介绍的自由落体实验,他在比萨斜塔上扔下的铁球(后来经过严谨的证明,伽利略并没有来比萨斜塔上进行实验),不仅证明了不同重量的物体由同一高度下落时速度是相同的,更重要的是,这个大胆的结论推翻了亚里士多德的权威结论。在那些思想保守、头脑僵化的人眼里,这个举动无异于挖了他们的祖坟,亚里士多德的信徒们与伽利略开始势不两立了。在比萨大学呆了一个学期,伽利略又失去了职位。原因是他得罪了一个大公爵的亲戚乔范尼。这个乔范尼是个不学无术的人,他声称发明了一台挖泥船,假惺惺地跑来征求伽利略的意见。当伽利略仔细观察了挖泥船的模型后,直言不讳地告诉他,设计不合科学原理,根本不能使用。乔范尼碰了一鼻子灰,不但不接受伽利略的意见,反而固执地坚持下水实验,结果船沉了。事实证明伽利略的判断是完全正确的,但恼怒的乔范尼反而迁怒于伽利略,散布流言蜚语,攻击他是“阴险的人”。那些早就心怀不满的亚里士多德的信徒,乘机对他大肆攻击,一时间闹得满城风雨。在这种气氛中,伽利略无法在比萨大学呆下去了。
伽利略再一次求助于盖特保图侯爵。这位珍惜人才的贵族再一次伸出友谊的手,他运用自己的影响,把伽利略推荐给帕多瓦大学,帕多瓦是意大利北部一个学术空气浓厚的小城,距离美丽的海滨城市威尼斯不远,属于威尼斯共和国管辖。1592年,28岁的伽利略被任命为帕多瓦大学的数学、科学和天文学教授。
从此,伽利略迎来了一生中的黄金时代。
之后, 伽利略在佛罗伦萨的宫廷里继续进行科学研究,但是他的天文学发现以及他的天文学著作明显的体现出了哥白尼日心说的观点。因此,伽利略开始受到教会的注意。1616年开始,伽利略开始受到罗马宗教裁判所长达二十多年的残酷迫害。
伽利略的晚年生活非常悲惨,照料他的女儿赛丽斯特竟然先于他离开人世。失去爱女的过分悲伤,使伽利略双目失明。即使在这样的条件下,他依然没有放弃自己的科学研究工作。
1642年1月8日,凌晨4时,伟大的伽利略——为科学、为真理奋斗一生的战士,科学巨人离开了人世,享年78岁。在他离开人世的前夕,他还重复着这样一句话:“追求科学需要特殊的勇气。”
少年牛顿
1643年1月4日,在英格兰林肯郡小镇沃尔索浦的一个自耕农家庭里,牛顿诞生了。牛顿是一个早产儿,出生时只有三磅重,接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人,并且竟活到了84岁的高龄。
牛顿出生前三个月父亲便去世了。在他两岁时,母亲改嫁给一个牧师,把牛顿留在外祖母身边抚养。11岁时,母亲的后夫去世,母亲带着和后夫所生的一子二女回到牛顿身边。牛顿自幼沉默寡言,性格倔强,这种习性可能来自它的家庭处境。
大约从五岁开始,牛顿被送到公立学校读书。少年时的牛顿并不是神童,他资质平常,成绩童年的牛顿一般,但他喜欢读书,喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物,并从中受到启发,自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意,如风车、木钟、折叠式提灯等等。
传说小牛顿把风车的机械原理摸透后,自己制造了一架磨坊的模型,他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上,然后在轮子的前面放上一粒玉米,刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米,就不断的跑动,于是轮子不停的转动;又一次他放风筝时,在绳子上悬挂着小灯,夜间村人看去惊疑是彗星出现;他还制造了一个小水钟。每天早晨,小水钟会自动滴水到他的脸上,催他起床。他还喜欢绘画、雕刻,尤其喜欢刻日晷,家里墙角、窗台上到处安放着他刻画的日晷,用以验看日影的移动。
牛顿12岁时进了离家不远的格兰瑟姆中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民,但牛顿本人却无意于此,而酷爱读书。随着年岁的增大,牛顿越发爱好读书,喜欢沉思,做科学小实验。他在格兰瑟姆中学读书时,曾经寄宿在一位药剂师家里,使他受到了化学试验的熏陶。
牛顿在中学时代学习成绩并不出众,只是爱好读书,对自然现象由好奇心,例如颜色、日影四季的移动,尤其是几何学、哥白尼的日心说等等。他还分门别类的记读书笔记,又喜欢别出心裁的作些小工具、小技巧、小发明、小试验。
当时英国社会渗透基督教新思想,牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚,这可能影响牛顿晚年的宗教生活。从这些平凡的环境和活动中,还看不出幼年的牛顿是个才能出众异于常人的儿童。
后来迫于生活,母亲让牛顿停学在家务农,赡养家庭。但牛顿一有机会便埋首书卷,以至经常忘了干活。每次,母亲叫他同佣人一道上市场,熟悉做交易的生意经时,他便恳求佣人一个人上街,自己则躲在树丛后看书。有一次,牛顿的舅父起了疑心,就跟踪牛顿上市镇去,发现他的外甥伸着腿,躺在草地上,正在聚精会神地钻研一个数学问题。牛顿的好学精神感动了舅父,于是舅父劝服了母亲让牛顿复学,并鼓励牛顿上大学读书。牛顿又重新回到了学校,如饥似渴地汲取着书本上的营养。据说有一次,他去郊外游玩,之后靠在一棵苹果树下休息,忽然,一个苹果从树上掉下来。他觉得很奇怪,为什么苹果会从上往下掉而不是从下往上升?他带着这个疑问回到了家里研究,后来他通过论证发现原来地球是有引力的能把物体吸住。随后,就出现了《牛顿物理引力学》。
求学岁月
1661年,19岁的牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院,靠为学院做杂务的收入支付学费,1664年成为奖学金获得者,1665年获学士学位。
17世纪中叶,剑桥大学的教育制度还渗透着浓厚的中世纪经院哲学的气味,当牛顿进入剑桥时,那里还在传授一些经院式课程,如逻辑、古文、语法、古代史、神学等等。两年后三一学院出现了新气象,卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座,规定讲授自然科学知识,如地理、物理、天文和数学课程。
讲座的第一任教授伊萨克·巴罗是个博学的科学家。这位学者独具慧眼,看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力。于是将自己的数学知识,包括计算曲线图形面积的方法,全部传授给牛顿,并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。
在这段学习过程中,牛顿掌握了算术、三角,读了开普勒的《光学》,笛卡尔的《几何学》和《哲学原理》,伽利略的《两大世界体系的对话》,胡克的《显微图集》,还有皇家学会的历史和早期的哲学学报等。
牛顿在巴罗门下的这段时间,是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大12岁,精于数学和光学,他对牛顿的才华极为赞赏,认为牛顿的数学才华超过自己。后来,牛顿在回忆时说道:“巴罗博士当时讲授关于运动学的课程,也许正是这些课程促使我去研究这方面的问题。”
当时,牛顿在数学上很大程度是依靠自学。他学习了欧几里得的《几何原本》、笛卡尔的《几何学》、沃利斯的《无穷算术》、巴罗的《数学讲义》及韦达等许多数学家的著作。其中,对牛顿具有决定性影响的要数笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》,它们将牛顿迅速引导到当时数学最前沿~解析几何与微积分。1664年,牛顿被选为巴罗的助手,第二年,剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。
1665~1666年严重的鼠疫席卷了伦敦,剑桥离伦敦不远,为恐波及,学校因此而停课,牛顿于1665年6月离校返乡。
由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养,对探索自然现象产生浓厚的兴趣,家乡安静的环境又使得他的思想展翅飞翔。1665~1666年这段短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月,他在自然科学领域内思潮奔腾,才华迸发,思考前人从未思考过的问题,踏进了前人没有涉及的领域,创建了前所未有的惊人业绩。
1665年初,牛顿创立级数近似法,以及把任意幂的二项式化为一个级数的规则;同年11月,创立正流数法(微分);次年1月,用三棱镜研究颜色理论;5月,开始研究反流数法(积分)。这一年内,牛顿开始想到研究重力问题,并想把重力理论推广到月球的运动轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们的轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说,说的也是此时发生的轶事。
总之,在家乡居住的两年中,牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造,并关心自然哲学问题。他的三大成就:微积分、万有引力、光学分析的思想都是在这时孕育成形的。可以说此时的牛顿已经开始着手描绘他一生大多数科学创造的蓝图。
1667年复活节后不久,牛顿返回到剑桥大学,10月1日被选为三一学院的仲院侣(初级院委),翌年3月16日获得硕士学位,同时成为正院侣(高级院委)。1669年10月27日,巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职,26岁的牛顿晋升为数学教授,并担任卢卡斯讲座的教授。巴罗为牛顿的科学生涯打通了道路,如果没有牛顿的舅父和巴罗的帮助,牛顿这匹千里马可能就不会驰骋在科学的大道上。巴罗让贤,这在科学史上一直被传为佳话。
伟大的成就~建立微积分
在牛顿的全部科学贡献中,数学成就占有突出的地位。他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。据牛顿本人回忆,他是在1664年和1665年间的冬天,在研读沃利斯博士的《无穷算术》时,试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的。
笛卡尔的解析几何把描述运动的函数关系和几何曲线相对应。牛顿在老师巴罗的指导下,在钻研笛卡尔的解析几何的基础上,找到了新的出路。可以把任意时刻的速度看是在微小的时间范围里的速度的平均值,这就是一个微小的路程和时间间隔的比值,当这个微小的时间间隔缩小到无穷小的时候,就是这一点的准确值。这就是微分的概念。
求微分相当于求时间和路程关系得在某点的切线斜率。一个变速的运动物体在一定时间范围里走过的路程,可以看作是在微小时间间隔里所走路程的和,这就是积分的概念。求积分相当于求时间和速度关系的曲线下面的面积。牛顿从这些基本概念出发,建立了微积分。
微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题,才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的,牛顿称之为"流数术"。它所处理的一些具体问题,如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等,在牛顿前已经得到人们的研究了。但牛顿超越了前人,他站在了更高的角度,对以往分散的结论加以综合,将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系,从而完成了微积分发明中最关键的一步,为近代科学发展提供了最有效的工具,开辟了数学上的一个新纪元。
牛顿没有及时发表微积分的研究成果,他研究微积分可能比莱布尼茨早一些,但是莱布尼茨所采取的表达形式更加合理,而且关于微积分的著作出版时间也比牛顿早。
在牛顿和莱布尼茨之间,为争论谁是这门学科的创立者的时候,竟然引起了一场悍然大波,这种争吵在各自的学生、支持者和数学家中持续了相当长的一段时间,造成了欧洲大陆的数学家和英国数学家的长期对立。英国数学在一个时期里闭关锁国,囿于民族偏见,过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前,因而数学发展整整落后了一百年。
应该说,一门科学的创立决不是某一个人的业绩,它必定是经过多少人的努力后,在积累了大量成果的基础上,最后由某个人或几个人总结完成的。微积分也是这样,是牛顿和莱布尼茨在前人的基础上各自独立的建立起来的。
1707年,牛顿的代数讲义经整理后出版,定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算,用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程,同时对方程的根及其性质进行了深入探讨,引出了方程论方面的丰硕成果,如:他得出了方程的根与其判别式之间的关系,指出可以利用方程系数确定方程根之幂的和数,即“牛顿幂和公式”。
牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心,给出密切线圆(或称曲线圆)概念,提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》,于1704年发表。此外,他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。
牛顿晚年
但是由于受时代的限制,牛顿基本上是一个形而上学的机械唯物主义者。他认为运动只是机械力学的运动,牛顿之墓是空间位置的变化;宇宙和太阳一样是没有发展变化的;靠了万有引力的作用,恒星永远在一个固定不变的位置上……
随着科学声誉的提高,牛顿的政治地位也得到了提升。1689年,他被当选为国会中的大学代表。作为国会议员,牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就的科学。他不时表示出对以他为代表的领域的厌恶。同时,他的大量的时间花费在了和同时代的著名科学家如胡克、莱布尼兹等进行科学优先权的争论上。
晚年的牛顿在伦敦过着堂皇的生活,1705年他被安妮女王封为贵族。此时的牛顿非常富有,被普遍认为是生存着的最伟大的科学家。他担任英国皇家学会会长,在他任职的二十四年时间里,他以铁拳统治着学会。没有他的同意,任何人都不能被选举。
晚年的牛顿开始致力于对神学的研究,他否定哲学的指导作用,虔诚地相信上帝,埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时,提出了“神的第一推动力”。他说“上帝统治万物,我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。
1727年3月20日,伟大艾萨克·牛顿逝世。同其他很多杰出的英国人一样,他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上镌刻着:
让人们欢呼这样一位多么伟大的
人类荣耀曾经在世界上存在。
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第1个回答 2010-02-26
发明望远镜
伽利略在帕多瓦大学工作的18年间,最初把主要精力放在他一直感兴趣的力学研究方面,他发现了物理上重要的现象——物体运动的惯性;做过有名的斜面实践,总结了物体下落的距离与所经过的时间之间的数量关系;他还研究了炮弹的运动,奠定了抛物线理论的基础;关于加速度这个概念,也是他第一个明确提出的:甚至为了测量病人发烧时体温的升高,这位著名的物理学家还在1593年发明了第一支空气温度计……但是,一个偶然的事件,使伽利略改变了研究方向。他从力学和物理学的研究转向广漠无垠的茫茫太空了。
那是1604年的冬天,在南方的天空突然出现一颗异常明亮的星星,这颗宇宙的不速之客吸引着许多人的注意,而后又在第二年的秋天神秘地消失。人们不禁提出一连串的疑问,这是一颗什么样的星?它从哪里来,又到哪里去?夜空中的点点繁星究竟是按照怎样的规律运动的?但是,所有这些问题,谁也说不清楚。
伽利略每天晚上都在观察着那颗神秘的星辰,只要天气晴朗,他是决不放过这千载难逢的机会的。他的脑海也不断浮想出许许多多问题,他越来越感到,人类对宇宙的秘密了解得太少了。
但是,光凭肉眼观察毕竟是有限的,当时还没有发明望远镜。伽利略一直在想,能不能想办法使人的视力更加锐敏,更加扩展,像神话中的千里眼那样可以看清遥远的星星呢?
转眼到了1609年6月,伽利略听到一个消息,说是荷兰有个眼镜商人利帕希在一偶尔的发现中,用一种镜片看见了远处肉眼看不见的东西。“这难道不正是我需要的千里眼吗?”伽利略非常高兴。不久,伽利略的一个学生从巴黎来信,进一步证实这个消息的准确性,信中说尽管不知道利帕希是怎样做的,但是这个眼镜商人肯定是制造了一个镜管,用它可以使物体放大许多倍。
“镜管!”伽利略把来信翻来覆去看了好几遍,急忙跑进他的实验室。他找来纸和鹅管笔,开始画出一张又一张透镜成像的示意图。伽利略由镜管这个提示受到启发,看来镜管能够放大物体的秘密在于选择怎样的透镜,特别是凸透镜和凹透镜如何搭配。他找来有关透镜的资料,不停地进行计算,忘记了暮色爬上窗户,也忘记了曙光是怎样射进房间。
整整一个通宵,伽利略终于明白,把凸透镜和凹透镜放在一个适当的距离,就像那个荷兰人看见的那样,遥远的肉眼看不见的物体经过放大也能看清了。
伽利略非常高兴。他顾不上休息,立即动手磨制镜片,这是一项很费时间又需要细心的活儿。他一连干了好几天,磨制出一对对凸透镜和凹透镜,然后又制作了一个精巧的可以滑动的双层金属管。现在,该试验一下他的发明了。
伽利略小心翼翼地把一片大一点的凸透镜安在管子的一端,另一端安上一片小一点的凹透镜,然后把管子对着窗外。当他从凹透镜的一端望去时,奇迹出现了,那远处的教堂仿佛近在眼前,可以清晰地看见钟楼上的十字架,甚至连一只在十字架上落脚的鸽子也看得非常逼真。
伽利略制成望远镜的消息马上传开了。“我制成望远镜的消息传到威尼斯”,在一封写给妹夫的信里,伽利略写道:“一星期之后,就命我把望远镜呈献给议长和议员们观看,他们感到非常惊奇。绅士和议员们,虽然年纪很大了,但都按次序登上威尼斯的最高钟楼,眺望远在港外的船只,看得都很清楚;如果没有我的望远镜,就是眺望两个小时,也看不见。这仪器的效用可使50英里的以外的物体,看起来就像在5英里以内那样。”
伽利略发明的望远镜,经过不断改进,放大率提高到30倍以上,能把实物放大1000倍。现在,他犹如有了千里眼,可以窥探宇宙的秘密了。
这是天文学研究中具有划时代意义的一次革命,几千年来天文学家单靠肉眼观察日月星辰的时代结束了,代之而起的是光学望远镜,有了这种有力的武器,近代天文学的大门被打开了。
现在,每当星光灿烂或是皓月当空的夜晚,伽利略便把他的望远镜瞄准深邃遥远的苍穹,不顾疲劳和寒冷,夜复一夜地观察着。
过去,人们一直以为月亮是个光滑的天体,像太阳一样自身发光。但是伽利略透过望远镜发现,月亮和我们生存的地球一样,有高峻的山脉,也有低凹的洼地 (当时伽利略称它是“海”)。他还从月亮上亮的和暗的部分的移动,发现了月亮自身并不能发光,月亮的光是从太阳那里得来的。
伽利略又把望远镜对准横贯天穹的银河,以前人们一直认为银河是地球上的水蒸汽凝成的白雾,亚里斯多德就是这样认为的。伽利略决定用望远镜检验这一说法是否正确。他用望远镜对准夜空中雾蒙蒙的光带,不禁大吃一惊,原来那根本不是云雾,而是千千万万颗星星聚集一起。伽利略还观察了天空中的斑斑云彩——即通常所说的星团,发现星团也是很多星体聚集一起,像猎户座星团、金牛座的昂星团、蜂巢星团都是如此。
伽利略的望远镜揭开了一个又一个宇宙的秘密,他发现了木星周围环绕着它运动的卫星,还计算了它们的运行周期。现在我们知道,木星共有 14颗卫星,伽利略所发现的是其中最大的四颗。除此之外,伽利略还用望远镜观察到太阳的黑子,他通过黑子的移动现象推断,太阳也是在转动的。
一个又一个振奋人心的发现,足使伽利略动笔写一本最新的天文学发现的书,他要向全世界公布他的观测结果。1910年3月,伽利略的著作《星际使者》在威尼斯出版,立即在欧洲引起轰动。
但是,他没有想到,望远镜揭开的宇宙的秘密大大触怒了很多人,一场可怕的厄运即将降临在这位杰出的科学家的头上。
悲惨的遭遇
1615年冬季的一天,天气寒冷异常,天空笼罩着阴沉的乌云,伽利略孤身一人来到罗马。5年前的1610年,伽利略告别了帕多瓦大学,回到佛罗伦萨,担任了托斯坎尼公国的宫廷数学家和哲学家,兼任比萨大学的数学教授。也就在这年,他曾经访问过罗马,受到热情的接待和规格很高的礼遇。他在天文学上一系列新发现和望远镜的发明,受到罗马教皇保罗五世的重视,罗马的贵族和科学家也以结识他而感到荣耀。可是,仅仅事隔5年,罗马的脸孔完全变了,没有鲜花和笑脸,到处是冷漠的没有表情的面孔,连熟悉的人也像躲避瘟疫似地离他远远的。
发生了什么事情?原来这一次,伽利略的名字上了罗马宗教裁判所的黑名单,他是被臭名昭著的宗教裁判所传讯到罗马来接受对他的审讯的。
伽利略犯了什么罪呢?这话要从头说起。
15、16世纪的欧洲,正是封建社会向资本主义社会转变的关键时期。长期以来,为了巩固封建统治的秩序,神权统治的欧洲,用神学代替了科学,用野蛮代替了自由。神学家们荒诞地宣称,宇宙是一个充满“各种等级的天使和一个套着一个的水晶球”,而静止不动的地球就居于这些水晶球的中心。他们推崇古希腊天文学家托勒玫的“地球是宇宙中心”的学说,因为在神学家看来,太阳是围绕地球运转的,因为上帝创造太阳的目的,就是要照亮地球,施恩于人类。这是永恒不变、颠扑不破的真理。
为了维护这个荒谬的理论,天主教会的宗教裁判所不惜用恐怖的暴力对付一切敢于提出异议的人们。1327年,意大利天文学家采科·达斯科里活活被烧死,他的罪名只不过说了地球是球状,在另一个半球上也有人类居住,却因违背圣经的教义惨遭迫害。1600年2月17日,意大利哲学家布鲁诺,在罗马百花广场被活活烧死,也是因为他到处宣传了哥白尼的学说,动摇了地球中心说。
伽利略是布鲁诺的同时代人,早在帕多瓦大学执教时,他就读过哥白尼的著作《试论天体运行的假说》。这位杰出的波兰天文学家在这本书中大胆地提出太阳是太阳系的中心,地球和其他行星都围绕着太阳运转的理论,即太阳中心说,一开始就引起伽利略的极大兴趣。但是伽利略是个科学态度十分严肃的学者,他想,过去都说是太阳围着地球运转,哥白尼却提出相反的看法,到底哪一个正确呢?伽利略没有轻率地下结论,他决定用自己的望远镜来证实谁是谁非。
当伽利略的著作《星际使者》出版时,他已是一个哥白尼学说坚定的支持者了。伽利略通过自己的观测和研究,逐渐认识到哥白尼的学说是正确的,而托勒玫的地球中心说是错误的,亚里斯多德的许多观点也是站不住脚的。伽利略不仅发表了批驳亚里斯多德的论文,还通过书信毫不掩饰地支持哥白尼的学说,甚至把信件的副本直接寄给罗马教会。在伽利略看来,科学家的良心就是追随真理。
但是,罗马教廷是决不会放过伽利略的,他们先是对伽利略发出措辞严厉的警告,继而把他召到罗马进行审讯。1616年2月,宗教裁判所宣布,不许伽利略再宣传哥白尼的学说,无论是讲课或写作,都不得再把哥白尼学说说成是真理。
伽利略不会忘记,16年前布鲁诺就是被这些披着黑色道袍、道貌岸然的上帝的卫道士活活烧死的。他如果敢于反抗,下场绝不会比布鲁诺更好。
在教会的淫威下,伽利略被迫作了放弃哥白尼学说的声明。他怀着极其痛苦的心情回到佛罗伦萨,在沉默中度过了好些年。
但是伽利略的内心深处并没有放弃哥白尼学说,相反,继续不断的观测和深入研究,使他更加坚信哥白尼学说是完全正确的科学理论。在佛罗伦萨郊外的锡尼别墅里,伽利略过着与世隔绝的生活,他的身体大不如前,病魔在残酷地折磨他,但是他依然念念不忘宣传哥白尼的学说。经过长久的酝酿构思,用了差不多5年时间,一部伟大的著作《关于两种世界体系的对话》终于诞生了。
《关于两种世界体系的对话》表面上是以三个人对话的形式,客观地讨论托勒玫的地心说与哥白尼的日心说,对谁是谁非进行没有偏见的探讨。但是当这本书好不容易在1632年2月出版时,细心的读者不难看出,这本书以充分的论据和大量无可争辩的事实,有力地批判了亚里斯多德和托勒密的错误理论,科学地论证哥白尼的地动说,宣告了宗教神学的彻底破产。
很快,嗅觉比猎狗还灵的教会嗅出了这本书包含的可怕思想,从字里行间流露出来的大胆结论使神学家们感到极大恐慌。那些早就对伽利略心怀不满的学术骗子立即和教会勾结,罗织罪名,阴谋策划,为迫害伽利略大造舆论。
科学和神学不可调和的斗争爆发了。1632年8月,罗马宗教裁判所下令禁止这本书出售,并且由罗马教皇指名组织一个专门委员会对这本书进行审查。伽利略预感到大祸临头,果然,到了10月,他接到了宗教裁判所要他去罗马接受审讯的一纸公文。
这时候的伽利略已是69岁的老人,病魔缠身,行动不便,许多关心他的人到处为他说情,但是罗马教皇恼怒地说:“除非证明他不能行动,否则在必要时就给他带上手铐押来罗马!”
就这样,1633年初,伽利略抱病来到罗马。他一到罗马便失去自由,关进了宗教裁判所的牢狱,并且不准任何人和他接触。
人类历史上一次骇人听闻的迫害就这样开始了。在罗马宗教裁判所充满血腥和恐怖的法庭上,真理遭到谬误的否决,科学受到神权的审判。那些满脸杀机的教会法官们,用火刑威胁伽利略放弃自己的信仰,否则他们就要对他处以极刑。
年迈多病的伽利略绝望了,他知道,真理是不可能用暴力扑灭的。尽管他可以声明放弃哥白尼学说,但是宇宙天体之间的秩序是谁也无法更改的。
在审讯和刑法的折磨下,伽利略被迫在法庭上当众表示忏悔,同意放弃哥白尼学说,并且在判决书上签了字。
“为了处分你这样严重而有害的错误与罪过,以及为了你今后更加审慎和给他人做个榜样和警告,”穿着黑袍的主审法官当众宣读了对伽利略的判决书,“我们宣布用公开的命令禁止伽利略的《关于两种世界体系的对话》一书;判处暂时正式把你关入监狱内,根据我们的意见,以及使你得救的忏悔,在三年内每周读七个忏悔的圣歌……”
伽利略的晚年是非常悲惨的。这位开拓了人类的眼界,揭开了宇宙秘密的科学家,1637年双目完全失明,陷入无边的黑暗之中。他唯一的亲人——小女儿玛俐亚先他离开人间,这给他的打击是很大的。但是,即使这样,伽利略仍旧没有失去探索真理的勇气。1638年,他的一部《关于两门新科学的讨论》在朋友帮助下得以在荷兰出版,这本书是伽利略长期对物理学研究的系统总结,也是现代物理的第一部伟大著作。后来,宗教裁判所对他的监视有所放宽,他的几个学生,其中包括著名物理学家、大气压力的发现者托里拆利来到老人身边,照料他,同时也是向他请教。他们又可以愉快地在一起讨论科学发明了。
1642年1月8日,78岁的伽利略停止了呼吸。但是他毕生捍卫的真理却与世长存。具有讽刺意味的是,300多年后的今天,1979年11月,在世界主教会议上,罗马教皇提出重新审理“伽利略案件”。为此,世界著名科学家组成了一个审查委员会,负责重新审理这一冤案。其实,哪里还用得着审理什么呢?宇宙飞船在太空飞行,人类的足印深深地留在月球的表面,人造卫星的上天,宇宙测探器飞出太阳系发回的电波……所有这些现代科学技术的进步,早已宣告了宗教神学的彻底破产,人类将永远记住伽利略这个光辉夺目的名字。
伽利略在帕多瓦大学工作的18年间,最初把主要精力放在他一直感兴趣的力学研究方面,他发现了物理上重要的现象——物体运动的惯性;做过有名的斜面实践,总结了物体下落的距离与所经过的时间之间的数量关系;他还研究了炮弹的运动,奠定了抛物线理论的基础;关于加速度这个概念,也是他第一个明确提出的:甚至为了测量病人发烧时体温的升高,这位著名的物理学家还在1593年发明了第一支空气温度计……但是,一个偶然的事件,使伽利略改变了研究方向。他从力学和物理学的研究转向广漠无垠的茫茫太空了。
那是1604年的冬天,在南方的天空突然出现一颗异常明亮的星星,这颗宇宙的不速之客吸引着许多人的注意,而后又在第二年的秋天神秘地消失。人们不禁提出一连串的疑问,这是一颗什么样的星?它从哪里来,又到哪里去?夜空中的点点繁星究竟是按照怎样的规律运动的?但是,所有这些问题,谁也说不清楚。
伽利略每天晚上都在观察着那颗神秘的星辰,只要天气晴朗,他是决不放过这千载难逢的机会的。他的脑海也不断浮想出许许多多问题,他越来越感到,人类对宇宙的秘密了解得太少了。
但是,光凭肉眼观察毕竟是有限的,当时还没有发明望远镜。伽利略一直在想,能不能想办法使人的视力更加锐敏,更加扩展,像神话中的千里眼那样可以看清遥远的星星呢?
转眼到了1609年6月,伽利略听到一个消息,说是荷兰有个眼镜商人利帕希在一偶尔的发现中,用一种镜片看见了远处肉眼看不见的东西。“这难道不正是我需要的千里眼吗?”伽利略非常高兴。不久,伽利略的一个学生从巴黎来信,进一步证实这个消息的准确性,信中说尽管不知道利帕希是怎样做的,但是这个眼镜商人肯定是制造了一个镜管,用它可以使物体放大许多倍。
“镜管!”伽利略把来信翻来覆去看了好几遍,急忙跑进他的实验室。他找来纸和鹅管笔,开始画出一张又一张透镜成像的示意图。伽利略由镜管这个提示受到启发,看来镜管能够放大物体的秘密在于选择怎样的透镜,特别是凸透镜和凹透镜如何搭配。他找来有关透镜的资料,不停地进行计算,忘记了暮色爬上窗户,也忘记了曙光是怎样射进房间。
整整一个通宵,伽利略终于明白,把凸透镜和凹透镜放在一个适当的距离,就像那个荷兰人看见的那样,遥远的肉眼看不见的物体经过放大也能看清了。
伽利略非常高兴。他顾不上休息,立即动手磨制镜片,这是一项很费时间又需要细心的活儿。他一连干了好几天,磨制出一对对凸透镜和凹透镜,然后又制作了一个精巧的可以滑动的双层金属管。现在,该试验一下他的发明了。
伽利略小心翼翼地把一片大一点的凸透镜安在管子的一端,另一端安上一片小一点的凹透镜,然后把管子对着窗外。当他从凹透镜的一端望去时,奇迹出现了,那远处的教堂仿佛近在眼前,可以清晰地看见钟楼上的十字架,甚至连一只在十字架上落脚的鸽子也看得非常逼真。
伽利略制成望远镜的消息马上传开了。“我制成望远镜的消息传到威尼斯”,在一封写给妹夫的信里,伽利略写道:“一星期之后,就命我把望远镜呈献给议长和议员们观看,他们感到非常惊奇。绅士和议员们,虽然年纪很大了,但都按次序登上威尼斯的最高钟楼,眺望远在港外的船只,看得都很清楚;如果没有我的望远镜,就是眺望两个小时,也看不见。这仪器的效用可使50英里的以外的物体,看起来就像在5英里以内那样。”
伽利略发明的望远镜,经过不断改进,放大率提高到30倍以上,能把实物放大1000倍。现在,他犹如有了千里眼,可以窥探宇宙的秘密了。
这是天文学研究中具有划时代意义的一次革命,几千年来天文学家单靠肉眼观察日月星辰的时代结束了,代之而起的是光学望远镜,有了这种有力的武器,近代天文学的大门被打开了。
现在,每当星光灿烂或是皓月当空的夜晚,伽利略便把他的望远镜瞄准深邃遥远的苍穹,不顾疲劳和寒冷,夜复一夜地观察着。
过去,人们一直以为月亮是个光滑的天体,像太阳一样自身发光。但是伽利略透过望远镜发现,月亮和我们生存的地球一样,有高峻的山脉,也有低凹的洼地 (当时伽利略称它是“海”)。他还从月亮上亮的和暗的部分的移动,发现了月亮自身并不能发光,月亮的光是从太阳那里得来的。
伽利略又把望远镜对准横贯天穹的银河,以前人们一直认为银河是地球上的水蒸汽凝成的白雾,亚里斯多德就是这样认为的。伽利略决定用望远镜检验这一说法是否正确。他用望远镜对准夜空中雾蒙蒙的光带,不禁大吃一惊,原来那根本不是云雾,而是千千万万颗星星聚集一起。伽利略还观察了天空中的斑斑云彩——即通常所说的星团,发现星团也是很多星体聚集一起,像猎户座星团、金牛座的昂星团、蜂巢星团都是如此。
伽利略的望远镜揭开了一个又一个宇宙的秘密,他发现了木星周围环绕着它运动的卫星,还计算了它们的运行周期。现在我们知道,木星共有 14颗卫星,伽利略所发现的是其中最大的四颗。除此之外,伽利略还用望远镜观察到太阳的黑子,他通过黑子的移动现象推断,太阳也是在转动的。
一个又一个振奋人心的发现,足使伽利略动笔写一本最新的天文学发现的书,他要向全世界公布他的观测结果。1910年3月,伽利略的著作《星际使者》在威尼斯出版,立即在欧洲引起轰动。
但是,他没有想到,望远镜揭开的宇宙的秘密大大触怒了很多人,一场可怕的厄运即将降临在这位杰出的科学家的头上。
悲惨的遭遇
1615年冬季的一天,天气寒冷异常,天空笼罩着阴沉的乌云,伽利略孤身一人来到罗马。5年前的1610年,伽利略告别了帕多瓦大学,回到佛罗伦萨,担任了托斯坎尼公国的宫廷数学家和哲学家,兼任比萨大学的数学教授。也就在这年,他曾经访问过罗马,受到热情的接待和规格很高的礼遇。他在天文学上一系列新发现和望远镜的发明,受到罗马教皇保罗五世的重视,罗马的贵族和科学家也以结识他而感到荣耀。可是,仅仅事隔5年,罗马的脸孔完全变了,没有鲜花和笑脸,到处是冷漠的没有表情的面孔,连熟悉的人也像躲避瘟疫似地离他远远的。
发生了什么事情?原来这一次,伽利略的名字上了罗马宗教裁判所的黑名单,他是被臭名昭著的宗教裁判所传讯到罗马来接受对他的审讯的。
伽利略犯了什么罪呢?这话要从头说起。
15、16世纪的欧洲,正是封建社会向资本主义社会转变的关键时期。长期以来,为了巩固封建统治的秩序,神权统治的欧洲,用神学代替了科学,用野蛮代替了自由。神学家们荒诞地宣称,宇宙是一个充满“各种等级的天使和一个套着一个的水晶球”,而静止不动的地球就居于这些水晶球的中心。他们推崇古希腊天文学家托勒玫的“地球是宇宙中心”的学说,因为在神学家看来,太阳是围绕地球运转的,因为上帝创造太阳的目的,就是要照亮地球,施恩于人类。这是永恒不变、颠扑不破的真理。
为了维护这个荒谬的理论,天主教会的宗教裁判所不惜用恐怖的暴力对付一切敢于提出异议的人们。1327年,意大利天文学家采科·达斯科里活活被烧死,他的罪名只不过说了地球是球状,在另一个半球上也有人类居住,却因违背圣经的教义惨遭迫害。1600年2月17日,意大利哲学家布鲁诺,在罗马百花广场被活活烧死,也是因为他到处宣传了哥白尼的学说,动摇了地球中心说。
伽利略是布鲁诺的同时代人,早在帕多瓦大学执教时,他就读过哥白尼的著作《试论天体运行的假说》。这位杰出的波兰天文学家在这本书中大胆地提出太阳是太阳系的中心,地球和其他行星都围绕着太阳运转的理论,即太阳中心说,一开始就引起伽利略的极大兴趣。但是伽利略是个科学态度十分严肃的学者,他想,过去都说是太阳围着地球运转,哥白尼却提出相反的看法,到底哪一个正确呢?伽利略没有轻率地下结论,他决定用自己的望远镜来证实谁是谁非。
当伽利略的著作《星际使者》出版时,他已是一个哥白尼学说坚定的支持者了。伽利略通过自己的观测和研究,逐渐认识到哥白尼的学说是正确的,而托勒玫的地球中心说是错误的,亚里斯多德的许多观点也是站不住脚的。伽利略不仅发表了批驳亚里斯多德的论文,还通过书信毫不掩饰地支持哥白尼的学说,甚至把信件的副本直接寄给罗马教会。在伽利略看来,科学家的良心就是追随真理。
但是,罗马教廷是决不会放过伽利略的,他们先是对伽利略发出措辞严厉的警告,继而把他召到罗马进行审讯。1616年2月,宗教裁判所宣布,不许伽利略再宣传哥白尼的学说,无论是讲课或写作,都不得再把哥白尼学说说成是真理。
伽利略不会忘记,16年前布鲁诺就是被这些披着黑色道袍、道貌岸然的上帝的卫道士活活烧死的。他如果敢于反抗,下场绝不会比布鲁诺更好。
在教会的淫威下,伽利略被迫作了放弃哥白尼学说的声明。他怀着极其痛苦的心情回到佛罗伦萨,在沉默中度过了好些年。
但是伽利略的内心深处并没有放弃哥白尼学说,相反,继续不断的观测和深入研究,使他更加坚信哥白尼学说是完全正确的科学理论。在佛罗伦萨郊外的锡尼别墅里,伽利略过着与世隔绝的生活,他的身体大不如前,病魔在残酷地折磨他,但是他依然念念不忘宣传哥白尼的学说。经过长久的酝酿构思,用了差不多5年时间,一部伟大的著作《关于两种世界体系的对话》终于诞生了。
《关于两种世界体系的对话》表面上是以三个人对话的形式,客观地讨论托勒玫的地心说与哥白尼的日心说,对谁是谁非进行没有偏见的探讨。但是当这本书好不容易在1632年2月出版时,细心的读者不难看出,这本书以充分的论据和大量无可争辩的事实,有力地批判了亚里斯多德和托勒密的错误理论,科学地论证哥白尼的地动说,宣告了宗教神学的彻底破产。
很快,嗅觉比猎狗还灵的教会嗅出了这本书包含的可怕思想,从字里行间流露出来的大胆结论使神学家们感到极大恐慌。那些早就对伽利略心怀不满的学术骗子立即和教会勾结,罗织罪名,阴谋策划,为迫害伽利略大造舆论。
科学和神学不可调和的斗争爆发了。1632年8月,罗马宗教裁判所下令禁止这本书出售,并且由罗马教皇指名组织一个专门委员会对这本书进行审查。伽利略预感到大祸临头,果然,到了10月,他接到了宗教裁判所要他去罗马接受审讯的一纸公文。
这时候的伽利略已是69岁的老人,病魔缠身,行动不便,许多关心他的人到处为他说情,但是罗马教皇恼怒地说:“除非证明他不能行动,否则在必要时就给他带上手铐押来罗马!”
就这样,1633年初,伽利略抱病来到罗马。他一到罗马便失去自由,关进了宗教裁判所的牢狱,并且不准任何人和他接触。
人类历史上一次骇人听闻的迫害就这样开始了。在罗马宗教裁判所充满血腥和恐怖的法庭上,真理遭到谬误的否决,科学受到神权的审判。那些满脸杀机的教会法官们,用火刑威胁伽利略放弃自己的信仰,否则他们就要对他处以极刑。
年迈多病的伽利略绝望了,他知道,真理是不可能用暴力扑灭的。尽管他可以声明放弃哥白尼学说,但是宇宙天体之间的秩序是谁也无法更改的。
在审讯和刑法的折磨下,伽利略被迫在法庭上当众表示忏悔,同意放弃哥白尼学说,并且在判决书上签了字。
“为了处分你这样严重而有害的错误与罪过,以及为了你今后更加审慎和给他人做个榜样和警告,”穿着黑袍的主审法官当众宣读了对伽利略的判决书,“我们宣布用公开的命令禁止伽利略的《关于两种世界体系的对话》一书;判处暂时正式把你关入监狱内,根据我们的意见,以及使你得救的忏悔,在三年内每周读七个忏悔的圣歌……”
伽利略的晚年是非常悲惨的。这位开拓了人类的眼界,揭开了宇宙秘密的科学家,1637年双目完全失明,陷入无边的黑暗之中。他唯一的亲人——小女儿玛俐亚先他离开人间,这给他的打击是很大的。但是,即使这样,伽利略仍旧没有失去探索真理的勇气。1638年,他的一部《关于两门新科学的讨论》在朋友帮助下得以在荷兰出版,这本书是伽利略长期对物理学研究的系统总结,也是现代物理的第一部伟大著作。后来,宗教裁判所对他的监视有所放宽,他的几个学生,其中包括著名物理学家、大气压力的发现者托里拆利来到老人身边,照料他,同时也是向他请教。他们又可以愉快地在一起讨论科学发明了。
1642年1月8日,78岁的伽利略停止了呼吸。但是他毕生捍卫的真理却与世长存。具有讽刺意味的是,300多年后的今天,1979年11月,在世界主教会议上,罗马教皇提出重新审理“伽利略案件”。为此,世界著名科学家组成了一个审查委员会,负责重新审理这一冤案。其实,哪里还用得着审理什么呢?宇宙飞船在太空飞行,人类的足印深深地留在月球的表面,人造卫星的上天,宇宙测探器飞出太阳系发回的电波……所有这些现代科学技术的进步,早已宣告了宗教神学的彻底破产,人类将永远记住伽利略这个光辉夺目的名字。
参考资料:...
第2个回答 2010-02-24
伽利略·伽利雷 (1564~1642) 是意大利文艺复兴后期伟大的意大利天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家。也是近代实验物理学的开拓者,被誉为“近代科学之父”。 他是为维护真理而进行不屈不挠的战士。恩格斯称他是“不管有何障碍,都能不顾一切而打破旧说,创立新说的巨人之一”。1564年2月15日生于比萨,1642年1月8日卒于比萨。伽利略家族姓伽利雷(Galilei),他的全名是Galileo Galilei,但现已通行称呼他的名Galileo,而不称呼他的姓。因为翻译问题,所以姓众说纷纭,以伽利略·伽里雷为准。
生平
伽利略于1564年2月15日出生于意大利西部海岸的比萨城,他原籍佛罗伦萨,出身没落的名门贵族家庭。伽利略的父亲是一位不得志的音乐家,精通希腊文和拉丁文,对数学也颇有造诣。因此,伽利略从小受到了良好的家庭教育。
伽利略在十二岁时,进入佛罗伦萨附近的瓦洛姆布洛萨修道院,接受古典教育。十七岁时,他进入比萨大学学医,同时潜心钻研物理学和数学。由于家庭经济困难,伽利略没有拿到毕业证书,便离开了比萨大学。在艰苦的环境下,他仍坚持科学研究,攻读了欧几里德和阿基米德的许多著作,做了许多实验,并发表了许多有影响的论文,从而受到了当时学术界的高度重视,被誉为“当代的阿基米德”。
伽利略在25岁时被比萨大学的数学教授。两年后,伽利略因为著名的比萨斜塔实验,触怒了教会,失去这份工作。伽利略离开比萨大学后,于1592年去威尼斯的帕多瓦大学任教,一直到1610年。这一段时期是伽利略从事科学研究的黄金时期。在这里,他在力学、天文学等各方面都取得了累累硕果。
1610年,伽利略把他的著作以通俗读物的形式发表出来,取名为《星空信使》,这本书在威尼斯出版,轰动了当时的欧洲,也为伽利略赢得了崇高的荣誉。伽利略被聘为“宫廷哲学家”和“宫廷首席数学家”,从此他又回到了故乡佛罗伦萨。
伽利略在佛罗伦萨的宫廷里继续进行科学研究,但是他的天文学发现以及他的天文学著作明显的体现出了哥白尼日心说的观点。因此,伽利略开始受到教会的注意。1616年开始,伽利略开始受到罗马宗教裁判所长达二十多年的残酷迫害。
伽利略的晚年生活极其悲惨,照料他的女儿赛丽斯特竟然先于他离开人世。失去爱女的过分悲伤,使伽利略双目失明。即使在这样的条件下,他依然没有放弃自己的科学研究工作。
1642年1月8日,凌晨4时,伟大的伽利略——为科学、为真理奋斗一生的战士,科学巨人离开了人世,享年78岁。在他离开人世的前夕,他还重复着这样一句话:“追求科学需要特殊的勇气。”
1564年 2月 15日,伽利略出生在意大利西海岸比萨城一个破落的贵族之家。据说他的祖先是佛罗伦萨很有名望的医生,但是到了他的父亲伽利略·凡山杜这一代,家境日渐败落。凡山杜是个很有才华的作曲家,生前出版过几本牧歌和器乐作品,他的数学也很好,精通希腊文和拉丁文,但是美妙的音乐不能填饱一家人的肚皮,他的数学才能也不能给他谋到一个好职位。大约在小伽利略出生不久,凡山杜在离比萨城不远的佛罗伦萨开了一间卖毛织品的小铺子,这完全是不得已的办法。但是为了维持一家人的生活,凡山杜只好违背自己的意愿去经商。
小伽利略是凡山杜的长子,父亲对儿子寄予很大希望。他发现,小伽利略非常聪明,从小对什么事物都充满强烈的好奇心,不仅如此,这个孩子心灵手巧,他似乎永远闲不住,不是画图画,就是弹琴,而且时常给弟弟妹妹做许多灵巧的机动玩具,玩得十分开心。
小伽利略最初进了佛伦勃罗萨修道院的学校。在这所学校,他专心学习哲学和宗教,有段时间,小伽利略很想将来当一个献身教会的传教士。但是凡山杜听到这个情况后,立即把儿子带回家,他劝说伽利略去学医,这是他为儿子的未来早已设计好的一条路。
17岁那年,伽利略进了著名的比萨大学,按照父亲的意愿,他当了医科学生。比萨大学是所古老的大学,学校图书馆藏书丰富,这很合伽利略的心意,但是伽利略对医学并没有多大兴趣,他很少上课,一上课就对教授们教课的内容提出这样那样的疑问,使教授们难于回答,在教授们的眼里,伽利略是个很不招人喜欢的坏学生。不过,伽利略只是兴趣不在医学,他孜孜不倦地学习数学、物理学等自然科学,并且以怀疑的眼光看待那些自古以来被人们奉为经典的学说。
要知道,伽利略生活的时代,正是欧洲历史上著名的文艺复兴时代,而意大利又是文艺复兴的发源地。当时,意大利的许多大城市,如佛罗伦萨、热那亚和威尼斯,发展成东西方贸易的中心,建起了商号、手工作坊和最早的银行,出现了资本主义生产关系的萌芽。加上贸易往来的发达,印刷术的发明,新思想的传播比以往任何时候都更加迅速。于是,人们对千百年来束缚思想的宗教神学和传统教条开始产生了动摇。
一个偶然的机会,伽利略听了宫廷数学家玛窦·利奇的讲课。这位青年数学家渊博的学识,严密的逻辑性,特别是他在证明数学难题时的求证方法,使伽利略深深着迷。他眼睛亮了,仿佛发现了一个神奇无比的世界,这就是他梦寐以求的数学王国!他兴奋极了,立即找到宫廷数学家玛窦·利奇,向他提出了许多百思不得其解的问题。
玛窦·利奇原是跟随托斯坎尼大公爵从佛罗伦萨来到比萨的,他给宫廷里的侍童讲数学,没有想到会有一个热心的听众,而且他提出的问题非常有趣,充分显示出超群的智慧和深厚的学识功底。
当玛窦·利奇听说伽利略是比萨大学医科学生时,不禁脱口而出:“啊,伽利略,你有天才,你会成为一个杰出的数学家的。”
伽利略的脸红了,他谈到自己对医学的厌倦,谈到父亲对他的期望,也倾诉了自己因为不能按照自己的意愿学习的苦恼。
“别泄气。”玛窦·利奇和蔼地说:“你努力自学吧,有什么困难,任何时候我都是你忠诚的朋友。”
听了玛窦·利奇的鼓励,伽利略越发刻苦钻研数学和物理学,他把从宫廷数学家那里借来的每一本书,都用心地阅读,像海绵吸水一样地吸收下来。但是,他并不是那种迷信书本的人,那些人们认为是真理的权威结论,在伽利略的脑子里常常带来意想不到的疑问,他常常为此而感到苦恼,陷入深深的思索之中。
有一次,伽利略信步来到他熟悉的比萨大教堂,他坐在一张长凳上,目光凝视着那雕刻精美的祭坛和拱形的廊柱,蓦地,教堂大厅中央的巨灯晃动起来,是修理房屋的工人在那里安装吊灯。
这本来是件很平常的事,吊灯像钟摆一样晃动,在空中划出看不见的圆弧。可是,伽利略却像触了电一样,目不转睛地跟踪着摆动的吊灯,同时,他用右手按着左腕的脉,计算着吊灯摆动一次脉搏跳动的次数,以此计算吊灯摆动的时间。
这样计算的结果,伽利略发现了一个秘密,这就是吊灯摆一次的时间,不管圆弧大小,总是一样的。一开始,吊灯摆得很厉害,渐渐地,它慢了下来,可是,每摆动一次,脉搏跳动的次数是一样的。
伽利略的脑子里翻腾开了,他想,书本上明明写着这样的结论,摆经过一个短弧要比经过长弧快些,这是古希腊哲学家亚里斯多德的说法,谁也没有怀疑过。难道是自己的眼睛出了毛病,还是怎么回事。
他像发了狂似的跑回大学宿舍,关起门来重复做这个试验。他找了不同长度的绳子、铁链,还有不知从哪里搞到的铁球、木球。在房顶上,在窗外的树枝上,着迷地一次又一次重复,用沙漏记下摆动的时间。最后,伽利略不得不大胆地得出这样的结论:亚里斯多德的结论是错误的,决定摆动周期的,是绳子的长度,和它末端的物体重量没有关系。而且,相同长度的摆绳,振动的周期是一样的。这,就是伽利略发现的摆的运动规律。
伽利略不用说多么高兴了。可是在当时,有谁会相信一个医科大学生的科学发现,何况他的结论是否定了大名鼎鼎的亚里斯多德的权威说法。
就在这时,凡山杜的铺子里越来越不景气,听说伽利略并没有按照自己的意愿学习医学,而是成天迷恋着不相干的实验,于是,严厉的父亲决定停止伽利略继续上大学,让他回家去当一个店员。
伽利略灰心极了,他离开了比萨大学回到佛罗伦萨。但是他选择的道路却是不可动摇的。
坚信科学
佛罗伦萨一条不太热闹的街道,有一个门面不大、生意清淡的铺子,这就是凡山杜开的毛织品商店。每天,当匆匆过往的行人经过这里时,总是可以看见红头发的伽利略呆呆地坐在柜台前出神,或者旁若无人的在那里摆弄着一些莫名其妙的东西,像秤盘呀,铁块呀,盘子呀;而更多的时候,他是埋头在书本里,他看得那样专心,就连他的父亲大声叫唤都听不见。
自从回到家里,伽利略不得不违背自己的意愿在父亲的铺子里当一名店员,但是他的心里一时一刻也没有忘记数学和物理学。没有起码的学习条件,也没有老师可以求教,他就想方设法找到一些自然科学的书籍,以顽强的毅力刻苦自学。他最喜欢的书是欧几里得的《几何原理》和阿基米德的著作。
《几何原理》是世界上流传下来最早的几何学著作,而希腊科学家阿基米德的著作,包含了丰富的数学与力学知识,特别是其中的一些物理实验,对伽利略有很大的吸引力。
谈起实验,伽利略的兴趣最浓。还在比萨大学时,他就动手制作了一种
“脉搏计”,这是他根据摆的运动规律设计的,可以用来测量病人的脉搏跳动的情况,很受医生的欢迎。现在,在父亲的铺子里,谈不上实验的条件,但他仍然用一些日常的器具来做实验,尽管这样做免不了又要挨父亲的骂,他还是照干不误。
他从阿基米德检验国王皇冠的实验中受到启发,一面重复这个实验,一面想到这种方法的用途。当时欧洲各国的航海事业正在兴起,航海业带动了造船业和机械制造,采矿、冶金的发展,反过来又向科学技术提出许多新的问题。伽利略于是把他的注意力转向合金的物理和力学性质的研究,不久,他通过测定物体在水中的重量发现,物体投入水中减轻的重量,刚好等于它排开的水的重量。在这个重大发现的基础上,伽利略发明了一种比重秤,可以很方便地测定各种合金的比重。他还写了一篇论文,详细地介绍了比重秤的构造原理和使用方法。这件事,很快就在佛罗伦萨和其他城市传开了。
1589年夏天,在佛罗伦萨的店铺里度过了4年自学生活的伽利略,由于得到宫廷数学家玛窦·利奇的鼓励,特别是贵族盖特保图侯爵的推荐,他终于获得了比萨大学数学和科学教授的职位。这时,他只有25岁。
现在,伽利略可以不必为生活发愁了,虽然工资不高,但是他可以在完成日常教学之外,专心从事他向往的科学研究。就在这不久,伽利略进行了本文一开头介绍的自由落体实验,他在比萨斜塔上扔下的铁球,不仅雄辩地证明了不同重量的物体由同一高度自由下落时速度是相同的,更重要的是,这个大胆的结论推翻了亚里斯多德的权威结论。在那些思想保守、头脑僵化的人眼里,这个举动无异于挖了他们的祖坟,亚里斯多德的信徒们与伽利略开始势不两立了。在比萨大学呆了一个学期,伽利略又失去了职位。原因是他得罪了一个大公爵的亲戚乔范尼。这个乔范尼是个不学无术的人,他声称发明了一台挖泥船,假惺惺地跑来征求伽利略的意见。当伽利略仔细观察了挖泥船的模型后,直言不讳地告诉他,设计不合科学原理,根本不能使用。乔范尼碰了一鼻子灰,不但不接受伽利略的意见,反而固执地坚持下水实验,结果船沉了。事实证明伽利略的判断是完全正确的,但恼怒的乔范尼反而迁怒于伽利略,散布流言蜚语,攻击他是“阴险的人”。那些早就心怀不满的亚里斯多德的信徒,乘机对他大肆攻击,一时间闹得满城风雨。在这种气氛中,伽利略无法在比萨大学呆下去了。
伽利略再一次求助于盖特保图侯爵。这位珍惜人才的贵族再一次伸出友谊的手,他运用自己的影响,把伽利略推荐给帕多瓦大学,帕多瓦是意大利北部一个学术空气浓厚的小城,距离美丽的海滨城市威尼斯不远,属于威尼斯共和国管辖。1592年,28岁的伽利略被任命为帕多瓦大学的数学、科学和天文学教授。
从此,伽利略迎来了一生中的黄金时代。
发明望远镜
伽利略在帕多瓦大学工作的18年间,最初把主要精力放在他一直感兴趣的力学研究方面,他发现了物理上重要的现象——物体运动的惯性;做过有名的斜面实践,总结了物体下落的距离与所经过的时间之间的数量关系;他还研究了炮弹的运动,奠定了抛物线理论的基础;关于加速度这个概念,也是他第一个明确提出的:甚至为了测量病人发烧时体温的升高,这位著名的物理学家还在1593年发明了第一支空气温度计……但是,一个偶然的事件,使伽利略改变了研究方向。他从力学和物理学的研究转向广漠无垠的茫茫太空了。
那是1604年的冬天,在南方的天空突然出现一颗异常明亮的星星,这颗宇宙的不速之客吸引着许多人的注意,而后又在第二年的秋天神秘地消失。人们不禁提出一连串的疑问,这是一颗什么样的星?它从哪里来,又到哪里去?夜空中的点点繁星究竟是按照怎样的规律运动的?但是,所有这些问题,谁也说不清楚。
伽利略每天晚上都在观察着那颗神秘的星辰,只要天气晴朗,他是决不放过这千载难逢的机会的。他的脑海也不断浮想出许许多多问题,他越来越感到,人类对宇宙的秘密了解得太少了。
但是,光凭肉眼观察毕竟是有限的,当时还没有发明望远镜。伽利略一直在想,能不能想办法使人的视力更加锐敏,更加扩展,像神话中的千里眼那样可以看清遥远的星星呢?
转眼到了1609年6月,伽利略听到一个消息,说是荷兰有个眼镜商人利帕希在一偶尔的发现中,用一种镜片看见了远处肉眼看不见的东西。“这难道不正是我需要的千里眼吗?”伽利略非常高兴。不久,伽利略的一个学生从巴黎来信,进一步证实这个消息的准确性,信中说尽管不知道利帕希是怎样做的,但是这个眼镜商人肯定是制造了一个镜管,用它可以使物体放大许多倍。
“镜管!”伽利略把来信翻来覆去看了好几遍,急忙跑进他的实验室。他找来纸和鹅管笔,开始画出一张又一张透镜成像的示意图。伽利略由镜管这个提示受到启发,看来镜管能够放大物体的秘密在于选择怎样的透镜,特别是凸透镜和凹透镜如何搭配。他找来有关透镜的资料,不停地进行计算,忘记了暮色爬上窗户,也忘记了曙光是怎样射进房间。
整整一个通宵,伽利略终于明白,把凸透镜和凹透镜放在一个适当的距离,就像那个荷兰人看见的那样,遥远的肉眼看不见的物体经过放大也能看清了。
伽利略非常高兴。他顾不上休息,立即动手磨制镜片,这是一项很费时间又需要细心的活儿。他一连干了好几天,磨制出一对对凸透镜和凹透镜,然后又制作了一个精巧的可以滑动的双层金属管。现在,该试验一下他的发明了。
伽利略小心翼翼地把一片大一点的凸透镜安在管子的一端,另一端安上一片小一点的凹透镜,然后把管子对着窗外。当他从凹透镜的一端望去时,奇迹出现了,那远处的教堂仿佛近在眼前,可以清晰地看见钟楼上的十字架,甚至连一只在十字架上落脚的鸽子也看得非常逼真。
伽利略制成望远镜的消息马上传开了。“我制成望远镜的消息传到威尼斯”,在一封写给妹夫的信里,伽利略写道:“一星期之后,就命我把望远镜呈献给议长和议员们观看,他们感到非常惊奇。绅士和议员们,虽然年纪很大了,但都按次序登上威尼斯的最高钟楼,眺望远在港外的船只,看得都很清楚;如果没有我的望远镜,就是眺望两个小时,也看不见。这仪器的效用可使50英里的以外的物体,看起来就像在5英里以内那样。”
伽利略发明的望远镜,经过不断改进,放大率提高到30倍以上,能把实物放大1000倍。现在,他犹如有了千里眼,可以窥探宇宙的秘密了。
这是天文学研究中具有划时代意义的一次革命,几千年来天文学家单靠肉眼观察日月星辰的时代结束了,代之而起的是光学望远镜,有了这种有力的武器,近代天文学的大门被打开了。
现在,每当星光灿烂或是皓月当空的夜晚,伽利略便把他的望远镜瞄准深邃遥远的苍穹,不顾疲劳和寒冷,夜复一夜地观察着。
过去,人们一直以为月亮是个光滑的天体,像太阳一样自身发光。但是伽利略透过望远镜发现,月亮和我们生存的地球一样,有高峻的山脉,也有低凹的洼地 (当时伽利略称它是“海”)。他还从月亮上亮的和暗的部分的移动,发现了月亮自身并不能发光,月亮的光是从太阳那里得来的。
伽利略又把望远镜对准横贯天穹的银河,以前人们一直认为银河是地球上的水蒸汽凝成的白雾,亚里斯多德就是这样认为的。伽利略决定用望远镜检验这一说法是否正确。他用望远镜对准夜空中雾蒙蒙的光带,不禁大吃一惊,原来那根本不是云雾,而是千千万万颗星星聚集一起。伽利略还观察了天空中的斑斑云彩——即通常所说的星团,发现星团也是很多星体聚集一起,像猎户座星团、金牛座的昂星团、蜂巢星团都是如此。
伽利略的望远镜揭开了一个又一个宇宙的秘密,他发现了木星周围环绕着它运动的卫星,还计算了它们的运行周期。现在我们知道,木星共有 14颗卫星,伽利略所发现的是其中最大的四颗。除此之外,伽利略还用望远镜观察到太阳的黑子,他通过黑子的移动现象推断,太阳也是在转动的。
一个又一个振奋人心的发现,足使伽利略动笔写一本最新的天文学发现的书,他要向全世界公布他的观测结果。1910年3月,伽利略的著作《星际使者》在威尼斯出版,立即在欧洲引起轰动。
但是,他没有想到,望远镜揭开的宇宙的秘密大大触怒了很多人,一场可怕的厄运即将降临在这位杰出的科学家的头上。
悲惨的遭遇
1615年冬季的一天,天气寒冷异常,天空笼罩着阴沉的乌云,伽利略孤身一人来到罗马。5年前的1610年,伽利略告别了帕多瓦大学,回到佛罗伦萨,担任了托斯坎尼公国的宫廷数学家和哲学家,兼任比萨大学的数学教授。也就在这年,他曾经访问过罗马,受到热情的接待和规格很高的礼遇。他在天文学上一系列新发现和望远镜的发明,受到罗马教皇保罗五世的重视,罗马的贵族和科学家也以结识他而感到荣耀。可是,仅仅事隔5年,罗马的脸孔完全变了,没有鲜花和笑脸,到处是冷漠的没有表情的面孔,连熟悉的人也像躲避瘟疫似地离他远远的。
发生了什么事情?原来这一次,伽利略的名字上了罗马宗教裁判所的黑名单,他是被臭名昭著的宗教裁判所传讯到罗马来接受对他的审讯的。
伽利略犯了什么罪呢?这话要从头说起。
15、16世纪的欧洲,正是封建社会向资本主义社会转变的关键时期。长期以来,为了巩固封建统治的秩序,神权统治的欧洲,用神学代替了科学,用野蛮代替了自由。神学家们荒诞地宣称,宇宙是一个充满“各种等级的天使和一个套着一个的水晶球”,而静止不动的地球就居于这些水晶球的中心。他们推崇古希腊天文学家托勒玫的“地球是宇宙中心”的学说,因为在神学家看来,太阳是围绕地球运转的,因为上帝创造太阳的目的,就是要照亮地球,施恩于人类。这是永恒不变、颠扑不破的真理。
为了维护这个荒谬的理论,天主教会的宗教裁判所不惜用恐怖的暴力对付一切敢于提出异议的人们。1327年,意大利天文学家采科·达斯科里活活被烧死,他的罪名只不过说了地球是球状,在另一个半球上也有人类居住,却因违背圣经的教义惨遭迫害。1600年2月17日,意大利哲学家布鲁诺,在罗马百花广场被活活烧死,也是因为他到处宣传了哥白尼的学说,动摇了地球中心说。
伽利略是布鲁诺的同时代人,早在帕多瓦大学执教时,他就读过哥白尼的著作《试论天体运行的假说》。这位杰出的波兰天文学家在这本书中大胆地提出太阳是太阳系的中心,地球和其他行星都围绕着太阳运转的理论,即太阳中心说,一开始就引起伽利略的极大兴趣。但是伽利略是个科学态度十分严肃的学者,他想,过去都说是太阳围着地球运转,哥白尼却提出相反的看法,到底哪一个正确呢?伽利略没有轻率地下结论,他决定用自己的望远镜来证实谁是谁非。
当伽利略的著作《星际使者》出版时,他已是一个哥白尼学说坚定的支持者了。伽利略通过自己的观测和研究,逐渐认识到哥白尼的学说是正确的,而托勒玫的地球中心说是错误的,亚里斯多德的许多观点也是站不住脚的。伽利略不仅发表了批驳亚里斯多德的论文,还通过书信毫不掩饰地支持哥白尼的学说,甚至把信件的副本直接寄给罗马教会。在伽利略看来,科学家的良心就是追随真理。
但是,罗马教廷是决不会放过伽利略的,他们先是对伽利略发出措辞严厉的警告,继而把他召到罗马进行审讯。1616年2月,宗教裁判所宣布,不许伽利略再宣传哥白尼的学说,无论是讲课或写作,都不得再把哥白尼学说说成是真理。
伽利略不会忘记,16年前布鲁诺就是被这些披着黑色道袍、道貌岸然的上帝的卫道士活活烧死的。他如果敢于反抗,下场绝不会比布鲁诺更好。
在教会的淫威下,伽利略被迫作了放弃哥白尼学说的声明。他怀着极其痛苦的心情回到佛罗伦萨,在沉默中度过了好些年。
但是伽利略的内心深处并没有放弃哥白尼学说,相反,继续不断的观测和深入研究,使他更加坚信哥白尼学说是完全正确的科学理论。在佛罗伦萨郊外的锡尼别墅里,伽利略过着与世隔绝的生活,他的身体大不如前,病魔在残酷地折磨他,但是他依然念念不忘宣传哥白尼的学说。经过长久的酝酿构思,用了差不多5年时间,一部伟大的著作《关于两种世界体系的对话》终于诞生了。
《关于两种世界体系的对话》表面上是以三个人对话的形式,客观地讨论托勒玫的地心说与哥白尼的日心说,对谁是谁非进行没有偏见的探讨。但是当这本书好不容易在1632年2月出版时,细心的读者不难看出,这本书以充分的论据和大量无可争辩的事实,有力地批判了亚里斯多德和托勒密的错误理论,科学地论证哥白尼的地动说,宣告了宗教神学的彻底破产。
很快,嗅觉比猎狗还灵的教会嗅出了这本书包含的可怕思想,从字里行间流露出来的大胆结论使神学家们感到极大恐慌。那些早就对伽利略心怀不满的学术骗子立即和教会勾结,罗织罪名,阴谋策划,为迫害伽利略大造舆论。
科学和神学不可调和的斗争爆发了。1632年8月,罗马宗教裁判所下令禁止这本书出售,并且由罗马教皇指名组织一个专门委员会对这本书进行审查。伽利略预感到大祸临头,果然,到了10月,他接到了宗教裁判所要他去罗马接受审讯的一纸公文。
这时候的伽利略已是69岁的老人,病魔缠身,行动不便,许多关心他的人到处为他说情,但是罗马教皇恼怒地说:“除非证明他不能行动,否则在必要时就给他带上手铐押来罗马!”
就这样,1633年初,伽利略抱病来到罗马。他一到罗马便失去自由,关进了宗教裁判所的牢狱,并且不准任何人和他接触。
人类历史上一次骇人听闻的迫害就这样开始了。在罗马宗教裁判所充满血腥和恐怖的法庭上,真理遭到谬误的否决,科学受到神权的审判。那些满脸杀机的教会法官们,用火刑威胁伽利略放弃自己的信仰,否则他们就要对他处以极刑。
年迈多病的伽利略绝望了,他知道,真理是不可能用暴力扑灭的。尽管他可以声明放弃哥白尼学说,但是宇宙天体之间的秩序是谁也无法更改的。
在审讯和刑法的折磨下,伽利略被迫在法庭上当众表示忏悔,同意放弃哥白尼学说,并且在判决书上签了字。
“为了处分你这样严重而有害的错误与罪过,以及为了你今后更加审慎和给他人做个榜样和警告,”穿着黑袍的主审法官当众宣读了对伽利略的判决书,“我们宣布用公开的命令禁止伽利略的《关于两种世界体系的对话》一书;判处暂时正式把你关入监狱内,根据我们的意见,以及使你得救的忏悔,在三年内每周读七个忏悔的圣歌……”
伽利略的晚年是非常悲惨的。这位开拓了人类的眼界,揭开了宇宙秘密的科学家,1637年双目完全失明,陷入无边的黑暗之中。他唯一的亲人——小女儿玛俐亚先他离开人间,这给他的打击是很大的。但是,即使这样,伽利略仍旧没有失去探索真理的勇气。1638年,他的一部《关于两门新科学的讨论》在朋友帮助下得以在荷兰出版,这本书是伽利略长期对物理学研究的系统总结,也是现代物理的第一部伟大著作。后来,宗教裁判所对他的监视有所放宽,他的几个学生,其中包括著名物理学家、大气压力的发现者托里拆利来到老人身边,照料他,同时也是向他请教。他们又可以愉快地在一起讨论科学发明了。
1642年1月8日,78岁的伽利略停止了呼吸。但是他毕生捍卫的真理却与世长存。具有讽刺意味的是,300多年后的今天,1979年11月,在世界主教会议上,罗马教皇提出重新审理“伽利略案件”。为此,世界著名科学家组成了一个审查委员会,负责重新审理这一冤案。其实,哪里还用得着审理什么呢?宇宙飞船在太空飞行,人类的足印深深地留在月球的表面,人造卫星的上天,宇宙测探器飞出太阳系发回的电波……所有这些现代科学技术的进步,早已宣告了宗教神学的彻底破产,人类将永远记住伽利略这个光辉夺目的名字。
生平
伽利略于1564年2月15日出生于意大利西部海岸的比萨城,他原籍佛罗伦萨,出身没落的名门贵族家庭。伽利略的父亲是一位不得志的音乐家,精通希腊文和拉丁文,对数学也颇有造诣。因此,伽利略从小受到了良好的家庭教育。
伽利略在十二岁时,进入佛罗伦萨附近的瓦洛姆布洛萨修道院,接受古典教育。十七岁时,他进入比萨大学学医,同时潜心钻研物理学和数学。由于家庭经济困难,伽利略没有拿到毕业证书,便离开了比萨大学。在艰苦的环境下,他仍坚持科学研究,攻读了欧几里德和阿基米德的许多著作,做了许多实验,并发表了许多有影响的论文,从而受到了当时学术界的高度重视,被誉为“当代的阿基米德”。
伽利略在25岁时被比萨大学的数学教授。两年后,伽利略因为著名的比萨斜塔实验,触怒了教会,失去这份工作。伽利略离开比萨大学后,于1592年去威尼斯的帕多瓦大学任教,一直到1610年。这一段时期是伽利略从事科学研究的黄金时期。在这里,他在力学、天文学等各方面都取得了累累硕果。
1610年,伽利略把他的著作以通俗读物的形式发表出来,取名为《星空信使》,这本书在威尼斯出版,轰动了当时的欧洲,也为伽利略赢得了崇高的荣誉。伽利略被聘为“宫廷哲学家”和“宫廷首席数学家”,从此他又回到了故乡佛罗伦萨。
伽利略在佛罗伦萨的宫廷里继续进行科学研究,但是他的天文学发现以及他的天文学著作明显的体现出了哥白尼日心说的观点。因此,伽利略开始受到教会的注意。1616年开始,伽利略开始受到罗马宗教裁判所长达二十多年的残酷迫害。
伽利略的晚年生活极其悲惨,照料他的女儿赛丽斯特竟然先于他离开人世。失去爱女的过分悲伤,使伽利略双目失明。即使在这样的条件下,他依然没有放弃自己的科学研究工作。
1642年1月8日,凌晨4时,伟大的伽利略——为科学、为真理奋斗一生的战士,科学巨人离开了人世,享年78岁。在他离开人世的前夕,他还重复着这样一句话:“追求科学需要特殊的勇气。”
1564年 2月 15日,伽利略出生在意大利西海岸比萨城一个破落的贵族之家。据说他的祖先是佛罗伦萨很有名望的医生,但是到了他的父亲伽利略·凡山杜这一代,家境日渐败落。凡山杜是个很有才华的作曲家,生前出版过几本牧歌和器乐作品,他的数学也很好,精通希腊文和拉丁文,但是美妙的音乐不能填饱一家人的肚皮,他的数学才能也不能给他谋到一个好职位。大约在小伽利略出生不久,凡山杜在离比萨城不远的佛罗伦萨开了一间卖毛织品的小铺子,这完全是不得已的办法。但是为了维持一家人的生活,凡山杜只好违背自己的意愿去经商。
小伽利略是凡山杜的长子,父亲对儿子寄予很大希望。他发现,小伽利略非常聪明,从小对什么事物都充满强烈的好奇心,不仅如此,这个孩子心灵手巧,他似乎永远闲不住,不是画图画,就是弹琴,而且时常给弟弟妹妹做许多灵巧的机动玩具,玩得十分开心。
小伽利略最初进了佛伦勃罗萨修道院的学校。在这所学校,他专心学习哲学和宗教,有段时间,小伽利略很想将来当一个献身教会的传教士。但是凡山杜听到这个情况后,立即把儿子带回家,他劝说伽利略去学医,这是他为儿子的未来早已设计好的一条路。
17岁那年,伽利略进了著名的比萨大学,按照父亲的意愿,他当了医科学生。比萨大学是所古老的大学,学校图书馆藏书丰富,这很合伽利略的心意,但是伽利略对医学并没有多大兴趣,他很少上课,一上课就对教授们教课的内容提出这样那样的疑问,使教授们难于回答,在教授们的眼里,伽利略是个很不招人喜欢的坏学生。不过,伽利略只是兴趣不在医学,他孜孜不倦地学习数学、物理学等自然科学,并且以怀疑的眼光看待那些自古以来被人们奉为经典的学说。
要知道,伽利略生活的时代,正是欧洲历史上著名的文艺复兴时代,而意大利又是文艺复兴的发源地。当时,意大利的许多大城市,如佛罗伦萨、热那亚和威尼斯,发展成东西方贸易的中心,建起了商号、手工作坊和最早的银行,出现了资本主义生产关系的萌芽。加上贸易往来的发达,印刷术的发明,新思想的传播比以往任何时候都更加迅速。于是,人们对千百年来束缚思想的宗教神学和传统教条开始产生了动摇。
一个偶然的机会,伽利略听了宫廷数学家玛窦·利奇的讲课。这位青年数学家渊博的学识,严密的逻辑性,特别是他在证明数学难题时的求证方法,使伽利略深深着迷。他眼睛亮了,仿佛发现了一个神奇无比的世界,这就是他梦寐以求的数学王国!他兴奋极了,立即找到宫廷数学家玛窦·利奇,向他提出了许多百思不得其解的问题。
玛窦·利奇原是跟随托斯坎尼大公爵从佛罗伦萨来到比萨的,他给宫廷里的侍童讲数学,没有想到会有一个热心的听众,而且他提出的问题非常有趣,充分显示出超群的智慧和深厚的学识功底。
当玛窦·利奇听说伽利略是比萨大学医科学生时,不禁脱口而出:“啊,伽利略,你有天才,你会成为一个杰出的数学家的。”
伽利略的脸红了,他谈到自己对医学的厌倦,谈到父亲对他的期望,也倾诉了自己因为不能按照自己的意愿学习的苦恼。
“别泄气。”玛窦·利奇和蔼地说:“你努力自学吧,有什么困难,任何时候我都是你忠诚的朋友。”
听了玛窦·利奇的鼓励,伽利略越发刻苦钻研数学和物理学,他把从宫廷数学家那里借来的每一本书,都用心地阅读,像海绵吸水一样地吸收下来。但是,他并不是那种迷信书本的人,那些人们认为是真理的权威结论,在伽利略的脑子里常常带来意想不到的疑问,他常常为此而感到苦恼,陷入深深的思索之中。
有一次,伽利略信步来到他熟悉的比萨大教堂,他坐在一张长凳上,目光凝视着那雕刻精美的祭坛和拱形的廊柱,蓦地,教堂大厅中央的巨灯晃动起来,是修理房屋的工人在那里安装吊灯。
这本来是件很平常的事,吊灯像钟摆一样晃动,在空中划出看不见的圆弧。可是,伽利略却像触了电一样,目不转睛地跟踪着摆动的吊灯,同时,他用右手按着左腕的脉,计算着吊灯摆动一次脉搏跳动的次数,以此计算吊灯摆动的时间。
这样计算的结果,伽利略发现了一个秘密,这就是吊灯摆一次的时间,不管圆弧大小,总是一样的。一开始,吊灯摆得很厉害,渐渐地,它慢了下来,可是,每摆动一次,脉搏跳动的次数是一样的。
伽利略的脑子里翻腾开了,他想,书本上明明写着这样的结论,摆经过一个短弧要比经过长弧快些,这是古希腊哲学家亚里斯多德的说法,谁也没有怀疑过。难道是自己的眼睛出了毛病,还是怎么回事。
他像发了狂似的跑回大学宿舍,关起门来重复做这个试验。他找了不同长度的绳子、铁链,还有不知从哪里搞到的铁球、木球。在房顶上,在窗外的树枝上,着迷地一次又一次重复,用沙漏记下摆动的时间。最后,伽利略不得不大胆地得出这样的结论:亚里斯多德的结论是错误的,决定摆动周期的,是绳子的长度,和它末端的物体重量没有关系。而且,相同长度的摆绳,振动的周期是一样的。这,就是伽利略发现的摆的运动规律。
伽利略不用说多么高兴了。可是在当时,有谁会相信一个医科大学生的科学发现,何况他的结论是否定了大名鼎鼎的亚里斯多德的权威说法。
就在这时,凡山杜的铺子里越来越不景气,听说伽利略并没有按照自己的意愿学习医学,而是成天迷恋着不相干的实验,于是,严厉的父亲决定停止伽利略继续上大学,让他回家去当一个店员。
伽利略灰心极了,他离开了比萨大学回到佛罗伦萨。但是他选择的道路却是不可动摇的。
坚信科学
佛罗伦萨一条不太热闹的街道,有一个门面不大、生意清淡的铺子,这就是凡山杜开的毛织品商店。每天,当匆匆过往的行人经过这里时,总是可以看见红头发的伽利略呆呆地坐在柜台前出神,或者旁若无人的在那里摆弄着一些莫名其妙的东西,像秤盘呀,铁块呀,盘子呀;而更多的时候,他是埋头在书本里,他看得那样专心,就连他的父亲大声叫唤都听不见。
自从回到家里,伽利略不得不违背自己的意愿在父亲的铺子里当一名店员,但是他的心里一时一刻也没有忘记数学和物理学。没有起码的学习条件,也没有老师可以求教,他就想方设法找到一些自然科学的书籍,以顽强的毅力刻苦自学。他最喜欢的书是欧几里得的《几何原理》和阿基米德的著作。
《几何原理》是世界上流传下来最早的几何学著作,而希腊科学家阿基米德的著作,包含了丰富的数学与力学知识,特别是其中的一些物理实验,对伽利略有很大的吸引力。
谈起实验,伽利略的兴趣最浓。还在比萨大学时,他就动手制作了一种
“脉搏计”,这是他根据摆的运动规律设计的,可以用来测量病人的脉搏跳动的情况,很受医生的欢迎。现在,在父亲的铺子里,谈不上实验的条件,但他仍然用一些日常的器具来做实验,尽管这样做免不了又要挨父亲的骂,他还是照干不误。
他从阿基米德检验国王皇冠的实验中受到启发,一面重复这个实验,一面想到这种方法的用途。当时欧洲各国的航海事业正在兴起,航海业带动了造船业和机械制造,采矿、冶金的发展,反过来又向科学技术提出许多新的问题。伽利略于是把他的注意力转向合金的物理和力学性质的研究,不久,他通过测定物体在水中的重量发现,物体投入水中减轻的重量,刚好等于它排开的水的重量。在这个重大发现的基础上,伽利略发明了一种比重秤,可以很方便地测定各种合金的比重。他还写了一篇论文,详细地介绍了比重秤的构造原理和使用方法。这件事,很快就在佛罗伦萨和其他城市传开了。
1589年夏天,在佛罗伦萨的店铺里度过了4年自学生活的伽利略,由于得到宫廷数学家玛窦·利奇的鼓励,特别是贵族盖特保图侯爵的推荐,他终于获得了比萨大学数学和科学教授的职位。这时,他只有25岁。
现在,伽利略可以不必为生活发愁了,虽然工资不高,但是他可以在完成日常教学之外,专心从事他向往的科学研究。就在这不久,伽利略进行了本文一开头介绍的自由落体实验,他在比萨斜塔上扔下的铁球,不仅雄辩地证明了不同重量的物体由同一高度自由下落时速度是相同的,更重要的是,这个大胆的结论推翻了亚里斯多德的权威结论。在那些思想保守、头脑僵化的人眼里,这个举动无异于挖了他们的祖坟,亚里斯多德的信徒们与伽利略开始势不两立了。在比萨大学呆了一个学期,伽利略又失去了职位。原因是他得罪了一个大公爵的亲戚乔范尼。这个乔范尼是个不学无术的人,他声称发明了一台挖泥船,假惺惺地跑来征求伽利略的意见。当伽利略仔细观察了挖泥船的模型后,直言不讳地告诉他,设计不合科学原理,根本不能使用。乔范尼碰了一鼻子灰,不但不接受伽利略的意见,反而固执地坚持下水实验,结果船沉了。事实证明伽利略的判断是完全正确的,但恼怒的乔范尼反而迁怒于伽利略,散布流言蜚语,攻击他是“阴险的人”。那些早就心怀不满的亚里斯多德的信徒,乘机对他大肆攻击,一时间闹得满城风雨。在这种气氛中,伽利略无法在比萨大学呆下去了。
伽利略再一次求助于盖特保图侯爵。这位珍惜人才的贵族再一次伸出友谊的手,他运用自己的影响,把伽利略推荐给帕多瓦大学,帕多瓦是意大利北部一个学术空气浓厚的小城,距离美丽的海滨城市威尼斯不远,属于威尼斯共和国管辖。1592年,28岁的伽利略被任命为帕多瓦大学的数学、科学和天文学教授。
从此,伽利略迎来了一生中的黄金时代。
发明望远镜
伽利略在帕多瓦大学工作的18年间,最初把主要精力放在他一直感兴趣的力学研究方面,他发现了物理上重要的现象——物体运动的惯性;做过有名的斜面实践,总结了物体下落的距离与所经过的时间之间的数量关系;他还研究了炮弹的运动,奠定了抛物线理论的基础;关于加速度这个概念,也是他第一个明确提出的:甚至为了测量病人发烧时体温的升高,这位著名的物理学家还在1593年发明了第一支空气温度计……但是,一个偶然的事件,使伽利略改变了研究方向。他从力学和物理学的研究转向广漠无垠的茫茫太空了。
那是1604年的冬天,在南方的天空突然出现一颗异常明亮的星星,这颗宇宙的不速之客吸引着许多人的注意,而后又在第二年的秋天神秘地消失。人们不禁提出一连串的疑问,这是一颗什么样的星?它从哪里来,又到哪里去?夜空中的点点繁星究竟是按照怎样的规律运动的?但是,所有这些问题,谁也说不清楚。
伽利略每天晚上都在观察着那颗神秘的星辰,只要天气晴朗,他是决不放过这千载难逢的机会的。他的脑海也不断浮想出许许多多问题,他越来越感到,人类对宇宙的秘密了解得太少了。
但是,光凭肉眼观察毕竟是有限的,当时还没有发明望远镜。伽利略一直在想,能不能想办法使人的视力更加锐敏,更加扩展,像神话中的千里眼那样可以看清遥远的星星呢?
转眼到了1609年6月,伽利略听到一个消息,说是荷兰有个眼镜商人利帕希在一偶尔的发现中,用一种镜片看见了远处肉眼看不见的东西。“这难道不正是我需要的千里眼吗?”伽利略非常高兴。不久,伽利略的一个学生从巴黎来信,进一步证实这个消息的准确性,信中说尽管不知道利帕希是怎样做的,但是这个眼镜商人肯定是制造了一个镜管,用它可以使物体放大许多倍。
“镜管!”伽利略把来信翻来覆去看了好几遍,急忙跑进他的实验室。他找来纸和鹅管笔,开始画出一张又一张透镜成像的示意图。伽利略由镜管这个提示受到启发,看来镜管能够放大物体的秘密在于选择怎样的透镜,特别是凸透镜和凹透镜如何搭配。他找来有关透镜的资料,不停地进行计算,忘记了暮色爬上窗户,也忘记了曙光是怎样射进房间。
整整一个通宵,伽利略终于明白,把凸透镜和凹透镜放在一个适当的距离,就像那个荷兰人看见的那样,遥远的肉眼看不见的物体经过放大也能看清了。
伽利略非常高兴。他顾不上休息,立即动手磨制镜片,这是一项很费时间又需要细心的活儿。他一连干了好几天,磨制出一对对凸透镜和凹透镜,然后又制作了一个精巧的可以滑动的双层金属管。现在,该试验一下他的发明了。
伽利略小心翼翼地把一片大一点的凸透镜安在管子的一端,另一端安上一片小一点的凹透镜,然后把管子对着窗外。当他从凹透镜的一端望去时,奇迹出现了,那远处的教堂仿佛近在眼前,可以清晰地看见钟楼上的十字架,甚至连一只在十字架上落脚的鸽子也看得非常逼真。
伽利略制成望远镜的消息马上传开了。“我制成望远镜的消息传到威尼斯”,在一封写给妹夫的信里,伽利略写道:“一星期之后,就命我把望远镜呈献给议长和议员们观看,他们感到非常惊奇。绅士和议员们,虽然年纪很大了,但都按次序登上威尼斯的最高钟楼,眺望远在港外的船只,看得都很清楚;如果没有我的望远镜,就是眺望两个小时,也看不见。这仪器的效用可使50英里的以外的物体,看起来就像在5英里以内那样。”
伽利略发明的望远镜,经过不断改进,放大率提高到30倍以上,能把实物放大1000倍。现在,他犹如有了千里眼,可以窥探宇宙的秘密了。
这是天文学研究中具有划时代意义的一次革命,几千年来天文学家单靠肉眼观察日月星辰的时代结束了,代之而起的是光学望远镜,有了这种有力的武器,近代天文学的大门被打开了。
现在,每当星光灿烂或是皓月当空的夜晚,伽利略便把他的望远镜瞄准深邃遥远的苍穹,不顾疲劳和寒冷,夜复一夜地观察着。
过去,人们一直以为月亮是个光滑的天体,像太阳一样自身发光。但是伽利略透过望远镜发现,月亮和我们生存的地球一样,有高峻的山脉,也有低凹的洼地 (当时伽利略称它是“海”)。他还从月亮上亮的和暗的部分的移动,发现了月亮自身并不能发光,月亮的光是从太阳那里得来的。
伽利略又把望远镜对准横贯天穹的银河,以前人们一直认为银河是地球上的水蒸汽凝成的白雾,亚里斯多德就是这样认为的。伽利略决定用望远镜检验这一说法是否正确。他用望远镜对准夜空中雾蒙蒙的光带,不禁大吃一惊,原来那根本不是云雾,而是千千万万颗星星聚集一起。伽利略还观察了天空中的斑斑云彩——即通常所说的星团,发现星团也是很多星体聚集一起,像猎户座星团、金牛座的昂星团、蜂巢星团都是如此。
伽利略的望远镜揭开了一个又一个宇宙的秘密,他发现了木星周围环绕着它运动的卫星,还计算了它们的运行周期。现在我们知道,木星共有 14颗卫星,伽利略所发现的是其中最大的四颗。除此之外,伽利略还用望远镜观察到太阳的黑子,他通过黑子的移动现象推断,太阳也是在转动的。
一个又一个振奋人心的发现,足使伽利略动笔写一本最新的天文学发现的书,他要向全世界公布他的观测结果。1910年3月,伽利略的著作《星际使者》在威尼斯出版,立即在欧洲引起轰动。
但是,他没有想到,望远镜揭开的宇宙的秘密大大触怒了很多人,一场可怕的厄运即将降临在这位杰出的科学家的头上。
悲惨的遭遇
1615年冬季的一天,天气寒冷异常,天空笼罩着阴沉的乌云,伽利略孤身一人来到罗马。5年前的1610年,伽利略告别了帕多瓦大学,回到佛罗伦萨,担任了托斯坎尼公国的宫廷数学家和哲学家,兼任比萨大学的数学教授。也就在这年,他曾经访问过罗马,受到热情的接待和规格很高的礼遇。他在天文学上一系列新发现和望远镜的发明,受到罗马教皇保罗五世的重视,罗马的贵族和科学家也以结识他而感到荣耀。可是,仅仅事隔5年,罗马的脸孔完全变了,没有鲜花和笑脸,到处是冷漠的没有表情的面孔,连熟悉的人也像躲避瘟疫似地离他远远的。
发生了什么事情?原来这一次,伽利略的名字上了罗马宗教裁判所的黑名单,他是被臭名昭著的宗教裁判所传讯到罗马来接受对他的审讯的。
伽利略犯了什么罪呢?这话要从头说起。
15、16世纪的欧洲,正是封建社会向资本主义社会转变的关键时期。长期以来,为了巩固封建统治的秩序,神权统治的欧洲,用神学代替了科学,用野蛮代替了自由。神学家们荒诞地宣称,宇宙是一个充满“各种等级的天使和一个套着一个的水晶球”,而静止不动的地球就居于这些水晶球的中心。他们推崇古希腊天文学家托勒玫的“地球是宇宙中心”的学说,因为在神学家看来,太阳是围绕地球运转的,因为上帝创造太阳的目的,就是要照亮地球,施恩于人类。这是永恒不变、颠扑不破的真理。
为了维护这个荒谬的理论,天主教会的宗教裁判所不惜用恐怖的暴力对付一切敢于提出异议的人们。1327年,意大利天文学家采科·达斯科里活活被烧死,他的罪名只不过说了地球是球状,在另一个半球上也有人类居住,却因违背圣经的教义惨遭迫害。1600年2月17日,意大利哲学家布鲁诺,在罗马百花广场被活活烧死,也是因为他到处宣传了哥白尼的学说,动摇了地球中心说。
伽利略是布鲁诺的同时代人,早在帕多瓦大学执教时,他就读过哥白尼的著作《试论天体运行的假说》。这位杰出的波兰天文学家在这本书中大胆地提出太阳是太阳系的中心,地球和其他行星都围绕着太阳运转的理论,即太阳中心说,一开始就引起伽利略的极大兴趣。但是伽利略是个科学态度十分严肃的学者,他想,过去都说是太阳围着地球运转,哥白尼却提出相反的看法,到底哪一个正确呢?伽利略没有轻率地下结论,他决定用自己的望远镜来证实谁是谁非。
当伽利略的著作《星际使者》出版时,他已是一个哥白尼学说坚定的支持者了。伽利略通过自己的观测和研究,逐渐认识到哥白尼的学说是正确的,而托勒玫的地球中心说是错误的,亚里斯多德的许多观点也是站不住脚的。伽利略不仅发表了批驳亚里斯多德的论文,还通过书信毫不掩饰地支持哥白尼的学说,甚至把信件的副本直接寄给罗马教会。在伽利略看来,科学家的良心就是追随真理。
但是,罗马教廷是决不会放过伽利略的,他们先是对伽利略发出措辞严厉的警告,继而把他召到罗马进行审讯。1616年2月,宗教裁判所宣布,不许伽利略再宣传哥白尼的学说,无论是讲课或写作,都不得再把哥白尼学说说成是真理。
伽利略不会忘记,16年前布鲁诺就是被这些披着黑色道袍、道貌岸然的上帝的卫道士活活烧死的。他如果敢于反抗,下场绝不会比布鲁诺更好。
在教会的淫威下,伽利略被迫作了放弃哥白尼学说的声明。他怀着极其痛苦的心情回到佛罗伦萨,在沉默中度过了好些年。
但是伽利略的内心深处并没有放弃哥白尼学说,相反,继续不断的观测和深入研究,使他更加坚信哥白尼学说是完全正确的科学理论。在佛罗伦萨郊外的锡尼别墅里,伽利略过着与世隔绝的生活,他的身体大不如前,病魔在残酷地折磨他,但是他依然念念不忘宣传哥白尼的学说。经过长久的酝酿构思,用了差不多5年时间,一部伟大的著作《关于两种世界体系的对话》终于诞生了。
《关于两种世界体系的对话》表面上是以三个人对话的形式,客观地讨论托勒玫的地心说与哥白尼的日心说,对谁是谁非进行没有偏见的探讨。但是当这本书好不容易在1632年2月出版时,细心的读者不难看出,这本书以充分的论据和大量无可争辩的事实,有力地批判了亚里斯多德和托勒密的错误理论,科学地论证哥白尼的地动说,宣告了宗教神学的彻底破产。
很快,嗅觉比猎狗还灵的教会嗅出了这本书包含的可怕思想,从字里行间流露出来的大胆结论使神学家们感到极大恐慌。那些早就对伽利略心怀不满的学术骗子立即和教会勾结,罗织罪名,阴谋策划,为迫害伽利略大造舆论。
科学和神学不可调和的斗争爆发了。1632年8月,罗马宗教裁判所下令禁止这本书出售,并且由罗马教皇指名组织一个专门委员会对这本书进行审查。伽利略预感到大祸临头,果然,到了10月,他接到了宗教裁判所要他去罗马接受审讯的一纸公文。
这时候的伽利略已是69岁的老人,病魔缠身,行动不便,许多关心他的人到处为他说情,但是罗马教皇恼怒地说:“除非证明他不能行动,否则在必要时就给他带上手铐押来罗马!”
就这样,1633年初,伽利略抱病来到罗马。他一到罗马便失去自由,关进了宗教裁判所的牢狱,并且不准任何人和他接触。
人类历史上一次骇人听闻的迫害就这样开始了。在罗马宗教裁判所充满血腥和恐怖的法庭上,真理遭到谬误的否决,科学受到神权的审判。那些满脸杀机的教会法官们,用火刑威胁伽利略放弃自己的信仰,否则他们就要对他处以极刑。
年迈多病的伽利略绝望了,他知道,真理是不可能用暴力扑灭的。尽管他可以声明放弃哥白尼学说,但是宇宙天体之间的秩序是谁也无法更改的。
在审讯和刑法的折磨下,伽利略被迫在法庭上当众表示忏悔,同意放弃哥白尼学说,并且在判决书上签了字。
“为了处分你这样严重而有害的错误与罪过,以及为了你今后更加审慎和给他人做个榜样和警告,”穿着黑袍的主审法官当众宣读了对伽利略的判决书,“我们宣布用公开的命令禁止伽利略的《关于两种世界体系的对话》一书;判处暂时正式把你关入监狱内,根据我们的意见,以及使你得救的忏悔,在三年内每周读七个忏悔的圣歌……”
伽利略的晚年是非常悲惨的。这位开拓了人类的眼界,揭开了宇宙秘密的科学家,1637年双目完全失明,陷入无边的黑暗之中。他唯一的亲人——小女儿玛俐亚先他离开人间,这给他的打击是很大的。但是,即使这样,伽利略仍旧没有失去探索真理的勇气。1638年,他的一部《关于两门新科学的讨论》在朋友帮助下得以在荷兰出版,这本书是伽利略长期对物理学研究的系统总结,也是现代物理的第一部伟大著作。后来,宗教裁判所对他的监视有所放宽,他的几个学生,其中包括著名物理学家、大气压力的发现者托里拆利来到老人身边,照料他,同时也是向他请教。他们又可以愉快地在一起讨论科学发明了。
1642年1月8日,78岁的伽利略停止了呼吸。但是他毕生捍卫的真理却与世长存。具有讽刺意味的是,300多年后的今天,1979年11月,在世界主教会议上,罗马教皇提出重新审理“伽利略案件”。为此,世界著名科学家组成了一个审查委员会,负责重新审理这一冤案。其实,哪里还用得着审理什么呢?宇宙飞船在太空飞行,人类的足印深深地留在月球的表面,人造卫星的上天,宇宙测探器飞出太阳系发回的电波……所有这些现代科学技术的进步,早已宣告了宗教神学的彻底破产,人类将永远记住伽利略这个光辉夺目的名字。
第3个回答 2010-02-27
伽利略于1564年2月15日出生于意大利西部海岸的比萨城,他原籍佛罗伦萨,出身没落的名门贵族家庭。伽利略的父亲是一位不得志的音乐家,精通希腊文和拉丁文,对数学也颇有造诣。因此,伽利略从小受到了良好的家庭教育。
伽利略在十二岁时,进入佛罗伦萨附近的瓦洛姆布洛萨修道院,接受古典教育。十七岁时,他进入比萨大学学医,同时潜心钻研物理学和数学。由于家庭经济困难,伽利略没有拿到毕业证书,便离开了比萨大学。在艰苦的环境下,他仍坚持科学研究,攻读了欧几里德和阿基米德的许多著作,做了许多实验,并发表了许多有影响的论文,从而受到了当时学术界的高度重视,被誉为“当代的阿基米德”。
伽利略在25岁时被比萨大学的数学教授。两年后,伽利略因为著名的比萨斜塔实验,触怒了教会,失去这份工作。伽利略离开比萨大学后,于1592年去威尼斯的帕多瓦大学任教,一直到1610年。这一段时期是伽利略从事科学研究的黄金时期。在这里,他在力学、天文学等各方面都取得了累累硕果。
1610年,伽利略把他的著作以通俗读物的形式发表出来,取名为《星空信使》,这本书在威尼斯出版,轰动了当时的欧洲,也为伽利略赢得了崇高的荣誉。伽利略被聘为“宫廷哲学家”和“宫廷首席数学家”,从此他又回到了故乡佛罗伦萨。
伽利略在佛罗伦萨的宫廷里继续进行科学研究,但是他的天文学发现以及他的天文学著作明显的体现出了哥白尼日心说的观点。因此,伽利略开始受到教会的注意。1616年开始,伽利略开始受到罗马宗教裁判所长达二十多年的残酷迫害。
伽利略的晚年生活极其悲惨,照料他的女儿赛丽斯特竟然先于他离开人世。失去爱女的过分悲伤,使伽利略双目失明。即使在这样的条件下,他依然没有放弃自己的科学研究工作。
1642年1月8日,凌晨4时,伟大的伽利略——为科学、为真理奋斗一生的战士,科学巨人离开了人世,享年78岁。在他离开人世的前夕,他还重复着这样一句话:“追求科学需要特殊的勇气。”
1564年 2月 15日,伽利略出生在意大利西海岸比萨城一个破落的贵族之家。据说他的祖先是佛罗伦萨很有名望的医生,但是到了他的父亲伽利略·凡山杜这一代,家境日渐败落。凡山杜是个很有才华的作曲家,生前出版过几本牧歌和器乐作品,他的数学也很好,精通希腊文和拉丁文,但是美妙的音乐不能填饱一家人的肚皮,他的数学才能也不能给他谋到一个好职位。大约在小伽利略出生不久,凡山杜在离比萨城不远的佛罗伦萨开了一间卖毛织品的小铺子,这完全是不得已的办法。但是为了维持一家人的生活,凡山杜只好违背自己的意愿去经商。
小伽利略是凡山杜的长子,父亲对儿子寄予很大希望。他发现,小伽利略非常聪明,从小对什么事物都充满强烈的好奇心,不仅如此,这个孩子心灵手巧,他似乎永远闲不住,不是画图画,就是弹琴,而且时常给弟弟妹妹做许多灵巧的机动玩具,玩得十分开心。
小伽利略最初进了佛伦勃罗萨修道院的学校。在这所学校,他专心学习哲学和宗教,有段时间,小伽利略很想将来当一个献身教会的传教士。但是凡山杜听到这个情况后,立即把儿子带回家,他劝说伽利略去学医,这是他为儿子的未来早已设计好的一条路。
17岁那年,伽利略进了著名的比萨大学,按照父亲的意愿,他当了医科学生。比萨大学是所古老的大学,学校图书馆藏书丰富,这很合伽利略的心意,但是伽利略对医学并没有多大兴趣,他很少上课,一上课就对教授们教课的内容提出这样那样的疑问,使教授们难于回答,在教授们的眼里,伽利略是个很不招人喜欢的坏学生。不过,伽利略只是兴趣不在医学,他孜孜不倦地学习数学、物理学等自然科学,并且以怀疑的眼光看待那些自古以来被人们奉为经典的学说。
伽利略在十二岁时,进入佛罗伦萨附近的瓦洛姆布洛萨修道院,接受古典教育。十七岁时,他进入比萨大学学医,同时潜心钻研物理学和数学。由于家庭经济困难,伽利略没有拿到毕业证书,便离开了比萨大学。在艰苦的环境下,他仍坚持科学研究,攻读了欧几里德和阿基米德的许多著作,做了许多实验,并发表了许多有影响的论文,从而受到了当时学术界的高度重视,被誉为“当代的阿基米德”。
伽利略在25岁时被比萨大学的数学教授。两年后,伽利略因为著名的比萨斜塔实验,触怒了教会,失去这份工作。伽利略离开比萨大学后,于1592年去威尼斯的帕多瓦大学任教,一直到1610年。这一段时期是伽利略从事科学研究的黄金时期。在这里,他在力学、天文学等各方面都取得了累累硕果。
1610年,伽利略把他的著作以通俗读物的形式发表出来,取名为《星空信使》,这本书在威尼斯出版,轰动了当时的欧洲,也为伽利略赢得了崇高的荣誉。伽利略被聘为“宫廷哲学家”和“宫廷首席数学家”,从此他又回到了故乡佛罗伦萨。
伽利略在佛罗伦萨的宫廷里继续进行科学研究,但是他的天文学发现以及他的天文学著作明显的体现出了哥白尼日心说的观点。因此,伽利略开始受到教会的注意。1616年开始,伽利略开始受到罗马宗教裁判所长达二十多年的残酷迫害。
伽利略的晚年生活极其悲惨,照料他的女儿赛丽斯特竟然先于他离开人世。失去爱女的过分悲伤,使伽利略双目失明。即使在这样的条件下,他依然没有放弃自己的科学研究工作。
1642年1月8日,凌晨4时,伟大的伽利略——为科学、为真理奋斗一生的战士,科学巨人离开了人世,享年78岁。在他离开人世的前夕,他还重复着这样一句话:“追求科学需要特殊的勇气。”
1564年 2月 15日,伽利略出生在意大利西海岸比萨城一个破落的贵族之家。据说他的祖先是佛罗伦萨很有名望的医生,但是到了他的父亲伽利略·凡山杜这一代,家境日渐败落。凡山杜是个很有才华的作曲家,生前出版过几本牧歌和器乐作品,他的数学也很好,精通希腊文和拉丁文,但是美妙的音乐不能填饱一家人的肚皮,他的数学才能也不能给他谋到一个好职位。大约在小伽利略出生不久,凡山杜在离比萨城不远的佛罗伦萨开了一间卖毛织品的小铺子,这完全是不得已的办法。但是为了维持一家人的生活,凡山杜只好违背自己的意愿去经商。
小伽利略是凡山杜的长子,父亲对儿子寄予很大希望。他发现,小伽利略非常聪明,从小对什么事物都充满强烈的好奇心,不仅如此,这个孩子心灵手巧,他似乎永远闲不住,不是画图画,就是弹琴,而且时常给弟弟妹妹做许多灵巧的机动玩具,玩得十分开心。
小伽利略最初进了佛伦勃罗萨修道院的学校。在这所学校,他专心学习哲学和宗教,有段时间,小伽利略很想将来当一个献身教会的传教士。但是凡山杜听到这个情况后,立即把儿子带回家,他劝说伽利略去学医,这是他为儿子的未来早已设计好的一条路。
17岁那年,伽利略进了著名的比萨大学,按照父亲的意愿,他当了医科学生。比萨大学是所古老的大学,学校图书馆藏书丰富,这很合伽利略的心意,但是伽利略对医学并没有多大兴趣,他很少上课,一上课就对教授们教课的内容提出这样那样的疑问,使教授们难于回答,在教授们的眼里,伽利略是个很不招人喜欢的坏学生。不过,伽利略只是兴趣不在医学,他孜孜不倦地学习数学、物理学等自然科学,并且以怀疑的眼光看待那些自古以来被人们奉为经典的学说。
第4个回答 2010-03-02
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