《物理的故事——在悖论中前行》
第8节

作者: 江湖小片
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  实际上,远不需要那么多年!
  日期:2017-08-11 22:37:26
  第七回:宇宙的新发现
  1597年,开普勒写完《宇宙的神秘》后,首先将此书赠给了他同在比萨大学读书的师兄伽利略。在书籍还是很贵重的年代,之所以开普勒会赠书给他,是因为此时的伽利略已经誉满全校。
  伽利略伽利雷(Galileo Galilei,1564—1642)比开普勒大9岁,出生于一个没落的贵族家族。1581年,17岁的伽利略来到比萨大学主修医学,他可能不是一个很称职的医生,因为他对物理、数学的兴趣远远超过了医学,而且他时常有些小发现和小发明,这些小发明小发现往往在不经意间就能改变历史进程,比如:
  1.1583年伽利略在祈祷时,看到吊顶左右晃动,他掐了掐脉搏,发现物体晃动的一个重要原理——等时性,几十年后英国人惠更斯( Huygens,1629—1695)根据等时性原理发明了摆钟。人类从上古时代就开始为计时一直努力着,也发明了很多计时的工具,像日晷等等,但摆钟无疑是最有意义的。

  2.1596年他发明了人类历史上第一个温度计,从此人类对热和温度有了新认识,开启了热力学的篇章。
  而让伽利略声名鹊起的是他根据古希腊阿基米德的浮力理论发明了一种比重秤,从此被誉为“当代的阿基米德”。
  阿基米德(Archimedes,公元前287年—公元前212年),古希腊伟大的哲学家、百科式科学家,他在数学上的成就是最高的。曾有人评价说:假设出人类有史以来最伟大的数学家拍个座次,前三名中如果没有阿基米德,那一定是不科学的。我们了解阿基米德是因为中学课本中的“浮力”,据说当时制作皇冠的金匠经常偷工减料,皇帝为检测皇冠中的黄金比例伤透了脑筋,所以请阿基米德给一个合适的方案。开始阿基米德苦思冥想,终不得其法,有次洗澡时,一屁股坐到水池里,水对屁股的浮力给了他灵感,于是他激动地穿过广场和人群,跑到宫殿里告诉皇帝他的新发现,皇帝也很激动,听完之后对仆人说:“给他一件袍子......”此时阿基米德才意识到原来他还光着腚呢!此外,他有一句喊了几千年名言:“给我一个支点,我就能翘起整个地球。”阿基米德的传奇本就是一部书。

  言归正传。话说1585年伽利略父亲去世,家庭收入也变得捉襟见肘,伽利略辍学干起家教营生,好在他的学生是一位王子,所以他很快又进入了上流社会并成了大学教授。空闲时,他专心的研究各方名的科学著作。这自然少不了研究统治人类思想1300年之久的亚里士多德的《物理学》和《天体》,伽利略对亚里士多德理论进行了很深刻的思考,也写了很多论文。
  当伽利略收到开普勒的赠书以后,很快就被哥白尼的日心说所吸引,他认为在天文学上的成就才会让自己扬名立万,其他的科学都是小巫见大巫。
  1609年,即开普勒发表著名的“椭圆定律”的一年后,在帕多瓦教书的伽利略,无事在街上瞎溜达,看到了凹凸镜,他觉得好玩,便买了带回家。此时的凹凸镜已经不仅仅是个玩物,早在一年前,荷兰人已经用凹凸镜发明了望远镜,只是伽利略还不知道。等他访问威尼斯友人时才知道此事,而且还得知威尼斯政府正打算从荷兰人手中购买望远镜以进行军事装备竞赛。他通过好友告诉威尼斯政府不要着急购买,果不其然,在一个多月后,他将自己研制的新望远镜送给了威尼斯政府,为此他也获得了一份终身教授的职位,薪水也翻了3倍。更为关键的是伽利略发明的望远镜着实比荷兰人的清晰9倍,比肉眼清晰33倍,这足以让他真正的观测到月球的表面了,于是他写信告诉好友开普勒这一好消息:“月球的表面并不是完美的,那些阴影就像地球上的大山河流一样,只是没有水而已,圆圆的是陨石坑,月亮不发光,只是反射太阳光。”

  正当人们争相谈论伽利略的神器工具时,他又发现了木星有4个卫星,发光的银河原来是由无数颗恒星组成的。他把这些消息都写信告诉开普勒,并骄傲的告诉他:“我想我已经观测到了土星运动的轨道了。”当时正在比萨研究土星的开普勒兴奋不已,他在回信中问能不能得到伽利略的望远镜时,伽利略的回答说他的望远镜都已经送给了贵族们,并打算以后再做一些清晰度更高的望远镜,再送给一些朋友们。

  日期:2017-08-11 22:38:15
  现在已经无法肯定伽利略所说的朋友包不包括开普勒,也不能肯定他就算研制了新的望远镜真的会送人,但我们能仿佛看到了一个倔嘴卖萌的小女孩对别人说:“看,我的糖,就是不给你。”
  事情总有好的一面,开普勒自然不会认为伽利略的托辞是真的,所以他不会傻傻的等到长发及腰、天荒地老。开普勒心想:没了张屠户就要吃带毛猪?于是诞生了另外一种望远镜:
  人类也因此进入了望远镜时代,当时的人都称:哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙。
  此后一到二年里,伽利略利用他的望远镜,不断发现新的东西:金星和月亮一样有圆缺盈亏;太阳上黑黑的小点点不是别的行星的“影子”(即某行星的行星日食),原因很简单答,如果是影子,那么影子的速度会很快,但是实际上,黑点点移动慢的多,所以它们只能来自太阳自身的“缺陷”——后来它被称为“太阳黑子”。这些“缺陷”让人们不禁觉得原来“上帝制造”也有“劣质”产品,而地球也不过这些产品的其中之一,显然这完全不符合亚里斯多德那套地球不动、上天完美的学说。

  经过长期的观察,伽利略发现太阳黑子转动也有周期性,于是他得出太阳在自转的理论。假设哥白尼的日心说成立,如果太阳都自转了,人类又有什么理由相信地球不能自转呢?
  伽利略用几块玻璃片发现的“天外有天”激发了人类对“日心说”兴趣。当越来越多的人争相谈论哥白尼的日心说时,教会终于再一次出手了(1600年教会曾烧死宣传日心说的布鲁诺),1616年他们禁售哥白尼的《天体运行论》以及严禁任何人在公开场合下大谈特谈日心说——这便是“1616禁令”。
  日期:2017-08-11 22:38:43
  相比较其他人,伽利略处境要其实好的多,尤其是1623年他的一位好哥们从红衣主教干上了教皇(乌尔班八世)之后。伽利略觉得机会来了,他跑了罗马对自己的新发现进行游说。教皇也是人,是人就有感情,有感情就会有后门,所以教皇本人对伽利略以及他的新发现持欢迎态度。但是阎王好见,小鬼难缠,那些负责宣传教育的神父们不干了,可面对着如此高深的理论和铁一般的事实,神父们也无可奈何,只好对伽利略的推测和结论下手,他们让伽利略放弃哥白尼提出的日心说,如果做不到,至少对地心说不要存在偏见,也就说提到日心说时,一定要有地心说,而且不能带有主观意见,只能当成历史去阐述。
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