证实哥白尼学说
证实哥白尼学说
每当午夜空中万里无云时，伽利略就进行星辰研究。起初，所见浩瀚壮观的天空使他惊愕踌躇。回到研究室后，他强迫着自己写下刚才观察星河所给他的启示——
“这天河仅只是一大团数不清的星辰围聚在一起，不管你将望远镜朝向哪一部分，一路上全是星星。许多星星极大、极亮，但那些细小的就无法分得清楚。 ”
伽利略自制的望远镜
后来他又写道： “我已决心要描绘整个猎户星座。但它的数量和需要的时间大得惊人！ ”他将纸笔推开，手靠在桌上支撑着脑袋，静静地默想、沉思。
“我会有足够的时间来记录这苍穹无尽的奇景中极微细的一部分吗？ ”伽利略问自己。他记起他浪费在音乐会和宴会上的时间。现在，他把他的琵琶和乐谱束之高阁，只要可能，不再接受任何访问。有时他忙得连准备授课的时间也没有了，甚至他也觉得匆忙得连单独吃饭的时间都挪不出来。
激动中，他爬上观察实验室，心里有些害怕自己是人类当中第一个看到这奇景的人。月亮高挂天空，好像祝福他创新的伟大探险。伽利略忆起他读过的一则奥维德写的神话，说艾克代如何偷窥月亮女神戴安娜，因而被处死刑。有好一阵子他迟疑着，不敢相信他马上要看到的是有史以来人类肉眼不曾见过的东西。他用手将他那长而多的红色头发向后抹起，双目直向天空望去。
这位天文学家不知自己伫立了多久，他完全将自己沉浸在惊奇中。一位侍者带着一件披风爬上楼来，想替他披上，以防午夜露气受凉，引发他关节炎的老毛病，伽利略竟大声斥责他的干扰，吓得侍者急忙退回。其后伽利略回到书房写道——
“我敢肯定，月亮表面不平滑，也不是很多哲学家们想象的和其他星球一样的完全圆球形。相反，它表层起伏不平，充满着高低沟壑的峰脊，如同地球上的高山深谷一样。 ”
他一再研究月球的山峰，计算它的高度。从没有一位天文学者——即使拥有现代最高倍数的望远镜——能对他所测得的数字有争论。
第二年， 1610年元月，他又有一个巨大的发现。他将望远镜转向木星，看到3颗星，虽然很小却十分明亮， 2颗在它的东面， 1颗在它的西面。第二天晚上，他看见这3颗星全在它的西面。他的记录这样写道——
“木星怎么可能一天在前述诸恒星的东边，而前一天却在其中两星的西侧呢？因此我担心可能是天文学家的计算，将这些星球本身的运转差异忽略了。我焦急等待第二晚的观测，可惜第二晚天空全是乌云。 ”
第三天晚上天空皎洁，伽利略确信“这位置的变换不是木星而是其他星星。 ”发现这种情形后的第三晚，伽利略又发现第四颗这种移动的星。他放下望远镜，精疲力竭地踱回书房，想起为什么没有能在第一次就注意到这创世纪的发现。
“不是星星，而是月亮！ ”他激动得透不过气来。他推开窗户，身体斜倚伸出窗外呼吸新鲜空气。天空星斗神秘闪烁如小灯。已是深夜，邻近灯光熄灭，一片宁静。整个帕多瓦都沉浸在睡意之中，伽利略重复地默念： “不是星，而是月！它们像月亮绕地球运转一样地绕着木星转。 ”
卫星的发现，令人兴奋。现在伽利略的归纳推理与他料想的理论吻合，他自己已进一步证明了哥白尼的学说。
伽利略用天文望远镜观察星星
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哥白尼
哥白尼是文艺复兴时期波兰著名的天文学家，是太阳中心说的创始人。他的太阳中心说的创立，从根本上纠正了地球中心说，揭穿了宗教神学伪造的谎言，对社会革命起了巨大的推动作用。
哥白尼在1473年2月19日出生于波兰维斯杜拉河畔的托伦市的一个富裕家庭。由于父母早丧，他从小就由当教士的舅舅抚养。他18岁时来到当时波兰的首都克拉科夫，在克拉科夫大学学习。由于受到意大利文艺复兴思想的影响，哥白尼在那里接受了人文主义的思想，同时对天文学和数学发生了浓厚的兴趣，开始用天文仪器观测天象。
哥白尼大学毕业后回到家乡，舅舅为了让哥白尼继承自己的神圣事业，在天主教会任职，就送他到意大利留学，学习教会法律。
1495年，哥白尼来到文艺复兴的发源地意大利，到博洛尼亚大学学习教会法。博洛尼亚大学的天文学家德·诺瓦拉（de Novara，1454～1540）对哥白尼影响极大，哥白尼在他那里学到了天文观测技术以及希腊的天文学理论。哥白尼把自己的兴趣都放在了天文学的研究上，他利用一切闲暇时间刻苦攻读天文学与数学著作，并坚持观测天象，加上他自己的观测研究，他开始对盛行于欧洲已1000年之久的“地球中心说”产生了怀疑。“地球中心说”是古希腊哲学家亚里士多德提出来的，公元2世纪罗马天文学家托勒密又加以推演论证，使它进一步系统化了。地心说认为地球静止不动地居于有限的宇宙中心，日月星辰都围绕地球运转。教会借助这种理论，说上帝创造了地球，并让它居于宇宙中心，日月星辰都是上帝创造出来用于点缀宇宙的装饰品。这个理论被教会奉为金科玉律，用来统治、愚弄人民，为他们自己服务。
哥白尼画像
后来，哥白尼又先后进入帕多瓦大学和法拉腊大学学习医学、教会法，但他仍不改初衷，坚持天文学的研究。再后来他在费拉拉大学获宗教法博士学位。哥白尼作为一名医生，由于医术高明而被人们誉名为“神医”。哥白尼成年的大部分时间是在费劳恩译格大教堂任职当一名教士度过的。他并不是一位职业天文学家，他的成名巨著是在业余时间完成的。
在意大利期间，哥白尼就熟悉了希腊哲学家阿里斯塔克斯（前3世纪）的学说，确信地球和其他行星都围绕太阳运转这个日心说是正确的。他大约在40岁时开始在朋友中散发一份简短的手稿，初步阐述了他自己有关日心说的看法。哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》。他在《天体运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的。例如，他得到恒星年的时间为365天6小时9分40秒，比现在的精确值约多30秒，误差只有百万分之一；他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的60． 30倍，和现在的60． 27倍相比，误差只有万分之五。
1506年哥白尼回到祖国，在弗罗恩堡大教堂担任教士。从此，他获得了一定的物质保障与充裕的时间，来从事他所热爱的科学研究工作。为了研究方便，哥白尼特意选择了教堂围墙上的箭楼作宿舍兼工作室，在里面设置了一个小小的天文台，用自制的简陋仪器，开始了长达30年的天体观测。正是在这里，他写下了震惊世界的巨著《天体运行论》，其中选用的27个观测事例，就有25个是他在这个箭楼上观测记录的。
哥白尼还在这本书中批判了托勒密的地球是静止的理论。他指出，地球在运动时，人们之所以觉得是整个宇宙在转动，犹如人在行船上，不觉船动而觉得陆地和城市后退一样。地球不动是假象，地球绕太阳转动才是事实。
哥白尼的《天体运行论》
1533年，60岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演，提出了他的学说的要点，并未遭到教皇的反对。但是他却害怕教会的反对，甚至在他的书完稿后，还是迟迟不敢发表，直到在他临近古稀之年才终于决定将它出版。在1543年5月24日，去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书。
在书中他正确地论述了地球绕其轴心运转、月亮绕地球运转、地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实，但是他也和前人一样严重低估了太阳系的规模。他认为星体运行的轨道是一系列的同心圆，这当然是错误的。他的学说里的数学运算很复杂也很不准确。但是他的书立即引起了极大的关注，驱使其他一些天文学家对行星运动作更为准确的观察，其中最著名的是丹麦伟大的天文学家泰寿·勃莱荷，开普勒就是根据泰寿积累的观察资料，最终推导出了星体运行的正确规律。
哥白尼知道，他的“太阳中心说”必将给封建教会以沉重的打击，必将暴露上帝创造世界说法的荒谬，所以他踌躇了很久，直到他已是69岁的老人时，才同意将他的《天体运行论》出版。 1543年5月的一天，当拿到这本书时，他已经瘫痪在床一年多了，他只摸了摸书的封面，便欣慰地闭上了眼睛。
哥白尼创立的“太阳中心说”从根本上改变了旧的宇宙观，揭穿了宗教神学伪造的谎言，在科学发展史上具有划时代的意义，从此自然科学便从宗教神学中解放了出来。
“月亮绕着地球转，木星的四个卫星绕着木星转，地球、木星和其他行星绕着太阳转。 ”伽利略第二天展开他匆匆写下的记录开始读起来，部分写得很潦草，简直无法辨认。他想了一想，笑了起来：“即使是个小孩，只要他能像文辛一样聪明，一定也会懂得，因为望远镜不会做假，就是亚里士多德也要接受我的发现了。 ”
他把这些发现的经过写在他引起争论的《星辰信使》一书中。许多一直对哥白尼理论有信心的天文学家，读过这本书后都感到喜悦与欢欣。开普勒在写给伽利略的信中说——
“这样一桩几乎是胡说的事，真把我给惊喜得发愣了！我真不敢相信，我们以前的争论会以这种方式来解决……我盼望我马上有一架望远镜。 ”
后来，他自己也制作了一架相同的望远镜。望远镜已不再是天文学家的独有的宠物了。驻威尼斯大使们和航海商人将伽利略的成就传遍欧洲各国。远处国家的皇室立刻要求一架同样的望远镜。奥地利国王鲁道夫急于想要看看这种仪器，却被代表教皇的一位大主教自私地阻止了。在法国，皇太后玛丽亚公开地躺在地上观看天空星斗，吓坏了一群宫中的妇女。
科隆统治者候选人斥责《星辰信使》一书不完善，未载明新仪器制造的细节。他建议伽利略将其秘密与他共享，并答应给他巨大报酬。但伽利略在经历过多斯卡尼的教训后已经学乖了，他对国家君主已经失去了信心。甚至，在他接到弟弟米盖的一封长信后，对家族也失去了信赖。
这一次，他那以音乐为生的弟弟，倒不是为了哥哥发明了望远镜赚了不少钱而来向他要钱的。他这次是来劝说伽利略与前述候选君主合作。他信里写着： “希望这次合作能对我的升迁有不少好处。为担保这次升迁，你必须获得佛罗伦萨大公爵的介绍函，寄给我现在的老板。当然，你一定了解，信里言语要措辞美好，我相信你一定能很容易地办到。 ”至于米盖自己，他说他不要别的，只要一架望远镜。“我虽然不能像一国君主般的酬劳你，但至少，我是你的弟弟。 ”他这样提醒伽利略。
伽利略收到开普勒的信，最感振奋。开普勒在信中写着说：“在仔细研究过他的全体天文学术人员的报告后，这位帕多瓦大学教授的报导似属正确无误，而我自己写的《气宇宙志》一书也几乎全属错误。 ”天文学界权威开普勒的这种勇于认错的精神温暖了伽利略的心，也使他更加能够忍受其他仍继续不断寄来的批评。
伽利略自从有了望远镜以后，声誉虽然与日俱增，但嘲弄和辱骂的风暴也在逐渐升高，一些较怯懦的科学家常会被诱惑而指责说他是错误的。
这些学者们叫喊着： “但亚里士多德说过……”
伽利略回道： “亚里士多德心里常企图发现新真理。他如果有机会用我的望远镜去观察，他一定会改变他的观点的。 ”
“托马斯·阿奎纳教廷医生说过……你敢否认教廷宣布的真理？ ”教会人士大声怒吼。
“我是教会忠实的孩子， ”伽利略辩护说。对那些攻击他不虔诚的人，他会重复巴朗尼主教的话： “圣灵在圣经上是教我们如何走向天堂，而不是天空。 ”
他将很多攻击他著作的争辩搁置一旁，他对命理学一向没有好感。现在他才晓得，世间只有7个天体，太阳和月亮包括在这“游星”中。“ 7”这个数字，从远古至今都被视为“吉祥数字” ，怎敢有人增加4个卫星上去而把这数字改成11呢？
佛罗伦萨有一位贵族名叫西积，他因攻击伽利略而使自己的声誉提高，他庄严地申述——
伽利略在向人解释自己的望远镜的原理
“动物的头上开有7个窗孔：两个鼻孔、两只眼睛、两只耳朵和一个嘴。因此，在天上有两个善良的星、两个不吉祥的星、两个领导的星和一个好坏无定、漠然的水星。大自然里和这个雷同的现象，多得不胜枚举。我们可以说，行星的数目必定是7个……此外，这些木星的卫星，不是用肉眼就可以看到的，因此，地球不受影响；因此，它没有用处；因此，它不存在。 ”
西积拒绝在伽利略的实验室用望远镜观看，可能是他害怕看见木星的卫星。另一位意大利颇有声誉的哲学家黎百里，也拒绝观看和拒绝相信，他不久便去世了。伽利略说，他希望黎百里在他走向天堂的路上，可以看到围着木星的卫星。他这句轻率的话被攻击他的人引用说他轻蔑神圣。
伽利略有时虽然很生气，但大多时候，他比他的敌人表现得更沉着、庄严。有时他甚至能以诙谐的态度处理这些他生命中最大的问题。1610年他写信给开普勒说：
“你为什么不来这里呢？我们可以听到对这一大蠢事的叫号狂笑……争辩，好像他们有神奇的魔法，可以将这几个新月从天空中驱除哩！ ”
在这争辩的纷乱期间，伽利略继续不断地向天空搜寻。有一天夜晚，他惊奇地看见土星旁边少了一些侍卫的小星星。他写道：“它们突然飞走隐退了吗？难道这镜子真是欺骗了我和许多人？ ” 5年以后，他把这迷惑而令人不解的侍从星群描述为“手柄”群。由于伽利略仪器的性能有限，他永远不能解释这群神秘的土星星环。
伽利略名气日增的消息使大公爵想起了他。伽利略虽未表示要在王宫觅得一席官职，却曾一再表示想回到故乡佛罗伦萨。大公爵生病时，公爵夫人克丽丝汀央求伽利略替她病中的丈夫绘制天宫图。这项命相术工作最使身为科学家的伽得略头痛，但又无法拒绝。伽利略的计算一向少有错误，唯独这次，他告诉公爵夫人，星象显示公爵可以很快康复，而大公爵却不幸很快就去世了。
柯西莫继死去的父亲后做上了斯卡尼君主。虽然他好像忘了他孩童时期约定聘请伽利略为王宫数学师之事，但他仍不时赠送伽利略贵重礼品，同时邀请他到王宫作客。伽利略将新发现的四个卫星命名为“麦第西星群”以纪念大公爵。宫廷大臣温达随即建议伽利略回乡任职。
伽利略得到几个职位，担任两类工作：一是比萨大学首创数学教授的职位，这一职位使伽利略十分安慰，他曾经被这一学术首府轻视和疏忽过，如今能如此光荣回来使他感到十分快慰。另一个是担任多斯卡尼大公爵宫廷哲学及数学师，这一职位有权仲裁科学争论事宜。但他的主要工作，温达写道： “将是继续他的科学调查研究，以增进宫廷和城邦国家光荣的利益” 。
伽利略很高兴地和他的朋友们谈及： “我的薪金今后将足够家庭开销了。这两样工作都不会再压着我，损坏我的健康。我无需住在比萨，甚至不必在该处固定地排课，我可以安排绝大多数的时间在实验室中。 ”
这次来伽利略家庆贺的教授中，有一位听了伽利略的话后，摇摇头说：
“你是说，你希望继续观测和著作？ ”
“当然！我会有很多时间用来做发明、写机械学和宇宙组织。 ”
“伽利略，如同很多别的学者一样，我们都认为你是我们这一时代最伟大的有识之士。但是，在许多方面，你却像是一个纯真的小孩。你该知道某些教会的有权势人士，已经在大声攻击你第一本著作的发现。在帕多瓦，你已享受18年的完全自由。我似乎无需提醒你，我们威尼斯的统治者，对罗马的权势无所畏惧，必要时可以挺身而出为你抗拒教会的审判。 ”
伽利略辩驳说： “在佛罗伦萨我也可在多斯卡尼大公爵个人的保护之下。 ”
“据我们所知，多斯卡尼是在罗马圣父的压制下。 ”
伽利略仍争辩着： “必要时，我会亲自去罗马解释我的望远镜的发现过程。大主教和圣学院都会成为我的朋友，我没有理由去害怕教会的故意审判。 ”
另有人问道： “难道你觉得这18年来在帕多瓦的生活不快乐吗？ ”
伽利略回答说： “这是我生命里过得最快乐的时光。在此地我享受到真正的自由，没有自由，我不会有今天的成功。但是我绝不会忘记我父亲提起达·芬奇死在离开故土很远的他乡。朋友们，你们都同样爱你们的故乡，不管它是一个简陋的山谷村庄或者是亚得里亚海的天堂威尼斯。对我来说，佛罗伦萨是我的第一的、最亲爱的地方，我必须回到它的怀抱里。 ”
屋子里静寂了一阵，然后一位年纪最大的教授率先站起来，他说： “我们已经警告过你，伽利略。现在再没什么可说的了，朋友们， ”他举起酒杯说， “在我们向这位对我们的大学有如此不朽光荣贡献的人离别之前，让我们一起祝福他继续成功和幸福。 ”
大家干杯的时候，伽利略偏过头去掩饰住自己的眼泪。他觉得再也不可能有那么多忠实的朋友团聚在他桌旁了。