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第431节

科普-中华学生百科全书-第431节

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给一些朋友。他的观测立即引起了欧洲各国的重视,可他不敢把它们全部写
出来发表,害怕招致教会的迫害。后来,他还是在踌躇中开始了《天体运行
论》一书的写作。
哥白尼认为,太阳是宇宙的中心,地球是围绕太阳旋转的一颗行星。除
地球外,还有其他的行星,它们也在围绕着太阳旋转。
一直到 1543 年,哥白尼终于鼓起了勇气,决定反击“地心说”。他坚定

地表示:“我不会在任何人的责难面前退缩下来。”“如果有人竟对我的设
想横加指责,我将不予理睬。我认为他们的判断是粗暴的,为此我完全蔑视。”
他把人们长期期待的手稿,拿到纽伦堡付印。经过一番周折,《天体运行论》
终于艰难地问世了。可当印好的书送到哥白尼手上时,他已经处于生命的最
后 1 个小时。
《天体运动论》出版了,哥白尼也逝世了,这时是 1543 年 5 月 24 日。
但这不是哥白尼生命的终结,而是哥白尼生命的开始!虽然他的著作被教会
列为禁书,他的人身遭到了闹剧的嘲弄,但历史却使他的思想千秋万代光照
环宇!

伽利略

有一天,比萨城里一个年轻的医科学生,正在大教堂跪着祈祷。大厅里
一片寂静,一个教堂司事,刚注满一盏从教堂顶悬挂下来的油灯,并且漫不
经心地让它在空中来回摆动。
摆动着的挂灯链条的嘀嗒声惊扰了这位年轻学生的祈祷,引起他一连串
的与他的祷告距离越来越远的思考。
突然,他跳起身来,使其他的礼拜者大为惊讶。在摆着的油灯的节奏中,
他仿佛遭到了闪光的突然袭击。
他觉得链条的节奏似乎是有规律的,那盏嘎嘎作声的挂灯每往返摆动一
次用的时间似乎是一样长,尽管往返的距离越来越小。
他回家后,就找来两根同样长的绳索,并各坠上一块相同重量的石块,
然后分别将两个绳子系在不同的厅柱上,准备做他那以后轰动科学界的实
验。
他请他的教父穆契柯·铁达迪帮助他进行这个试验。“我要你数一数绳
索摆动的次数,而我则同时数另一条。”
老头子耸一耸肩,说道:“又是一桩伽利略的发疯的念头。”
是的,这位年轻的比萨医科大学的学生正是伽利略。
伽利略手拿两个石摆,将一个拉到距离垂直线四手掌阔的距离,另一个
则拉到两手掌阔的距离,然后同时放手。两个人也同时计数,然后加以比较。
伽利略成功了。两条绳索的起点虽不相同,但在同样的时间内,同样的
摆动次数,达到同样的点上。
就这样,在教堂油灯的摆动中,伽利略发现了自然的节奏原则。今天,
这项原则已应用于计数脉搏、时针记时、计算日食和推算星辰的运动等方面。
伽利略 1564 年 2 月 15 日出生于意大利的比萨城,受家庭影响,他从小
就聪明好学,多才多艺。当他满 17 岁时,他的父亲把他送进比萨大学医学系。
可他偏偏爱数学和物理学,对医学一点也不感兴趣。
所以,即使伽利略手里拿着亚里士多德的著作,在亚里士多德著作的下
面,也必然藏着进步的科学书籍。
伽利略一头钻进科学的海洋里,在空闲时他用自制的仪器进行实验,但
这却引起了他的教授们的不满和指责。
教授们宣布说:“所有科学上的问题都最后而且一劳永逸地被亚里士多
德解决了。如果一个学生要独立思考,不相信神学,那他就是不折不扣的异
端。”
于是,教授们便写信告诉伽利略的父亲:“为了大学的声名,为了他自
己的灵魂,请你管好你的儿子。”
老父亲便警告儿子:“要听教授们的话,今后不要再发生此事,不要再
同这样那样未知的事情发生纠葛。”可伽利略却不理会这些警告,他决意为
科学献出他的一生。
由于伽利略把教授们的话当做耳旁风,从来也听不进去,所以教授们拒
绝发给他医生文凭,因此他离开了比萨大学。他成了一个“玩弄无用的数学
的神经病患者”。
但伽利略在学术堆里,却很受欣赏,如意大利著名数学家基乌塞比、克
里士多浮若等。伽利略曾把自己的一些科学见解告诉他们,而他们送给他“当

代的亚里士多德”的光荣称号。
为了填饱肚皮,伽利略在朋友的帮助下,得到了比萨大学数学教授这个
位置,为了增加收入,他开始在空用时行医。除此以外,他更忙于做实验了。
可是伽利略在比萨大学并不受欢迎,因为他竟然公开站出来与亚里士多
德学说作对,他说:“如果将两个不同重量的物体同时从一高度放下,两者
将会同时落地。”
教授们对此不屑一顾:“如果两个不同重量的物体同时落地,那么人就
会用脑袋在地上走路,而不是用脚。”
他们为了叫伽利略当场出丑,便迫使他在大学的全体教授和学生面前做
这一实验,以使伽利略在比萨大学永世翻不过身来。伽利略很乐于接受这个
挑战。
指定的日期到了,教授们穿着他们的紫色丝绒长袍,整队来到比萨斜塔
前。学生们和镇上的很多人则走在教授们的前面。他们吵吵嚷嚷,准备看伽
利略出洋相。
当时,没有一人会想到对降落的物体做一番验证。他们只是想到,该做
的都被亚里士多德做完了,何必自寻烦恼。
所以,当伽利略一步步爬上斜塔时,大家都嘘他。只见他一只手里拿着
一个 10 磅重的铅球,另一只手里拿着一个 1 磅重的铅球,泰然地站在塔顶上。
时间到了,伽利略把两个铅球同时从塔顶放下,大家先是一阵嘲弄的哄
笑,继而大吃一惊:难以相信的事情发生了,正像伽利略所说的,它们同时
落地。
伽利略证明了自己的理论,却丢掉了自己的饭碗,他被撵出比萨大学。
但伽利略的朋友们始终注视着他的出色的实验,并给予他应有的评价。
后来他又在帕多瓦大学找到一个更好的席位,并得到了更大的自由。
在他第一次登台讲学时,大家给以热烈的欢迎。帕多瓦大学的教授和学
生们一致预言:伽利略的前途无量。
现在,伽利略良心上没有什么负担了,他的智慧再也不受什么束缚了,
他可以继续进行他的实验了。
伽利略在圣莎菲亚桥宫殿里,组织了一所避难所学院。这是一个科学和
哲学的俱乐部,参加者大都是受各地宗教裁判所指责而逃出来的人。
有一次,他把他的发明中最惊人的东西拿了出来,引起了大家的无限钦
佩,这是一架望远镜——“遥远星宿的观察者”。
第一个望远镜是荷兰人汉斯·李普希制成的。荷兰人虽然发明了望远镜,
但政府保守制造望远镜的秘密,不过,发明望远镜的消息还是飞快地传遍了
欧洲。
1609 年 6 月,伽利略在朋友处听到这一消息后,立即从眼镜店里买来需
要的镜片,终于做出了望远镜。后来经过他不断地完善和改进,制造出的望
远镜,观测远处物体时,距离可以近 30 倍,形状可以扩大到 1000 倍。
1609 年 8 月 21 日,这是一个满天星月的晚上,伽利略第一次用望远镜
去观测月球。这是一个伤感的夜晚,人们做梦也没想到,伽利略看到的月球,
竟然是满脸麻子的“美人”,而且还有陡峭的山脉和无数火山口。
1610 年 1 月 8 日,伽利略的望远镜对准了木星,木星第一次向人类显露
容颜。伽利略看到在这个古怪的“蒙面巨人”身边有 4 颗小星星围绕着转动,
这是 4 颗卫星。

1610 年 10 月,伽利略又观测了金星,第一次揭开了金星神秘的面纱。
以后,伽利略把他的望远镜从一个天体转向另一个天体。
他终于证实了哥白尼的观点,太阳是宇宙的中心,地球只不过是它的一
颗行星而已,而围绕地球旋转的,只有月亮。
伽利略把他所看到的有关月亮、行星及卫星的许多事实,写成了本书,
名为《星球的使者》,书中他清楚地阐明:哥白尼的学说是正确的。
为了进一步证明哥白尼的“太阳中心说”,从 1611 年开始,伽利略开始
研究太阳。他通过望远镜发现,太阳表面有奇异的黑点,这些黑点慢慢地横
移过太阳表面。
伽利略的研究成果早就激怒了亚里士多德的信徒们,他们联合起来,向
罗马宗教裁判所控告:伽利略是异端。伽利略被传到罗马,宗教裁判所严厉
警告了他。但伽利略回家后,仍继续做他的实验。
不久,伽利略又一部伟大著作出笼了,他把书名定为《关于两种世界体
系的对话》。但这又一次顶撞了正统的教条信仰。
罗马裁判所再一次传讯了他,这时,伽利略已病得很厉害了。但宗教裁
判所是无情的:“只要他能勉强站起来,就把他抓起来,锁上铁链,押到罗
马来。”
宗教裁判所终于如愿以偿。1633 年 6 月 2 日,伽利略被迫发誓,同他对
地球运动的信念一刀两断。但宗教裁判所还是不放心,判他终身临禁。这年,
他已 70 高龄了。
但伽利略并未被征服,在阿切特里狱中,他纵然被严令禁止进行科学研
究,但他还是写出一本书,而且是他一生里最伟大的一本书。
伽利略没有看到这本书出版,他的双眼因长期观察天象,加上狱中的折
磨,已失明了。1642 年 1 月 8 日,他临终时,怀抱着这本书说:“我认为这
是我一切著作中最有价值的,因为它是我极端痛苦的果实。”

开普勒

开普勒于 1571 年 12 月 27 日出生在一个德国小市民家庭。他一来到人世
间就遭到了许多不幸,天花使他成了麻子,猩红热弄坏了他的双眼。
17 岁那年,开普勒进入了连蒂宾根大学学习,攻读神学,1591 年他获得
了神学硕士学位。但因父亲负债累累,使他不得不中途退学。由于他体弱多
病,他的父母认为他只适合做一名牧师,因为这个职业轻松一些。可是开普
勒的数学才华非常出众,当他了解到一些有关自然科学的理论之后,就把当
牧师的想法抛得一干二净,终于在奥地利的一所大学里教了自然科学。
1600 年,30 岁的开普勒贸然给素不相识的丹麦天文学家第谷写信。他把
自己研究天文学的成果和想法告诉了第谷。第谷看后,对开普勒的才华惊叹
不已,立即写信邀请他来当自己的助手。但是开普勒来到第谷的身边仅 10
个月,老人便去世了。开普勒继承了这位老人留下的非常宝贵的资料,其中
包括老人对火星运动的观测。
开普勒就以这些资料为基础,设计了一个天空体系。 1604 年 9 月 30 日
他发现了一颗新星,命名为“开普勒星”。
开普勒在研究行星正多面体理论的时候,碰到了许多难题:他想准确地
得到各行星和太阳之间的相对距离;他想找出行星的运动轨迹。他认为圆的
轨迹不符合第谷的资料,蛋状的卵形线也不符合,只有椭圆才符合。
一个圆的直径不论在任何位置长度是不变的,但椭圆的直径的长度随其
位置的变化而变化。最长的直径叫长轴,最短的直径叫短轴,在长轴上有两
个点叫焦点,它们离中心的距离相等。焦点又有这样一个特性:如果从两个
焦点向椭圆曲线上同一点各画一条直线,那么这两条直线的总和等于长轴的
长度。不管这两条直线画到椭圆曲线上哪一点,这个特性总是成立的。
开普勒发现,第谷观测的火星位置和椭圆轨道不仅符合,而且符合的精
确度还很高。并且,太阳位于这椭圆的一个焦点上。他还发现其他行星的轨
道也可以画成椭圆,太阳总在一个焦点上。1609 年他在《新天文学》一书中
公布了开普勒第一、第二定律,1619 年又公布了开普勒第三定律。
椭圆彻底摧毁了神圣不可侵犯的圆运动,废除了两千多年来人们的旧观
念,从此,开普勒的天文学观点被许多天文学家所接受。
开普勒还曾与伽利略有过友好的通信来往,但他们从未见过面。在伽利
略制造望远镜时,决定把这些望远镜送往他认为最有用处的地方,其中有一
架就被送到了开普勒的手中,开普勒就利用这架望远镜观测到了木星的卫
星。
开普勒还研究了透镜的折射方式,并用这种方式解释了望远镜的工作原
理。他将伽利略的望远镜进行了改进,并且创立了现代光学科学。
开普勒对天文学的最后一项贡献,是他计算的内行星水星和金星超过太
阳表面的时间。1631 年他的预测被验证。但那时,开普勒早已离开了人间。
开普勒成功了,他成功的因素很多,但最重要的一点是他自强不息的坚
韧毅力。开普勒的一生贫病交加,动荡不安,但是任何困难都没有阻止住他。
他在意志的旷野中建立起了一座高塔,他一天天往上爬,最后终于抓着了天

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