伽利略：將宇宙拉向眼前

引子

請問，以下幾個觀點，哪些是錯誤的？

1.地球是宇宙的中心，靜止不動。

2.太陽、金星、木星……一切天體都繞著地球運動。

3.月球表面是完美而平整的。

4.地球是不斷運動的，地球的自轉和繞著太陽的公轉，造成了晝夜變換和季節更替。

用今天的常識，很容易就能判斷出前3個都是錯誤的，然而如果穿越到接近400年前甚至更早的歐洲，你的選擇，將會為你帶來牢獄之災，甚至是殺身之禍。這就是伽利略·伽利雷的命運。

公元前2世紀，古代歐洲的學者主張“地心說”，認為地球是靜止不動的，其他的星體都圍著地球這一宇宙中心旋轉。這個觀點后來得到了占統治地位的教會的支持，直到一千多年后，才逐漸被推翻。

1633年6月22日，經過將近100天的審訊，一個胡子花白、精疲力竭的老人黯然神傷地在法引門面前宣讀自己的“懺悔”——“我，伽利略·伽利雷……現年69歲……決定拋棄我認為的偽科學……接受神圣法庭的勸誡……地球是宇宙的中心，靜止不動……”

然而，當他顫抖著雙手在這份“懺悔書”上簽字的時候，嘴里還在喃喃念叨著：“反正，地球還是在動的。”

“聰明過頭”的伽利略·伽利雷

1564年2月25日，一個小男孩出生在意大利比薩城，清貧的音樂家爸爸文森西奧·伽利雷對此很是激動，光是給他起名字，就足足用了幾個月的時間。在耗費了無數個腦細胞、否定了十幾個名字之后，有一天他終于手舞足蹈地對妻子說：“我終于想到了一個非常好的名字，伽利略！”

“你是說，伽利略·伽利雷（Galileo Galiei）？不就是把姓Galilei的最后一個字母i改成o嗎？哪有這么偷懶的爸爸！而且名和姓差不多，讀起來太奇怪了！”妻子搖了搖頭。

“不不不，你別看就改了這么一點兒，主曾經告訴我們，用這種方法給孩子起名，孩子長大后一定能光宗耀祖、干—番大事業！”文森西奧說得信心滿滿、兩眼發光。

就像文森西奧希望的那樣，小伽利略確實很聰明，數學、繪畫都很有天賦，而且動手能力很強，但這份聰明卻有些“過了頭”——有一天，小伽利略興沖沖地告訴爸爸：“我要向哥白尼學習，他提出地球是不斷運動的、太陽是宇宙的中心，這震驚了世界，我也要成為他那樣的大科學家！”

文森西奧差點兒沒嚇得從椅子上跌下來：“胡說！主早就告訴我們，太陽、月亮是繞著大地轉的，當心你的腦袋！”

“狂妄自大”的醫學生

15歲時，伽利略進了比薩大學醫學院，在這里除了要學習解剖學，還有哲學和占卜！是的，那時候的醫學和今天并不一樣，很多學者都認為人體的疾病與健康和星星密切相關。比如說吧，如果觀測到一顆拖著長尾巴的彗星，也許就是大面積流感爆發的前奏。

伽利略對此并不認同，他是一個注重實驗探索的人。有—天，他終于按捺不住站起來提問：“老師，您怎么證明您剛才說的理論？”這讓照本宣科的老師很是頭疼：“這，書上寫得清清楚楚，偉大的亞里士多德也是這么認為的。”

“可是，老師，萬一亞里士多德說錯了呢？”

教室里瞬間鴉雀無聲，伽利略居然敢質疑古希臘偉大的圣人——亞里士多德？老師氣得面紅耳赤，直斥伽利略“狂妄自大”。當時誰也不會想到，八年后，伽利略登上比薩斜塔，用兩個質量不等的鐵球，向公眾證明了亞里士多德的錯誤。

亞里士多德真的錯了

伽利略登上比薩斜塔的那一天，圍觀的群眾很多，絕大部分都是來看好戲的——伽利略一定會當眾出丑！偉大的亞里士多德早就說了，從同樣的高度扔下兩個質量不—的物體，質量重的一定先落地。伽利略居然說，它們會一起落地，這不是腦袋進水了嗎？

從50多米高的比薩斜塔上，伽利略首先把1磅重（1磅約等于453.6克）和5磅重的兩個鐵球同時扔下，出乎所有人意料的是，兩個鐵球的落地時間分秒不差——這可是經過精準的計時的呢！不過，一個大胡子老教授滿臉不服氣，他大聲喊道：“這個實驗不算成功，這兩個鐵球重量差別太小了。”

“那好，我們做第二次實驗。”伽利略不慌不忙，拿出一個更大的鐵球，“這個鐵球足足10磅重，現在就讓它和1磅重的鐵球從同樣的高度同時落下。”

“砰！”一聲巨響，一大一小兩個鐵球同時落地了。

驕傲的老教授垂下了頭，伽利略面向震驚不已的人群，說了這樣一段話：“我也崇拜亞里士多德，我被他的廣博的學說所懾服，也被他用于探索萬物原理的科學精神所感動。但是，偉人也有局限性，不可能說的每句話都是真理。”

望向星空

1609年7月的一天，伽利略接到了—封來自荷蘭的信。信中說，荷蘭的一位鏡片制造商制造了一個可以看清遠處物體的工具。其實，這其中的原理很簡單，你只要把一個放大鏡和一個近視鏡疊加在一起，略作調整，就能像荷蘭人一樣制作出原始的望遠鏡了。

但伽利略對望遠鏡的興趣不止于此，他望著浩瀚的星空——有沒有可能利用這種發明，去探索宇宙的真相呢？經過一段時間的調試，在1609年秋天一個明凈的夜晚，伽利略通過自己制造的能放大20倍的望遠鏡，將月球拉到了眼前。

天哪！這和傳說中的月球一點兒都不一樣。兩千多年來，人們都堅持認為“月亮是個光滑美麗永遠不變的圓球，是絕對完美的天體。”然而，透過望遠鏡，月球表面就像地球一樣，也是坑坑洼洼、凹凸不平的。

后來，伽利略制造了大量望遠鏡，效果越來越好，可以放大50倍、100倍，乃至400倍。伽利略白天觀測太陽、夜晚觀測星星，他記錄了太陽黑子的運動變化，他發現了木星的衛星……伽利略胸有成竹：哥白尼確實是對的，地球和金星、木星……一樣都在繞著太陽轉。

發現真理，卻給伽利略帶來了巨大的災難。那個年代，《圣經》就是一切的權威，《舊約》中寫道：“太陽是靜止不動的。”但凡贊同哥白尼觀點的人，無一例外地被投入監獄，甚至被大火活活燒死。伽利略也沒有逃脫這份厄運，在被折磨了將近100天后，就像文章開頭所寫，伽利略無奈地在《懺悔書》上簽了名。那么，我們要嘲笑伽利略的“懺悔”嗎？當然不，我們還要感謝他，當他用望遠鏡望向遙遠的星空，人類終于接近了宇宙的真相。

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伽利略的發明與發現

發明1.溫度計

醫生：親愛的伽利略.病人在生病的時候，血液溫度一般會升高，可是我無法知道它有多高，因此很難判定病人的病情有多么嚴重……

伽利略：讓我想一想。對了！可以利用熱脹冷縮的原理發明溫度計！十多年過去了，1593年，伽利略終于發明了第一支空氣溫度計。不過，這支溫度計里裝的液體是水，到了冬天很容易結冰。直到1914年，荷蘭人華倫海特發明了我們今天常用的水銀溫度計。

發明2.比重秤

首飾商：親愛的伽利略.這兩枚戒指看起來一樣，但是我懷疑其中一枚呈面不是純金的，呈面摻雜了別的金屬……

伽利略：不用擔心，用我的“比重秤”就可以搞定！

伽利略從古代六數學家阿基米德發現的浮力原理中得到啟發，制作了一個“比重秤”。首飾商可以用它來測量在一個含金飾品中不同金屬占的比例。

發明3.軍用幾何圓規

軍官：親愛的伽利略，我需要一個萬能測量工具！

伽利略：萬能？要求有點兒高啊，我試試吧！

伽利略發明的軍用幾何圓規很像一個有刻度的圓規，可以用來測量炮彈發射的軌跡、金屬的密度以及很多其他用途。

發現一籮筐

月球上的環形山：在伽利略改進望遠鎊之前，人們并不知遵它們的存在。

木星的衛星：伽利略發現木星周圍有4顆衛星。如今，在高倍天文望遠鏡的幫助下，人們已經發現了16顆衛星。

太陽黑子：伽利略是第一位研究太陽黑子運動的科學家。

鼠疫桿菌：六面積爆發的鼠疫被當時的人們稱為“黑死病”，但一直不知遵致病原因是什么。伽利略通過顯微鎊觀察，終于找到了罪魁禍首。

金星的運動變化：伽利略通過望遠鎊觀測，發現金星和月亮一樣，也有“相”的變化。這是因為金星位于地球和太陽之間，而且也在自轉。endprint