伽利略
有一天,比薩城裏一個年輕的醫科學生,正在大教堂跪著祈禱。大廳裏一片寂靜,一個教堂司事,剛注滿一盞從教堂頂懸掛下來的油燈,並且漫不經心地讓它在空中來回擺動。
擺動著的掛燈鏈條的嘀嗒聲驚擾了這位年輕學生的祈禱,引起他一連串的與他的禱告距離越來越遠的思考。
突然,他跳起身來,使其他的禮拜者大為驚訝。在擺著的油燈的節奏中,他仿佛遭到了閃光的突然襲擊。
他覺得鏈條的節奏似乎是有規律的,那盞嘎嘎作聲的掛燈每往返擺動一次用的時間似乎是一樣長,盡管往返的距離越來越小。
他回家後,就找來兩根同樣長的繩索,並各墜上一塊相同重量的石塊,然後分別將兩個繩子係在不同的廳柱上,準備做他那以後轟動科學界的實驗。
他請他的教父穆契柯·鐵達迪幫助他進行這個試驗。 “我要你數一數繩索擺動的次數,而我則同時數另一條。”
老頭子聳一聳肩,說道: “又是一樁伽利略的發瘋的念頭。”
是的,這位年輕的比薩醫科大學的學生正是伽利略。
伽利略手拿兩個石擺,將一個拉到距離垂直線四手掌闊的距離,另一個則拉到兩手掌闊的距離,然後同時放手。兩個人也同時計數,然後加以比較。
伽利略成功了。兩條繩索的起點雖不相同,但在同樣的時間內,同樣的擺動次數,達到同樣的點上。
就這樣,在教堂油燈的擺動中,伽利略發現了自然的節奏原則。今天,這項原則已應用於計數脈搏、時針記時、計算日食和推算星辰的運動等方麵。
伽利略1564年2月15日出生於意大利的比薩城,受家庭影響,他從小就聰明好學,多才多藝。當他滿17歲時,他的父親把他送進比薩大學醫學係。可他偏偏愛數學和物理學,對醫學一點也不感興趣。
所以,即使伽利略手裏拿著亞裏士多德的著作,在亞裏士多德著作的下麵,也必然藏著進步的科學書籍。
伽利略一頭鑽進科學的海洋裏,在空閑時他用自製的儀器進行實驗,但這卻引起了他的教授們的不滿和指責。
教授們宣布說: “所有科學上的問題都最後而且一勞永逸地被亞裏士多德解決了。如果一個學生要獨立思考,不相信神學,那他就是不折不扣的異端。”
於是,教授們便寫信告訴伽利略的父親: “為了大學的聲名,為了他自己的靈魂,請你管好你的兒子。”
老父親便警告兒子: “要聽教授們的話,今後不要再發生此事,不要再同這樣那樣未知的事情發生糾葛。”可伽利略卻不理會這些警告,他決意為科學獻出他的一生。
由於伽利略把教授們的話當做耳旁風,從來也聽不進去,所以教授們拒絕發給他醫生文憑,因此他離開了比薩大學。他成了一個“玩弄無用的數學的神經病患者”。
但伽利略在學術堆裏,卻很受欣賞,如意大利著名數學家基烏塞比、克裏士多浮若等。伽利略曾把自己的一些科學見解告訴他們,而他們送給他
“當代的亞裏士多德”的光榮稱號。
為了填飽肚皮,伽利略在朋友的幫助下,得到了比薩大學數學教授這個位置,為了增加收入,他開始在空用時行醫。除此以外,他更忙於做實驗了。
可是伽利略在比薩大學並不受歡迎,因為他竟然公開站出來與亞裏士多德學說作對,他說: “如果將兩個不同重量的物體同時從一高度放下,兩者將會同時落地。”
教授們對此不屑一顧: “如果兩個不同重量的物體同時落地,那麽人就會用腦袋在地上走路,而不是用腳。”
他們為了叫伽利略當場出醜,便迫使他在大學的全體教授和學生麵前做這一實驗,以使伽利略在比薩大學永世翻不過身來。伽利略很樂於接受這個挑戰。
指定的日期到了,教授們穿著他們的紫色絲絨長袍,整隊來到比薩斜塔前。學生們和鎮上的很多人則走在教授們的前麵。他們吵吵嚷嚷,準備看伽利略出洋相。
當時,沒有一人會想到對降落的物體做一番驗證。他們隻是想到,該做的都被亞裏士多德做完了,何必自尋煩惱。
所以,當伽利略一步步爬上斜塔時,大家都噓他。隻見他一隻手裏拿著一個10磅重的鉛球,另一隻手裏拿著一個l磅重的鉛球,泰然地站在塔頂上。
時間到了,伽利略把兩個鉛球同時從塔頂放下,大家先是一陣嘲弄的哄笑,繼而大吃一驚:難以相信的事情發生了,正像伽利略所說的,它們同時落地。
伽利略證明了自己的理論,卻丟掉了自己的飯碗,他被攆出比薩大學。
但伽利略的朋友們始終注視著他的出色的實驗,並給予他應有的評價。後來他又在帕多瓦大學找到一個更好的席位,並得到了更大的自由。
在他第一次登台講學時,大家給以熱烈的歡迎。帕多瓦大學的教授和學生們一致預言:伽利略的前途無量。
現在,伽利略良心上沒有什麽負擔了,他的智慧再也不受什麽束縛了,他可以繼續進行他的實驗了。
伽利略在聖莎菲亞橋宮殿裏,組織了一所避難所學院。這是一個科學和哲學的俱樂部,參加者大都是受各地宗教裁判所指責而逃出來的人。
有一次,他把他的發明中最驚人的東西拿了出來,引起了大家的無限欽佩,這是一架望遠鏡——“遙遠星宿的觀察者”。
第一個望遠鏡是荷蘭人漢斯·李普希製成的。荷蘭人雖然發明了望遠鏡,但政府保守製造望遠鏡的秘密,不過,發明望遠鏡的消息還是飛快地傳遍了歐洲。
1609年6月,伽利略在朋友處聽到這一消息後,立即從眼鏡店裏買來需要的鏡片,終於做出了望遠鏡。後來經過他不斷地完善和改進,製造出的望遠鏡,觀測遠處物體時,距離可以近30倍,形狀可以擴大到1000倍。
1609年8月21日,這是一個滿天星月的晚上,伽利略第一次用望遠鏡去觀測月球。這是一個傷感的夜晚,人們做夢也沒想到,伽利略看到的月球,竟然是滿臉麻子的“美人”,而且還有陡峭的山脈和無數火山口。
1610年1月8日,伽利略的望遠鏡對準了木星,木星第一次向人類顯露容顏。伽利略看到在這個古怪的“蒙麵巨人”身邊有4顆小星星圍繞著轉動,這是4顆衛星。
1610年10月,伽利略又觀測了金星,第一次揭開了金星神秘的麵紗。以後,伽利略把他的望遠鏡從一個天體轉向另一個天體。
他終於證實了哥白尼的觀點,太陽是宇宙的中心,地球隻不過是它的一顆行星而已,而圍繞地球旋轉的,隻有月亮。
伽利略把他所看到的有關月亮、行星及衛星的許多事實,寫成了本書,名為《星球的使者》,書中他清楚地闡明:哥白尼的學說是正確的。
為了進一步證明哥白尼的“太陽中心說”,從1611年開始,伽利略開始研究太陽。他通過望遠鏡發現,太陽表麵有奇異的黑點,這些黑點慢慢地橫移過太陽表麵。
伽利略的研究成果早就激怒了亞裏士多德的信徒們,他們聯合起來,向羅馬宗教裁判所控告:伽利略是異端。伽利略被傳到羅馬,宗教裁判所嚴厲警告了他。但伽利略回家後,仍繼續做他的實驗。
不久,伽利略又一部偉大著作出籠了,他把書名定為《關於兩種世界體係的對話》。但這又一次頂撞了正統的教條信仰。
羅馬裁判所再一次傳訊了他,這時,伽利略已病得很厲害了。但宗教裁判所是無情的: “隻要他能勉強站起來,就把他抓起來,鎖上鐵鏈,押到羅馬來。”
宗教裁判所終於如願以償。1633年6月2日,伽利略被迫發誓,同他對地球運動的信念一刀兩斷。但宗教裁判所還是不放心,判他終身臨禁。這年,他已70高齡了。
但伽利略並未被征服,在阿切特裏獄中,他縱然被嚴令禁止進行科學研究,但他還是寫出一本書,而且是他一生裏最偉大的一本書。
伽利略沒有看到這本書出版,他的雙眼因長期觀察天象,加上獄中的折磨,已失明了。1642年1月8日,他臨終時,懷抱著這本書說: “我認為這是我一切著作中最有價值的,因為它是我極端痛苦的果實。”