第二章
開普勒的三大定律
17世紀初期，正當伽利略使哥白尼學說聲威大振之時，歐洲大地上傳出了一條特大新聞：德國天文學家約翰內斯·開普勒發現了行星運動的三大定律，使哥白尼創立的日心說，從科學上向前前進了一步。
開普勒於1571年12月27日生於德國符騰堡的小城魏爾。幼年時，由於家境貧寒，他一直靠獎學金上學。
後來，開普勒進人圖賓根神學院後，在老師邁克爾的指導下，開始研究哥白尼的天文學。1594年，開普勒成為奧地利格拉茨新教神學院的數學教師。
在這一時期，開普勒孜孜不倦地研究天文學的三個問題，即“行星軌道的數目、大小與運動。”
1595年，他終於得到了偉大的發現：“可用地球來量度所有其他軌道。”他馬上著手闡明這一想法，寫成了《宇宙的奧秘》初稿。
為了出版這本書，他費盡心機。於是他求救於他的老師。在老師的幫助下，他這本書終於在1596年麵世了，並載入法蘭克福書目之中，但署的名卻是“勒普勞斯”。
1598年，由於弗迪南德反對新教教師，開普勒被迫辭去教職。禍不單行，他的小女兒也不幸夭折。開普勒處於極度的悲憤痛苦之中，於是他隻身來到布拉格。
1600年，開普勒在布拉格結識了天文學家第穀·布拉赫。這是開普勒一生中最關鍵的時刻.正是第穀·布拉赫，使開普勒走出逆境，在科學上矗立起一座豐碑。
由於第穀如此之重要，這裏不得不介紹一下第穀的生平。
第穀於1546年生於丹麥斯科納的一個貴族家庭。13歲時隨叔父到哥本哈根，1562年，他又來到萊比錫。這兩個城市的學習為第穀在天文學上的成就打下了牢固的基礎。
第穀被稱為是近代天文學的始祖，他的最大貢獻是1572年12月11日發現了仙後星座中的一顆新星，並於1573年發表了題為《新星》的重要科學論文。
為了完成龐大的天體觀測計劃，第穀把丹麥國王贈與他的全部補助金，在費恩島上建立了有名的福堡天文觀象台。
該觀象台規模宏大，儀器齊全。這些儀器都是第穀自己設計製造的，有木製的、鐵製的和銅製的。其中最大的是一台精度較高的象限儀，稱為第穀象限儀。
由於第穀不斷改進儀器的設計和測量的方法，他所進行的大量的天體方位的測量，其精確度是比較高的，一般能達到半弧分。
第穀在弗恩島上一直工作了20年之久，除了天體方位的測量外，還發現了許多新的現象，如黃赤交角的變化、月球的運行的二均差，以及歲差的測定等。
1597年，第穀離開丹麥到漢堡。1599年定居布拉格，並將弗恩島上的儀器運到布拉格。1600年，第穀與開普勒會麵.從此二人合作開始了新的工作計劃。
開普勒與第穀的會麵，乃是歐洲科學史上最重大的事件，這兩位個性殊異人物的相會，標誌著近代自然科學兩大基礎——經驗觀察和數學理論的有機結合。
也正是這次會合，使開普勒奠定了天體力學的基礎和發現行星運動的三大定律。
1601年，第穀在短期重病後突然離開了人世。第穀臨終前對開普勒說：
“我一生都在觀察星表，我要得到一種準確的星表，我的目標是1000顆星，……我希望你能把我的工作繼續下去。我把我的一切資料全部交給你，願你把我觀察的結果發表出來，你不會使我失望吧！”
開普勒含淚站在第穀的病床前，沉痛地說：“放心吧，我的老師，我會的！”
開普勒沒有使第穀失望，1627年，《魯道爾夫星行表》便在烏爾姆出版，第穀的名字永遠地載人科學史冊。
第穀死後，開普勒運用他的大量的觀測資料進行細心地研究。當時，不論是地心說，還是日心說，都認為行星作勻速圓周運動。但開普勒經過深思熟慮，終於否定了這種長期以來的觀點。
他發現火星的軌道是橢圓形的，於是得出開普勒第一定律，即橢圓軌道定律：
“火星沿橢圓軌道繞太陽運行，而太陽則處於兩焦點之一的位置。”
隨著火星橢圓形軌道的發現，火星運動的計算也全麵展開。開普勒經過計算，又得出了開普勒第二定律，即相等麵積定律：
“火星運動的速度是不均勻的，當它離太陽較近時，運動得較快；反之，則較慢。但從任何一點開始，向經（太陽中心到行星中心的連線）在相等時間內，所掃過的麵積是全部相等的。”
1609年，開普勒的關於火星運動的著作《新天文學》出版。該書還指出兩定律，同樣適用於其他行星和月球的運動。這本著作是現代天文學的奠基石。
但開普勒的著作遭到許多人的輕視和誤解，開普勒把一切希望都寄托在國外一個追求真理的人身上，這個人的評價是至關重要的。他就是帕多瓦大學的教授枷利略。
伽利略沒有使開普勒失望，他把開普勒視為是哥白尼宇宙體係的信徒和保衛者，認為開普勒是“探尋真理的一位朋友”。
1619年，正當世界曆史邁出不可抗拒的一步的時候，科學也向前推進了一個階段。宗教戰爭一直持續著，科學和神學的鬥爭從未停止過紛爭。
也正是這年，開普勒著成了《宇宙和諧論》。這部著作凝聚著他10多年的心血，以及長期繁雜的計算和無數次失敗。它不僅是第一次係統地論述了近代科學的法則，而且也完成了古典科學的複興。它標誌著歐洲天文學的發展，已達到了新的科學高峰。
在這本著作中，開普勒提出了他的第三定律，即調和或周期定律：
“行星繞太陽公轉運動的周期的平方與它們橢圓軌道的半長軸的立方成
開普勒創立的行星運動的三大定律，使天文學進入到一個新的階段，為牛頓發現萬有引力定律打下了基礎。
1630年11月15日，這位偉大的科學家在貧困交加中死去。
盜屍解剖
在近代科學革命中，與哥白尼齊名、被譽為這一革命的兩大代表人物之一的就是比利時的醫生和解剖學家維薩裏。
他以自己的成就對醫學中的傳統觀念給了致命的一擊，為近代解剖學奠定了基礎，為血液循環的發現開辟了道路。
這是一個漆黑的夜晚。
巴黎郊外。
在離法國總監獄不遠的一片荒地上，是官方處決犯人的刑場。高高的絞刑架上，懸掛著一具具犯人的屍體，野狗在四周竄來竄去，空氣中彌漫著令人作嘔的屍臭，使人感到陰森而恐怖。
正在這時，一輛馬車急速向刑場駛來，馬車上坐著幾位年輕人。當馬車剛一停下，幾位年輕人一起從馬車裏竄出。
他們用棍棒驅走野狗，爬上絞架敏捷地放下屍體，裝進帶來的布袋裏，然後扛起，放在馬車上，不一會，馬車返回城裏。
這幾個盜屍人到底是誰？他們為什麼深夜盜屍？為錢？為義氣？還是……
事情是這樣的：
在公元2世紀，古羅馬有個名叫蓋侖的著名醫生，做過羅馬皇帝的禦醫。他曾經解剖過豬、狗等許多動物，並寫下了131部醫學著作，為當時的醫學發展作出了積極的貢獻。
但是由於曆史條件的限製，蓋侖不能進行人體解剖。因此有關人體的構造隻能從動物的解剖中想象推論出來。
蓋侖的理論被奉為經典，統治了西方醫學1000多年。可是到了16世紀，堂堂的巴黎醫學院的課堂上仍是這麼一幅可笑的情景：
高高的講台上，神情古板的教授在台上照本宣科，宣讀的全是蓋侖的著作的遺訓；台下一名助手在解剖動物，學生們則圍在動物四周觀看。
這種枯燥乏味、謬誤百出的說教，引起了學生們的不滿，特別是一位濃眉大眼，留著絡綢胡子的青年，常常提出疑問，叫教授也解釋不清。
這位青年，名叫維薩裏，來自布魯塞爾，1533年考進巴黎醫學院，渴望得到更多的知識，立誌獻身於醫學事業。
但是，一連串的問題令維薩裏疑惑不解：難道人的胸骨也分成七節嗎？人的腿骨也是彎曲的嗎？這可能是從動物的解剖中看到的，它也適用於人嗎？
他百思不得其解。維薩裏多麼想親自動手，從人的屍體解剖中，解開人體之謎呀！可是在當時，解剖人體被認為是大逆不道，冒犯神明。但為了探求科學真理，維薩裏決定冒險去刑場盜屍。這就出現了開頭的那幕情景。
維薩裏，1541年出生於比利時布魯塞爾的一個醫生世家。父親給西班牙國王查理五世皇帝當藥劑師。他從小就接觸到許多醫學知識，並產生了強烈的好奇心。
所以刑場盜屍也是預料之中的事了。
當維薩裏和幾個同學把屍體背進密室，他們顧不得休息，就在燭光下開始了解剖工作。鋒利的解剖刀打開了屍體的胸腔和腹腔，揭開了千百年來蒙在人體解剖學上的神秘帷幕，展示了一幅幅人體構造的真實畫麵。
1543年是自然科學史上值得大書特書的一年。那一年，波蘭天文學家哥白尼發表了日心說，從根本上動搖了神學的宇宙體係。
也是這一年，29歲的維薩裏寫出第一部科學的解剖學巨著：《人體的構造》。這部書以大量精確、生動的插圖，描繪出人體骨骼、肌肉、血管和內髒各部位的結構，指出了流傳1000多年的蓋侖學說中200多處錯誤。
維薩裏的《人體的構造》後來成了醫學解剖學的經典著作。
維薩裏通過對男女骨骼係統的比較研究後指出：男人的肋骨和婦人的肋骨是一樣的，不存在上帝用亞當的肋骨去造夏娃的事。
他還指出：在人的骨骼係統中，沒有《聖經》故事傳說的“複活骨”，因此，也決不會像傳說的那樣，死後的耶穌基督還可以通過複活骨複活。
正當維薩裏滿懷信心，準備對人體進行新的探索研究時，他的叛逆行為招致教俗兩界的攻擊，他被迫離開了大學。
1563年，罪惡的舊勢力設計暗算他，誣告他有故意殺人之罪，責令他到聖地耶路撒冷朝拜贖罪，作為免於殺身之禍的條件。可是，維薩裏在歸途中身染重疾而死，當時，維薩裏年僅50歲。