輝煌的成果
真理就是具備這樣的力量,你越是想要攻擊它,你的攻擊就愈加充實了和證明了它。——伽利略伽利略輝煌的成果終於回到了家鄉
伽利略在帕多瓦大學任教18年。這18年也是他一生中工作最繁忙、心情最舒暢、學術成就和實驗成果最豐盛的時期。伽利略教授的名氣也越來越大。
伽利略依舊經常參加潘因裏教授組織的林賽科學院的學術活動。
在活動中,他結識了意大利著名科學家薩比和紅衣大主教貝拉明,並與他們建立了深厚的友誼。與他們的交往,對伽利略的後半生產生了重要影響。
伽利略在潘因裏教授家還認識了貝拉明的朋友巴羅尼烏斯紅衣大主教。
有一次,大家坐在一起閑聊。當他們談到有些學者經常觀測星星時,有人說:“天上的事兒是由上帝主宰的,我們還是不去觀測為好。”還有人說:“天上的月亮有缺有圓,有些星星時隱時現,究竟是怎麼回事?我們認真觀測、仔細研究研究有什麼不好?”
巴羅尼烏斯紅衣大主教說:
“我支持人們探測宇宙的奧秘,因為《聖經》告訴我們如何升天堂,卻沒有說天上是怎麼回事。”
巴羅尼烏斯紅衣大主教這句話給伽利略留下了深刻印象,激起他探索天空星際奧秘的勇氣和力量。
1604年10月的幾天裏,在帕多瓦城裏的人們都在惶惶不安中度過,大家都在議論著。
“天上突然出現一顆特別亮的星星,你看見沒有?”
“是啊!大家都在說這事兒呢。這是怎麼回事兒啊?”
“可是,不可能啊,新星出現的位置是幾千年來一直都認為永遠不可能改變的星座啊。”
“我看見了,簡直就像個小月亮。這是怎麼回事?莫非是世界末日到了?”
在當時,根據亞裏士多德的觀點,天空是永遠不應該變化的。因為天上的一切都是由完美無瑕、不可改變的物質組成的。因為天是上帝創造出來的,星辰的數目是一定的,不會多,也不會少。
原本隻是一些很小的事情,但是經過人們的傳播之後,就不知道擴大了多少倍。
在那個時候,大多數帕多瓦人已經不再像遠古時候那樣崇拜太陽和月亮了。但是,他們中仍有一些人相信天上的星辰控製著人世間的萬事萬物。
所以,在那個年代,占星家這個行業一直都是很火的。他們得為將軍們籌劃進軍的時機,還有農民的播種、君主與外國簽訂條約等。這一切的一切都要按照占星家們的意見,根據星辰指示的最佳時機來完成。
伽利略很小的時候就聽說了波蘭的科學家哥白尼,並對哥白尼研究天空的奧秘、發現地球圍繞太陽轉動的現象很感興趣。
當伽利略長大,特別是到大學任教後,他對哥白尼的日心說有了進一步的了解。每當學者們爭論地球和太陽誰是宇宙的中心時,伽利略便傾向於哥白尼的觀點。
教會的禦用學者認為,一切天體都是地球的仆人。因此,隻有在地球的周圍,才有天體圍繞著地球旋轉。伽利略的發現徹底推翻了這種謬論,為哥白尼的學說提供了有力證據。
當時伽利略一再邀請亞裏士多德學派的學者、教授們親自用望遠鏡來觀看月球上的山脈和木星的衛星。他們不但堅決反對拒絕觀看,而且還誣蔑伽利略是個大騙子,胡說他的望遠鏡是“魔鬼的發明”。
這個學派有一個天文學家當時反對他說:
“亞裏士多德導師的書上從來就沒有講過這些東西,並且又和導師說的完全相反。例如,月亮上有山、太陽上有斑,這全是假的,因為亞裏士多德導師說過:‘天體是最完美的東西。’”
難怪伽利略在1610年8月19日給德國天文學家開普勒的信中就曾憤怒地說:
對於這些人來說,真理不用到自然界中去尋找,而是從古人的著作中得到。
伽利略的發現得到了這位德國天文學家的大力支持。
事實上,早在伽利略之前,就已經出現了哥白尼、布魯諾等獻身天文學的偉大人物。
伽利略在他們的基礎上,向托勒密體係再一次發起了強有力的攻擊。這次攻擊更大地震撼了歐洲,甚至震驚了世界。
這次新星出現後,伽利略立刻走出戶外,親自進行觀測。經過一個星期的觀察,伽利略確認這的確就是一顆超新星。
所謂超新星,其實就是一種爆發規模很大的恒星。它的亮度增加約9000萬倍以上,所以用肉眼直接就可以看到,有時白天也能看見。
伽利略發現這顆新星是一顆亮度在變化的恒星,和有時出現的新星一樣,慢慢就會消失。
他還和當時著名的天文學家第穀、開普勒等交換了意見。交換意見的結果是他們三人的看法是一致的。
伽利略告訴人們,這顆新星的出現,絕不會給世界帶來災難,請看到新星的人,不要害怕,安心生活和工作。
伽利略為了讓大家對這顆新星有一個更好的認識,他作了三次演講。在演講中,他用明顯的事實和精確的計算宣稱:
“這顆新星是一顆真正的恒星,它不是地球大氣中的某種大氣現象。這顆新星並不是真正的年輕的‘新星’。其實,它們早就已經存在了,隻不過很暗,沒有被人類發現而已。”
在公開演講之前,伽利略的一些學生和朋友都勸他不要大範圍地作宣傳,否則會得罪一些人,甚至有可能招來麻煩。因為,人們都知道亞裏士多德派勢力的強大。但是,伽利略的性格使他的學生和朋友都認識到,勸是沒用的,隻是提醒他小心為好。
伽利略的幾次公開演講起到了效果,許多人相信了他的解釋。
但是,伽利略的觀點並沒有被所有人接受。比如和他共事、曾是他的好友的帕多瓦大學的教授克雷蒙尼尼。他這次再也不能容忍伽利略的“胡說八道”了,因為這次危及了亞裏士多德的自然哲學的根本。
克雷蒙尼尼為此特意寫了一篇論文與伽利略進行論戰。
伽利略認為這是關係到自然科學生死存亡的大事,不能顧惜朋友之誼而毀掉真理。於是,伽利略也寫了一篇論文回敬克雷蒙尼尼。
但是,伽利略和克雷蒙尼尼又是好朋友,伽利略不忍心好友陷入難堪的境地。於是,他就把論文采用對話的形式進行了發表。
伽利略關於新星的三次演講,讓他的名字再一次被更多的人所知曉。
每次當伽利略演講的時候,教室都會被擠得水泄不通。聽眾中除了大學生以外,還有社會各界人士。許多來帕多瓦訪問的名流,都以能夠親耳聆聽伽利略的演講為榮。
在從外地來帕多瓦聽演講的學生當中,有一位叫做尼克洛的年輕貴族,他是托斯卡納王宮禦前大臣的兒子。當他聽了伽利略的演講之後,對伽利略崇拜至極,並且為佛羅倫薩出現了這麼優秀的學者感到無比驕傲。
尼克洛經過多方詢問,方知道伽利略原是佛羅倫薩人。於是,他在回到佛羅倫薩以後,對他的父親提起了這件事情。
尼克洛的父親聽兒子問起伽利略,想了一下,說道:“他原來是比薩大學的一名教授,因為得罪了約範尼王子被開除了。”
尼克洛有些興奮地說道:“是的,父親,前幾天我到威尼斯去辦事,在帕多瓦大學聽伽利略教授演講。他在當地威信很高,被看成是學識淵博的學者。真沒想到,我們佛羅倫薩,竟有這樣傑出的人才!”
“是啊!我們佛羅倫薩就是人才輩出的地方,過去出過達·芬奇、米開朗琪羅等,現在,又出現了這樣一位舉世聞名的數學家。這是我們佛羅倫薩人的光榮和驕傲。”
尼克洛有些疑惑地說道:“可是父親,既然是這樣,這麼優秀的學者現在卻在異地他鄉,難道他也要像達·芬奇和米開朗琪羅那樣客死他鄉嗎?”
尼克洛想了一會兒,又接著說道:“我覺得我們應該把榮譽還給佛羅倫薩,我們應該想辦法,使伽利略能夠回到佛羅倫薩來。”
“兒子,你說得對,應當讓伽利略教授回到佛羅倫薩來。我有機會到宮廷去說這件事。”
大臣同意了兒子的意見,於是,他找了個機會向托斯卡納大公夫人克麗絲蒂娜稟告了伽利略在帕多瓦大學成為歐洲聞名的科學家的情況。
克麗絲蒂娜聽了很是驚訝,沒想到伽利略離開佛羅倫薩幾年的時間竟然一舉成名。她立刻吩咐官員給伽利略寫了一封信,邀請他到佛羅倫薩夏宮來一趟,並且希望他教小王子科西默使用他發明的軍用測位羅盤儀。
收到禦前大臣的信,伽利略感到有一些意外。他是27歲離開比薩大學來到威尼斯的,屈指算來,離開家鄉已經十多年了,今天家鄉有人來信請他回去,一股濃濃的思鄉之情油然而生。
這些年,父親生前的債務他都一點一點地還清了,兩個出嫁的妹妹,他也為她們分別準備了一份和她們的身份相稱的嫁妝。還有那個懶惰的、整天遊手好閑的弟弟,伽利略要為他支付永遠都滿足不了的各種費用。
另外,他有自己的一攤兒工作,他要花時間和精力去備課,去搞研究,去教私人學生等,雖然才40歲左右,但是伽利略的外貌已經遠遠地走在了他年紀的前麵。
而且在當時,伽利略已經看到帕多瓦大學裏的許多資深的教授眼神中的那種仇視了。
一方麵是因為伽利略取得的令世人矚目的成就令他們嫉妒,另一方麵是因為伽利略取得的這些成就,有一部分是在公開地向亞裏士多德挑戰。這也是他們最不能忍受的一點。
要知道,亞裏士多德是他們的偶像,是他們一生的信仰,是他們借以維護他們的尊嚴和在學生麵前擺出姿態的根本。可是如今,這些都被伽利略否定了,這是他們最難以忍受的。
讓伽利略感到有些不安的是,這些人的勢力還不小,對於掌握著真理的少數人來說,肯定是一種危機,因為他們威脅了伽利略在帕多瓦大學的職位。
伽利略曾經去過曼托瓦公國。那是意大利北部的一個小公國,他見到了宮查格公爵,並親自教宮查格公爵學習使用軍事測量儀器。
當課程結束的時候,宮查格公爵給了伽利略一筆超過他的年薪的重賞。
伽利略至今還記得他拿到賞金時候的心情。當時,他想留在曼托瓦公國,因為可以得到更多的獎賞。
可是沒多久,伽利略就發現,曼托瓦公國實在是太小了,它的實力也不夠雄厚。所以,他們能夠給予伽利略的賞金肯定也是有限的,隻有留在一個有經濟實力的大公國裏,伽利略才能長期地獲得很高的報酬。
如果能在托斯卡納宮廷裏謀到一個職位,伽利略就會有比較優厚的待遇,他就可以不再演講,也不用給私人學生授課。他可以有更多的時間去研究和發現新的問題。
對故鄉的思念,加上自己在理論上與朋友和亞裏士多德派的嚴重分歧,讓伽利略在收到大臣信函的這天晚上思緒萬千。
第二天早晨,伽利略起床後,給克麗絲蒂娜夫人回了一封信,表示暑假時回佛羅倫薩去拜見夫人和王子。
在這一年的暑假,伽利略終於回到了闊別多年的家鄉佛羅倫薩。
家鄉的一切都令他感到了熟悉和親切,他覺得佛羅倫薩比以往更加的繁華美麗了。
伽利略在這裏受到了宮廷官員們的熱情接待。克麗絲蒂娜夫人在宮殿設宴款待伽利略,並對他取得的成就表示祝賀。大公夫人還贈送給他一些貴重禮品。
王子科西默也見過了伽利略,他的父親讓他向伽利略問好。伽利略帶回一架軍用測位羅盤儀,贈送給小王子科西默,並教他怎樣使用羅盤儀。14歲的小王子科西默聰明好學,對羅盤儀很感興趣。
從宮殿出來,伽利略興衝衝地回到家裏。
母親已經好久沒有見到自己的兒子了,雖然此時伽利略已經為人父了,但是他在母親的眼裏,永遠隻是她的孩子。
家鄉的親朋好友聽說伽利略在外邊成名的消息,都前來祝賀,各家先後宴請伽利略,使他難得有好好休息的時間。
這些天,伽利略一個人經常在佛羅倫薩的街頭漫步,他還去了聖·馬可修道院。
他來到大教堂,這裏麵的洗禮樓的大門曾被米開朗琪羅稱讚為“美如天堂的門”,伽利略走進教堂做了一個禱告,他感謝主,在迷途之中,把他送回了佛羅倫薩。
伽利略本想在宮廷教學的,但是,大公和夫人並沒有讓他留在宮廷的意思。雖然王子科西默曾經對他說:“伽利略先生,等我長大了,當上了大公,我會聘你當我的宮廷教授。”
科西默王子的許諾,讓伽利略陷入了兩難境地,但是經過反複的思考,伽利略感覺在威尼斯更適合自己的學術研究以及教學。而且在這個時候,伽利略也接到了帕多瓦大學的再次聘任的信函,並且這次還為他增加了薪水。
於是,暑假結束後,伽利略又匆匆趕回了威尼斯。發明製造望遠鏡
多年來,伽利略了解外麵的世界,都是靠和朋友們的書信互相交流。
1609年7月的一天,伽利略接到了一位荷蘭朋友的書信。
這位荷蘭朋友也是個科學家,對實驗很感興趣。在信中,他向伽利略敘述了自己這一段時期以來所做的各種實驗和小發明。
在信的末尾,這位荷蘭朋友對伽利略說,最近,當地有一個叫利波希的商人,製造了一種特殊的鏡片,這種鏡片能看見很遠很遠的連人的肉眼都無法看見的東西,看遠處的東西就像在眼前一樣,很是神奇。每天去他的商店裏觀看這種鏡片的人有很多,他的生意也隨之火暴起來。
就在幾個月以前,利波希在立帕塞這個小城做眼鏡生意,一天他在磨鏡片的時候,忽然聽到正在隔壁工作室裏工作的小童工大聲喊叫著:“奇跡發生了!”
利波希險些因他的喊叫聲而磨壞了鏡片,於是不滿地嚷道:“發生什麼事情了?大驚小怪的。”
“師傅,我們看到了很遠處的高樓啊!”幾個小童工突然興奮地叫嚷著。
利波希生氣極了,什麼高樓,這個小城裏麵的高樓多了,值得這麼大驚小怪的嗎!於是,他大聲對兩個小童工叫道:“這難道就是你們大聲尖叫的理由嗎?你們還不好好幹活,小心我扣掉你們的薪酬。”
小童工平時如果聽到了這一句,一定會安靜下來,可是今天他們卻是從隔壁的屋子裏麵興衝衝地跑了進來,大聲對利波希叫道:“師傅,您別生氣,我是從鏡片裏看到了遠處的高樓,剛才我把兩個鏡片對著光,檢查它們擦得是不是符合您的要求的時候,我從鏡片裏看見了遠處我們用眼睛也看不見的高樓啦!”
利波希聞言,不由也有些疑惑,但還是先訓斥了一頓兩個興奮的小童工。這才從他們的手中接過兩個鏡片,按照童工的說法將兩個鏡片互相重疊著看,果然從窗外竟然可以看到很遠的地方。
利波希幾乎不敢相信自己的眼睛了,大聲叫道:“上帝呀!鏡片裏的高樓仿佛就是在眼前,甚至可以清楚地看到樓上麵的雕刻,還看到鍾樓旁邊的那棵樹,那棵樹上的紅色的果實。”
好一會兒,利波希直起身子,嚴肅地對徒弟們說:“聽著,你們可不能把這件事告訴任何人,否則,你們的命運就慘了。”
利波希非常聰明,而且很有商業頭腦,他很快就想到這個發現可以給他帶來意想不到的商業利益。
於是,在接下來的幾天裏,他對鏡片的配置作了一些改進。當他把一個凸透鏡和一個凹透鏡放在一起時,他發現通過這兩層鏡片看到的遠處的東西不僅是清晰的,而且是正立的,再也不用扭著身子、歪著腦袋看了。
利波希把這兩個鏡片固定在一個圓筒裏,這樣隨便舉到眼前,對準哪裏,就看哪裏。接著,利波希又把這個圓筒固定在窗前,讓市民們觀看這個奇景,並對每一個前來觀看的人收費。這個生意一直十分火暴,前來觀看的人絡繹不絕。
後來,利波希製作了一個這樣的圓筒鏡,把它送給摩裏斯伯爵。摩裏斯伯爵非常重視這項發明,他把這個圓筒鏡展示在軍事顧問們的麵前,問他們是否可以觀察敵方的船隊。
1608年10月2日,利波希取得了這些發明的專利權,並獲得了荷蘭國會的一筆獎金,12月15日的時候,他又把單筒望遠鏡改為雙筒望遠鏡,因而又獲得了一筆獎金。
伽利略從朋友的書信當中聽說這件事情後非常興奮。一直以來他都在研究物理,而且從荷蘭朋友的書信中便可以判定利波希的那個設備之所以能夠看得那麼遠,一定是與物理學中的光學有著一定的聯係,他相信自己也可以造出同樣的東西來。
於是,他寫信給那位荷蘭的朋友說,他也可以造出這樣的東西來。
為此,伽利略拜訪了科學家薩比。薩比是伽利略通過潘因裏教授認識的朋友,他是威尼斯共和國的科學顧問,手頭掌握各國發明創造的資料。在薩比那裏,伽利略看到了荷蘭人發明的能看見遠處東西的“遠望的鏡片”的資料。目前這種鏡片在商店裏被作為玩具出售。
伽利略跑了幾個商店沒有買到這種玩具。拿著資料回到家裏,仔細閱讀起來。資料的大意是說用兩個磨光的鏡片,間隔一定距離,放在圓筒中,就可以將遠處的東西看清楚。
當時歐洲已經有了玻璃製品,但比較昂貴,伽利略從商店裏花高價購買了幾塊夾鼻眼鏡鏡片,將兩塊鏡片,間隔一定距離,插在鉛管中間。伸出窗外,朝遠處看了幾眼,遠處的東西和用眼睛直接觀看沒什麼區別。
很顯然,這些鏡片需要經過特殊處理才可以成功。
這個時候,伽利略接到了荷蘭朋友的書信,朋友來信說:“你不用浪費那些工夫和時間啦!利波希已經到了威尼斯,準備把他的儀器賣給威尼斯政府。對於水上之城來說,有了它肯定就會方便很多了。到時候你就可以在威尼斯見到這個儀器啦!”
伽利略看完信後,立即給薩比寫了一封信,讓他向威尼斯的大公建議不要買荷蘭商人製造的東西,並且說自己不久也會造出同樣的儀器,無償獻給威尼斯政府。
薩比接到伽利略的信後,雖然疑惑重重,但還是去見了大公。當時,利波希正在向大公推薦他的儀器,大公麵露喜色,愛不釋手,薩比一見,趕忙上前,勸阻了一番,並且告訴伽利略說他可以免費為大公製造這種儀器。
大公將信將疑,但見薩比說得比較堅決,也就沒有買利波希製造的儀器。
薩比將這件事告訴了伽利略,並且讓伽利略盡快將儀器製造出來。
但是,伽利略嚐試了幾次,都失敗了,鏡片並沒有起到任何的效果,看不到遠處的景象。
伽利略很灰心,後悔沒有買到一個“遠望的鏡片”玩具做標本,有了標本,可以拆開來,看看裏麵是怎樣裝配的、鏡片究竟是什麼樣的。
伽利略將資料又反複看了幾遍,又對照自己製作的鏡片,認為沒什麼毛病。什麼原因呢?伽利略想了又想。他想道:能將遠處景物放大的關鍵在鏡片,如果將兩塊鏡片分別磨製一下怎麼樣?
伽利略將兩塊鏡片,一塊磨成平凸形,一塊磨成平凹形。磨好後分別插在鉛管中,調好了距離,伸出窗外朝遠處望去。
奇跡終於發生了,他終於看到了遠處的鍾樓。但是所有的景物卻都是顛倒著的,鍾樓的樓尖竟然是衝著地下的。
但是,這已經讓伽利略非常高興了。他給薩比寫信,說他的實驗馬上就要成功了,並且已經可以看到遠處的景象了。
過了幾天,伽利略又對鏡片的磨製加以改進,用一個凸透鏡片和一個凹透鏡片配在一起,再進行觀測,不僅能看清楚遠處的鍾樓和大樹,而且鍾樓和大樹不再顛倒,塔尖和樹尖已刺向藍天。
1609年8月4日,伽利略利用一根鋁管和一個凹透鏡片、一個凸透鏡片,在調好兩個鏡片的距離之後,製造出了一架倍率為3的望遠鏡。他立即向威尼斯政府通報,他已經能夠製造出望遠鏡了,所以不必理會荷蘭商人的“技術秘密”。
隨後,伽利略又成功地製造出了倍率為9的望遠鏡。他把望遠鏡帶到威尼斯,安置在聖馬克廣場的塔樓的頂層。這處塔樓是威尼斯最高的建築物,在這兒,人可以看到天上和陸地上的景物。
前來參觀伽利略望遠鏡的威尼斯共和國官員、富紳和學者們紛紛來到望遠鏡前一飽眼福。
大家都不由驚訝不已,有人叫道以後要告訴夫人們,在家裏洗澡的話,可千萬不能再打開窗戶了,大家不由哄然大笑。
一位威尼斯的元老興奮地說:“諸位,我十分光榮地指出,在人類的曆史上,威尼斯又寫下了光輝的一頁。”
元老揚了揚眉毛,繼續說:“諸位,在諸位歡慶之餘,是否要利用這項發明?”
“利用在什麼地方呢?”有人在考慮著。
“我想,如果把它運用在戰爭中,那麼,我們就可以比敵人早兩個小時看見他們的船隻和數量,我們可以知道他們的實力,可以知道他們正在駛往的方向,從而製訂有效的行動計劃。”
這位元老的話贏來了一陣熱烈的掌聲,接著就是沒完沒了的喝彩聲、祝賀聲。
其實,伽利略的初衷,並不是要將望遠鏡的用途發揮在戰場上,但他對這些已經無能為力了。
過了數日,共和國政府檢察長兼帕多瓦大學校長普瑞烏裏代表政府收下這架望遠鏡,並在召開校務會議時決定,聘請伽利略為終身教授,年薪從500弗羅林金幣增加到1000弗羅林金幣。
伽利略高興極了,寫信告訴了母親。母親欣慰地說:“要是他的父親也能看到伽利略今天的成就,那他該多高興啊!”
伽利略後來在著名的《星辰使者》中寫下了望遠鏡發現的曆程。
伽利略寫道:
10個月以前,我聽說某位荷蘭商人製造成一種望遠鏡,利用它可使遠離雙眼的有形物體變得清晰可辨,猶如近在眼前。
這個消息傳開後,一些人相信,一些人不相信。不久,一位荷蘭朋友來信向我證實了這件事情。這個消息使我也想製造同樣的儀器,為此,我著手研究這種儀器的原理並考察製造的環境。