奇异的新发现
最初在帕多瓦执教的几年中,伽利略发现一本被人们遗忘已久的书,这本书的作者是哥白尼。
伽利略发现这位科学家也曾在帕多瓦大学念过书,他从大学的档案中找到了哥白尼的名字,并对他产生了浓厚的兴趣。
伽利略继续研究、写作、讲课,并经常参加帕多瓦及威尼斯的宴会。但他最喜欢的却是埋首在他的小工作台上,设计各种各样的发明。有很多的发明最终都没有完成,但其中一种机械绘图用的仪器却给伽利略带来了一笔可观的收入,他的声誉也如日中天。
伽利略并不十分在意物质的富裕或贫乏,虽然他那开支庞大的家庭令他很头疼。他喜欢把书房门关起来读书,或做些阅读笔记,或写一些长信给朋友们。有时如果关节炎没有发作,他会在夜晚坐在美丽的花园中默默沉思。如同诗人但丁经历过恐怖、不安一样,在经过如此长久的黑暗后,伽利略的生命里终于出现了曙光。
1604年的秋夜,天空中出现了一颗特别明亮的星。
开普勒经过长年累月的研究,发现了这颗星,后来就用他的名字来命名这颗星。在此之前,世人都相信,自从世界被“创造”以来,星辰的数目是不会改变的。《圣经》或亚里士多德的学说告诉世人,宇宙里面绝不会有新星的位置。因此,这一奇异惊人的发现,自然被占星学家视为天文界的大事,并竞相讨论。伽利略也为此发表了三次演说。
很多人开始恐惧和不安。帕多瓦人大多数是基督徒,他们虽然不再像老祖先一样崇拜太阳和月亮,但仍有许多人相信那些星辰控制着世间万物。占星学家替出海的人选定最幸运的季节航行,替将军们筹划作战的时机,农人播种、君主与外国签订条约等,都依照着星辰指示的最佳时日。新年的历书记载着以后各月的星象位置和它对人类的影响。文艺复兴时期的法国天主教教士兼作家拉伯雷曾讽刺过这种荒谬的预测:
今年的君主既不是土星、火星,也不是水星,而是上帝……由于日月之蚀,蟹将横行,可怕的疾病会流行——因为他们缺少金钱。
很多读者读后捧腹大笑,认为这种说法幽默有趣,但很快地,他们又开始捧着历书翻看出行的最佳日期了。
不仅在天主教为主的法国和意大利,即使是在基督教盛行的英国也是如此,人民全慑服于这些天体的威力中。
与伽利略同时代的莎士比亚也曾嘲笑过这粗鄙的迷信:
这过错,亲爱的布鲁特斯,不在我们的星辰,
而在我们自己,因为我们都是低下的僚属。
莎士比亚的读者,从出卖劳力、大字不识一个的下层工人,到刚从牛津大学毕业的绅士贵族,都把它视为邪说,不屑一顾。他们认为一个人的命运好坏,在他出生时的星象上已经写好了。甚至会有人会附和着解释,一个国家的兴盛或灭亡也是由星辰注定的。
1572年,天空曾出现过一颗亮度超过邻近任何其他星辰的星星,占星师说这颗星星预示了巴黎的大屠杀事件。现在这颗星的出现是否也是恶兆,预示世界末日的来临?
到帕多瓦不久,兴趣广泛的伽利略又爱上了天文学。那时候还没有望远镜,人类仅能靠着肉眼去观察天体现象。从帕多瓦及威尼斯藏书丰富的图书馆中,伽利略发现了哥白尼,他写信给天文学家开普勒:“我已经改变了我的信仰,我开始相信哥白尼的学说。用他的理论可以解释很多现象,这些现象是其他假设不能解释的。”
哥白尼于1473年出生于波兰维斯杜拉河畔的托伦市。与他同时代的为人有探险家哥伦布、航海家达·伽马和麦哲伦。哥白尼没有从事当时热门的采矿、生产香料等事业,而是将生命奉献给了尚未开发的天空。
哥白尼在克莱考大学念了三年的数学和天文学后,23岁时,他那位在德国做主教的叔叔送他到意大利继续读书。他在博洛尼亚大学念希腊文和哲学,并在此认识了天文学家德·诺瓦拉。
可能由于研究柏拉图著作的关系,哥白尼涉猎到了古希腊学术,包括毕达哥拉斯的研究。在亚里士多德以前,也有哲学家怀疑地球为圆形,而非平直,且围绕太阳旋转。这一理论被具有无上权威的亚里士多德及托勒密等人所否认。
当时,托勒密在埃及的亚历山大城研究星辰学。这个埃及的科学家继续统治人心,直至文艺复兴时期。柏拉图思想的引进使得诺瓦拉对托勒密学说的正确性产生了怀疑。但大多数基督教学者信奉的依旧是地心说。他们从《圣经》上读到——乔舒亚命令太阳和月亮停止不动,以便让他和入侵以色列的敌人作战。
哥白尼在博洛尼亚大学毕业后去了罗马,并在罗马发表了几次关于数学的学术演讲,接着又到帕多瓦大学研究法律和医学。他和伽利略一样,有多方面的兴趣,但他又不像伽利略那样个性冲动。哥白尼永远是一个谨慎尽责的学生,后来他成了一名出色的医生。
哥白尼的主教叔叔早就决定要让他参与教会工作,并将他任命为弗龙堡教士。哥白尼一直在这个波罗的海海岸边的教区担任圣职及医疗工作,直到去世。
教会的工作包括记录有关受洗、婚丧等礼仪的执行程序,这个充满科学精神的年轻人对这些原始的做法很不满意。他告诉一位神经质而且有很多孩子的母亲,不要总埋怨是邻人的巫术使她的孩子生病,而要将家里打扫清洁,并注意食物的营养。他替一位刚受洗的孩子治好了疝气。每次聆听临终病人的最后忏悔时,他总是尽力医治他们身体上的病痛。他用爱心医治穷苦的病患,受到了穷人的爱戴。该地区的主教和大公爵对他评价也很高。
哥白尼没有疏忽过他的职守,但他个人最大的兴趣仍在天文学上。他每天晚上都研究天体,然后用当时最粗陋的仪器来计算,并记录下他每一夜的计算结果,遇上无法证实的结论时,他便更改思路和假设。经过长时间的学习和观察后,有一天晚上,他在小塔的卧室中写道:“托勒密的基本假设是错误的。地球不是宇宙的中心,它只不过是围绕太阳运行的行星之一。” 在此后的30年间,他一直循着这个观念不断地思考和研究。
有一个朋友劝哥白尼把这一学说简单地描述出来。这一简述文稿并没有在学术圈子里公开,但是还是有很多学术界的人知道了。1533年,一位德国学者将这一理论告诉了主教克里门七世。几年后,主教的一个朋友建议哥白尼把他的理论向世人公开。
这时期,哥白尼已写完成他的巨作《天体运行论》,但哥白尼深知,克里门主教的自由观念并不能代表整个教会,因此他仍有些迟疑着,不敢发表这部著作。几年后,瑞提卡教授离开了维顿堡的基督教学会中心。他们俩都是虔诚的宗教信徒,但真诚的科学家是不会排斥他们所属宗教外的其他教派的。他们把天主教和基督教间的教派纠纷扔在一边,而成为知交。最后,在朋友的劝说下,这个犹豫不决的教士终于决定把这本书出版。瑞提卡说服了这位迟疑不决的教士。这书于1543年在纽伦堡出版,恰好赶在哥白尼去世前夕,垂危的哥白尼终于在病榻上收到出版商从纽伦堡寄来的《天体运行论》样书。哥白尼时年70岁,他患了内出血及麻痹症,缠绵病榻多时。他请人将这本厚厚的书放在他的枕边。5月温暖的阳光从多格的窗隙间射入,照在哥白尼灰白的头发上,也照在这部给人类带来了新宇宙观的巨著上。病榻上的老人内心安详、满足,他从容地闭上眼睛,沉入睡眠中。
自出版后,《天体运行论》一书掀起了一阵狂潮,欧洲科学家开展了积极的研读和热烈的讨论。哥白尼写作时十分谨慎,他曾表示,他的观点在很多方面都和托勒密的观念相合。但写到第五章时,他写道,“地球有自转的可能。”在其后的各章里,他陈述了“地球的转动没有受到任何阻碍”这一观点,他坚定地认为地球是行星之一,他说:“我们可以相信,其实太阳才是宇宙的中心。”
对于这一问题,教会的人和牛津、巴黎、帕多瓦等大学的学生经常拍桌子争辩到深夜。激辩之余,他们又不时写信给异地的科学界同仁共同研讨。
这一事件实在令人迷惑!哥白尼终身服务于教会,是一个虔诚的信徒,他的这本书是献给教皇的。虽然其中也有讽刺暗示,但这并不表示他对宗教失去了信仰,而只是为了明哲自保及保护这一著作。
很久以前,很多基督教和天主教学者就已经放弃了他们在宗教上的歧见,而一致认为这一新理论不但荒谬,更是对上帝的亵渎,与圣经的教诲相悖。此外,把地球视为行星,而与其他行星并列,绕着至高无上的太阳运行,这无异是把人类的尊严降低了,上帝在创造世界时,原本是给了人类极高地位的。
有些学者并不一定对神学有特别兴趣,他们只是已经习惯旧有的信仰,不愿放弃。判处苏格拉底死刑的雅典法官可能也只是个老实人,他只是害怕宗教和政治观念上的剧烈变动会带给雅典人民不安。很多科学家曾反对过巴斯德的发明或爱因斯坦的相对论,都只是出于对新观念的怀疑。
辩论的声音不久便停息了,哥白尼的书慢慢被世人遗忘。有些科学家,如伽利略等,也曾一再思索这类科学问题,但苦于没有方法证明。就是当时最有名望的科学家第谷教授都未能接受哥白尼的观点。这真是一桩奇异、矛盾的怪事!这位著名的丹麦人虽然极力反对哥白尼的理论,但他在数学上的贡献却巩固了哥白尼的理论,并对后续的研究提供了有力的支撑。
第谷·布拉赫出生在丹麦斯科(今属瑞典)一个贵族家庭,小时候,他在家接受家庭教师的教育,14岁进入哥本哈根大学,主修修辞学和哲学,以备日后进入外交界。
1560年的一次日食令第谷对天文学产生了兴趣,令他觉得惊讶的是,日食时间与哥白尼预侧的时间完全一致!第谷写道:“真神奇!人类竟能这样准确地知道星体运行的情形,还能够那么早就预测它的地方和相对位置。”这一事件也改变了第谷一生的志愿和工作,使他成为了一个数学家和天文学家。
三年后,第谷离开哥本哈根大学去了莱比锡。和伽利略一样,第谷也是舍弃医科而研究数学的,他的家庭希望他从事法律,他却将所有的时间都花在科学研究上。1565年,第谷回到故乡丹麦的时候,家人仍激烈地反对他从事科学研究。
第谷虽然不接受哥白尼的理论,但他的求知心却使他确信,哥白尼的方法是研究宇宙的唯一正确途径,第谷决心将自己的生命都奉献在实际观察上。
第谷觉得当时的天文学和医学一样,不仅落后守旧,而且充满迷信。第谷的父亲去世后,留下了一笔不小的遗产给他,这对他的天文学研究很有帮助。此后他也无须担心家人会因他选择的事业而牵制他或给他压力了。
1572年9月,第谷惊奇地发现,仙后座星群中出现了一颗十分明亮的星,这颗星甚至在白天也能看到。第谷写道:
差不多从儿时开始,我就已经知道天上所有的星辰。我确定我从未在这个位置看到过任何星辰,即使光线最微弱、最细小的也没有,当然更不会有这么亮的一颗了。我惊讶极了!我简直怀疑我的眼睛是否可靠。
看见这颗星的并不是只有第谷一人,但他是唯一系统地观察它的人。这颗新星的发现意义重大,因为信奉亚里士多德学说的人都深信天上的星辰数量是固定的,绝不会有变化。天文学家早已知道有所谓的“游星”,即现在所说的行星,它们的位置是可以变化的。举例来说,木星有时候是晨星,有时候是夜星,但其他肉眼能见到的星辰基本上都固定地保持在一定的位置上。然而,不可能发生的事情现在却发生了,一颗新星在众人熟知的仙后座星群中出现了。
这个可爱的“访客”逐渐地黯淡了下去,到了第二年3月,肉眼已不能再看到它了。因此,再没有人去研究它。但许多亚里士多德的忠实信徒已经开始动摇了。
1556年,丹麦国王腓特烈二世将汶岛赐给第谷,作为他的天文观察实验室。在以后的20年中,第谷便在这里观察苍穹,并写下他的观察记录。
在望远镜发明以前,第谷已经制作了一些准确性极高的天文仪器。他最主要的工作是观察各行星间的动态。他相信只要收集足够的行星位置和运动数据,他就可以解决之前未能解决的问题,谁是对的,托勒密还是哥白尼?早期的观察已使这位良心正直的数学家看出了托勒密对宇宙看法的某些错误。第谷没有办法证明地心说的正确性,同样,他也无法以科学方法证明日心说的正确,因此,他不肯接受哥白尼的新观念。
在法国和意大利,一部分天文学者准备追随第谷,放弃不可靠的托勒密学说。但是,令他们感到迷惑的是,即便是像第谷这样的天文学大师,不是仍宣称他坚信地球是宇宙的中心吗?哥白尼的假设可能是正确的,但如果真有某个学者公开宣称他相信哥白尼的学说,他必定受到宗教裁判所的惩罚。众人都深知教廷的可怕权威,这是在13世纪时就建立起来的权威,每一个天主教徒都不敢违背信誓。
1599年,丹麦国王腓特烈二世死后,第谷在罗马帝国皇帝鲁道夫二世的帮助下,移居布拉格,建立了新的天文台并担任宫廷数学家。他的晚年便在波希米亚度过。
没有人比第谷更了解,多少个残酷而疲乏的夜晚,他醉心寻求天体的谜底。然而,在55岁的时候,他已身心俱疲,无法再支持下去了。他将未完成的计算、观察和他的仪器,全部交给了年轻的助手开普勒。去世前,第谷在病榻上叮嘱开普勒:“我一生都是以观察星辰为工作,我要得到一种准确的星表…… 现在我希望你能继续我的工作,我把底稿都交给你,你把我观察的结果出版出来,名字就叫《鲁道夫天文表》,我们至少要用这一点报答鲁道夫国王……”
第谷未能看见他的学生继承他的遗志,利用这些宝贵的遗产,证明了他迟迟未敢承认的一项理论。