第一位用望远镜仰望星空的人

第一位用望远镜仰望星空的人

加利略（1564~1642）是意大利著名的天文学家，是世界上第一个用自制的望远镜观察天体的人，发现了月球上的山、木星周圈的几个小卫星、金星的位相、银河的恒星构造和太阳上的黑子等。著作有《星宿的信使》、《新科学的对话》、《宇宙的两大体系》等。他在物理学、天文学等方面都有杰出的贡献，第一个把实验引进力学的科学家，他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律,被人们誉为"近代科学之父"。

伽利略的人生，特别是在晚年，饱尝艰辛，备受侮辱，也最令后人感叹。在他那极富传奇的一生中，有许多科学故事代代相传，我们在伽利略不平凡的成功道路上，选取几个著名的片段，品读一番，汲取人生的营养。

1.自学之路

伽利略天资聪慧，自幼学习成绩优异，可是在读大学时，因为自己对科学的一些不同见解，被校方指责为"不遵守学校制度，不服从学校管理"，校方还取消了医科奖学金。1585年，伽利略在没有取得大学文凭的情况下离开了大学，让他的父亲非常失望："对不起，爸爸，我辜负了您的希望，可是，我喜欢数学和物理，我真的讨厌医学。"

父亲默然无言。失学在家的伽利略一边帮助父亲料理布店，一边坚持自学数学和物理，专心研究欧几里德的几何学与阿基米德的物理学，直到发明了比重秤才赢得了一些声誉。1589年，25岁的伽利略如愿以偿地进入比萨大学当数学老师，而当时数学教授的薪金只是医学教授的1/30。可是，他对数学及物理学仍然深爱不移。

他有句名言："宇宙是用数学的语言写成的。"这个信念使他打破了对于天主教会奉为圭臬的亚里士多德式宇宙论的依赖，并对自然界进行了全新的定量研究。

2.斜塔上的实验

伽利略是一位勇于开拓、敢于挑战权威的科学家。

1590年，对伽利略来说是最不寻常的一年。当时的科学界有接二连三的错误谬论一直萦绕着他，使他陷入深深的痛苦之中。比如，亚里士多德认为物体自身重

量越重，下落的倾向就越大，下落的速度也就越快；物体越轻，下落的倾向就越小，下落的速度也就越慢。因此，亚里士多德得出了一个结论：物体下落的快慢与它的重量成正比。多少年来，人们一直把这个违背自然规律的学说当作一个"颠扑不破"的真理，也没有人怀疑它。

年轻的伽利略对亚里士多德的论断提出了怀疑，大胆地对他的学说表示否定。他的观点是"如果两个不同重量的物体同时从空中落下，两者将会同时落地"，这个观点遭受到那些权威们的耻笑，说什么"只有傻子才会这么认为的"。还有的人说："千百年来，先贤们都没有定的事儿，他要否定，莫非他比我们的先贤还要胜一筹？真是太不自量力了。"各种各样的冷嘲热讽一起向伽利略袭来。

于是，伽利略决定在比萨斜塔上公开做一次实验，让人们亲眼看一看究竟谁对谁错。在一个阳光明媚的早晨，那些权威和教授们穿着紫色的长袍，排着整齐的队伍来到塔前，个个都摆出一副盛气凌人的架势。前来观看的人很多，大家议论纷纷。有不少人是来看伽利略笑话的。太阳渐渐地升高，只见伽利略迎着朝阳，一步一步地登上了比萨斜塔第七层的阳台。当他看见塔下那熙熙攘攘的人群时，他将身子从阳台上探出，大声地喊道："大家看清楚，铁球就要落下去了。"

话音刚落，两只重量分别一百磅（实心的）和一磅（空心的）的铁球从五十多米高的塔上被推了下来。塔下有很多人为伽利略捏了一把汗，他们都目不转睛地注视着那两只铁球，只听"咚"的一声，两只球同时落地。这时，塔下的人一阵骚动。那些权威和教授们刚才的威风一扫而尽，个个目瞪口呆……

伽利略在真理面前毫不退缩，他的实验终于揭开了自由落体的秘密，推翻了亚里士多德的学说。

伽利略非常爱思考，即使我们平时司空见惯的现象，他也常常思考为什么。有一次，他在教堂里面听神父布道，抬头看到吊灯在上面摇摆。本来是很平常的一件事，他却有了新发现。他用自己的脉搏来数时间，发现吊灯的每一次摇摆的时间都是相等的——这就是单摆的等时性，这个周期是由吊绳的长度决定的。这个规律现在已经被收录进现行高中物理课本了。

3.望远镜的故事

1608年6月的一天，伽利略按照汉斯·李波尔赛的做法，用一段空管子，一头装凸面镜，一头装凹面镜，做成了一个很小的望远镜。在威尼斯的圣马克广场的钟楼上，他请来了议长和一些议员，让他们依次登上钟楼，用他的望远镜观看大海，不仅看到了用肉眼无法看见的轮船，还看到了体积更小、速度更快的海鸥……

这次成功，给伽利略极大的鼓舞。从此，他全身心地投入到望远镜的研制中，并借助望远镜来研究天文现象。此后，他制作望远镜的倍数不断提高，5倍，8倍，12倍，16倍，20倍……直至做成了可以放大32倍的望远镜。

伽利略用望远镜发现了天体的许多奥秘："月亮并不是皎洁光滑的，上面有高山、深谷，还有曲曲折折的火山裂痕……而且其自身不发光，像地球一样。"

伽利略拿着望远镜的手激动得直颤抖。他的这一发现，与当时所有天文学家认为月亮是一个发光体的观点正好相反。

"银河里有许多小星星。太阳里面还有黑点。太阳本身在自转。"伽利略沉浸在望远镜带来的喜悦中，沉醉在探索宇宙奥秘的兴奋中。

他借助望远镜还发现木星有4个较大的卫星，还发现许多恒星都像太阳那样巨大，而且都在运动中，从而有力地证明了哥白尼学说的正确性。可是，伴随着一系列重大发现，灾难也在悄悄地逼近他....…

4.屈辱的晚年

在科学探索的道路上，伽利略取得了辉煌的成就，可是在佛罗伦萨宗教裁判者的眼里，他却是一个邪恶的叛逆者。自从他那本划时代的书《星宿的信使》问世以后，宗教裁判者就以无限的权力对他进行日夜不停的监视。

1616年3月26日，伽利略奉命到宗教裁判所出席对他的审讯，命令他不许散布这些东西，否则就要受到严厉的制裁。伽利略万般无奈，只好在《否认书》上签字，答应遵命才得到了释放。后来，他带着屈辱和羞愧回到家里，继续著书立说，宣传哥白尼的日心说。这一次，伽利略的罪名严重得多，是"重犯"，传讯通知书下达后，可怜的伽利略正在病中，医生称他可能到不了罗马就会到另一世界……

1633年1月的严冬，伽利略戴着铁链，被押解着前往罗马。在长达6个月的审讯中，伽利略痛苦不堪，被迫发誓对地球运动的信念从此一刀两断："我现在宣布并发誓说，地球并不环绕太阳而运行……"

为了免除一死，伽利略只好说出这些违心的话，但是必须坐牢，而且是终身监禁。在黑暗的牢狱里，伽利略双目失明了，于1642年1月8日含冤离世。

科学最终战胜了邪恶。后来，科学检验了哥白尼、伽利略观点的正确性，教皇乌尔班八世也无限感慨地说："只要木星的光芒在天空闪耀，地球上的人就永远不会忘记伽利略。"

05 评价

"研究自然，实验是获得真知最可靠的依据。"伽利略深信实验是自然科学的基础，并使这一哲学论断成为可以操作的科学方法，如在比萨斜塔上的实验揭示了自由落体运动规律、用望远镜观察天象来证明日心说等，为人类追求真理开辟了一条崭新的道路，这是他独辟蹊径的成功之路。

伽利略是为维护真理而进行不屈不挠的科学战士。当时，人们争相传颂："哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙"。恩格斯称他是"不管有何障碍，都能不顾一切而打破旧说，创立新说的巨人之一"。史蒂芬·霍金说，"自然科学的诞生要归功于伽利略，他这方面的功劳大概无人能及。