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第三部分 个别解剖
3-1 伽利略：近代科学的奠基人
社会上流传很多关于科学和科学家的传说，它们夸大地讲述着一些伟大的科学家及其他们的发现发明的故事。关于伽利略的传说是之一是，1590年的一天，伽利略曾站在比萨斜塔上，进行自由落体实验的表演，从而检验出亚里斯多德提出的“较重的物体比较轻的物体下落速度快”的权威断言是个错误的结论。关于伽利略的传说之二是，伽利略因出版《关于托勒密与哥白尼两大世界体系的对话》（简称《对话》）受到天主教会的判罪，在读完自己的悔过书后仍喃喃自语：“地球依然在转动”。
《伽利略的女儿——科学、信仰和爱的历史回忆》
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第一个传说来自伽利略本人。他在晚年的时候向他的一个青年学生详细叙述了这件事，这个学生把它写进了伽利略死后出版的一篇传记中。这一点与牛顿的苹果传说相似。俄罗斯著名科学史学者库兹涅佐夫在他的《伽利略传》中对这件事只字未提，看来是因为缺乏更多可靠的证据。美国的索贝尔在她所著的《伽利略的女儿－科学、信仰和爱的历史回忆》中，认为伽利略即使做过这次实验，但没有达到预期的效果，“不管伽利略可能把这件事做得多么轰动一时，但他没有能在斜塔下成功地改变普遍的看法。大球由于较少受到伽利略所承认的空气阻力的影响，所以下落的速度较快些，这一点使比萨大学哲学系大大松了一口气。大球下落速度就快了那么一点点，这使伽利略几乎没有占到什么上风。……16世纪的许多哲学家由于不习惯实验证明，所以宁愿相信亚里士多德的智慧，而不相信伽利略的滑稽表演，正是这次表演使他在比萨成了一个不得人心的人物。”（[美]达娃·索贝尔，谢延光译，伽利略的女儿－科学、信仰和爱的历史回忆，上海译文出版社，2002，第22页）
关于第二个传说，库兹涅佐夫认为这个故事是不真实的，但表达出的意义是真实的，“1633年6月22日在多明我会修道院的教堂内，伽利略并未说过这样的话，此后他也未说过这句话。这是个传说故事。”（[俄]库兹涅佐夫，陈太先、马世元译，伽利略传，商务印书馆，2001，第249页）但人们宁愿相信这个传说，以彰显伽利略不得不对宗教采取妥协的态度时仍然坚持科学的精神，“既然伽利略未曾说过‘地球依然在转动！’这句话，当然就可以赋予它不同的含义。”（同上，第280页）。索贝尔也认为伽利略私下里可能说过这种话，但不会是在判决这一天：“经常有人说，伽利略在从跪在地上爬起来时曾低声嘟哝说‘Eppur si muove’(但它仍然是运动的)。还有一种说法是，他是仰首看天和跺着脚说这句话的。不管是哪一种说法，在这种充满敌意的交锋中，要伽利略说出如此大胆的坚定信仰，可能是愚不可及的，更不用说这种说话表明了一种他彼时彼地不可能鼓起勇气去做的挑衅性行为。他可能在几周后或几个月后在其他一些证人面前说过这种话，但决不是在那一天。他在米内尔瓦修道院里被宣告有罪，是由于别人为了换取他的合作而对他作出的诺言进行破坏的缘故。他深信自己是无辜的；他承认‘有罪’，仅仅是因为他的供认是这笔交易的一部分而已。”（同1，第300页）
《伽利略在罗马：一个困恼的天才的兴衰》
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事实上，承认伽利略在宗教面前的让步丝毫不会对伽利略在科学上的伟大产生损害。尽管科学史家对哥白尼天文学革命的提法有些异议，但对伽利略对哥白尼天文学—太阳中心说的贡献都给予了极高的评价。韦斯特福尔在《近代科学的建构》中写道：“这本书（指哥白尼的《天体运行论》）是否引起了一场革命还有待确定，说它引起了一场革命，那时因为：在1600年刚刚度过了他们最初一段科学生涯的两个人—开普勒和伽利略将成为这场革命的主要推动着。”（[英]韦斯特福尔，彭万华译，近代科学的建构，复旦大学出版社，2000，第1页）科恩在《科学中的革命》认为：“那些著书立说论述哥白尼革命的学者们，常常会得出这样一个结论，即这场革命在开普勒和伽利略进行革新之前并未发生。实际上，这两位科学家大胆而新颖的思想远远超过了朴素的哥白尼学说所及的范围。”（[美]科恩，鲁旭东等译，科学中的革命，商务印书馆，1998，第159页）当代著名物理学家霍金对伽利略的评价更高：“伽利略可能比任何其他的人更有资格称为近代科学的奠基人。”（[英]斯蒂芬·霍金，吴忠超译，时间简史，湖南科学技术出版社，1996，第159页）
何以伽利略被称为近代科学的奠基人呢？因为近代科学建立在精确细致的实验数据和严密的逻辑体系之上，也就是说，用数学公式来概括实验数据、用实验数据来赋予数学公式以物理含义、用实验数据来检验理论演绎是现代科学的重要特征。哲学家们倾向于把弗朗西斯·培根列为倡导近代实验科学的第一人，但他对实际从事实验科学的人影响甚微，而伽利略是首先提倡新的实验科学技术并身体力行的科学家，开创了实验科学之先河；也是他首先把数学引入到物理学中，确立了数学与经验的关系。在力学方面，伽利略的贡献是应用数学知识和实验测量提出了惯性、加速度等概念，发现了自由落体运动规律；在天文学方面，伽利略自制了天文望远镜，进行了大量的观测，他观察到了4颗围绕木星运动的卫星；花了6年时间写出了著名的《对话》，以高超的技巧给出支持哥白尼学说的实验证据。丹皮尔在《科学史及其与哲学和宗教的关系》写道：“哥白尼的天文学是根据数学简单性这一‘先验’原则建立起来的，伽利略却用望远镜去加以实际的检验。最重要的是，他把吉尔伯特的实验方法和归纳方法与数学的演绎方法结合起来，因而发现、并建立了物理科学的真正方法。”（[英] W.C.丹皮尔，李珩译，科学史及其与哲学和宗教的关系，商务印书馆，1979，第195页）因为坚持科学实验的必要性，在伽利略面前，不管是来教会支持下的经院哲学的观点或者来自亚里士多德的权威观点都要受到实验的检验。从这一点也可以看出，因为伽利略是虔诚的天主教徒，他不会像布鲁诺那样，坚持日心说是为了在宗教思想的改革方面与教廷进行斗争。伽利略尽管遭到了教廷的判罪，他仍然没有拒绝宗教和教会，只是与教会巧妙周旋，力求宗教不对新的科学方法和新的科学理论进行镇压，并试图摆脱亚里士多德哲学和经院哲学传统对科学的束缚。
按照英国科学史教授德雷克在《伽利略》中的观点，直接与伽利略的科学发生冲突的是亚里士多德的自然哲学，而不是宗教。“伽利略的研究方式是科学的，而非哲学的，因为无论怎样改进测量仪器和步骤，测量总是近似的。哲学家寻找准确的知识，而科学家则满足于越来越精确的近似。伽利略开始进行物理测量时暂时把哲学搁置脑后，而当他通过测量发现了某些定律时，对寻找原因就失去了兴趣，从而与哲学分道扬镳。”（[英]S.德雷克，唐云江译，伽利略，中国社会科学出版社，1987，第3页）
有关伽利略在科学与宗教产生冲突时的观念，英国科学史家布鲁克在《科学与宗教》（[英]约翰·H·布鲁克，苏贤贵译，科学与宗教，复旦大学出版社，2000 ）一书中给了我们另外一种解释。尽管伽利略坚持自然和《圣经》在本质上是由不同的语言写成的，但他认为，科学与宗教至少在3个方面存在着某种关联，因而增加了宗教与科学分离的难度。首先，科学的确定性建立之后，就成为阐释《圣经》的助手；其次，那些同《圣经》相悖的自然问题是未经证实的。第三，如果按照哥白尼的观点来理解《圣经》，《圣经》里的一些故事才更具合理性。也就是说，伽利略认为，在阐释《圣经》时，哥白尼学说优于托勒密学说。然而，伽利略赋予《圣经》全新的科学含义的热情，反而导致了神学对科学的非难，这可能才是伽利略的悲哀，也表明了宗教与科学不得不走上分离之路。
因此可以说，无论在科学方法上，还是在科学与宗教的关系上，伽利略都是一个分水岭。
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《阅读科学家》
关于科学家传记的读书笔记
张九庆 著
初稿，请勿正式引用
收录时间：2004.04
来源：独家授权
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