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天文学家及物理学家
伽利略（Galileo）
意大利天文学家及物理学家。1564年2月15日生于比萨；1642年1月8日卒于（佛罗伦萨附近的）阿切特里。
伽利略这个名字举世皆知，不过，这只是他的前名。他的全名为伽利略·伽利雷。把后名的词尾变化一下作为长子的前名，这是托斯坎人的习惯。他在米开朗基罗（意大利雕刻家、画家、建筑家兼诗人。---译者）逝世前三天出生，这标志着研究艺术向钻研科学的过渡。
伽利略的父亲是一位数学家，一度富有而当时已家道中落，他想要伽利略去学医而执意不让他学数学。那时候（也许现在也是），一个医生挣的工资是一个数学家的三十倍。伽利略毫无疑问会成为一个好医生，就象他很可能成为一个卓越的艺术家或音乐家一样，因为他确实是文艺复兴时期的一位多才多艺的人物。
然而，命运却自有安排，并给老伽利雷带来了烦恼。伽利略这个年青的学生偶然地听了一次几何课。他又接着做了些研究，结果发现自己独立地得出了阿基米德*曾得到的结果。他立即找父亲请求，父亲终于勉强同意让他学数学和科学。
这是值得举世庆幸的事情，因为伽利略的这一选择是科学的重大转折点。他不只是满于观察，而是去探寻可以证明其理论的决定性实验。他开始测量，将事物化简为数量，看是否能推导出某种可以简单而概括地描述一种现象的数学关系。他并不是第一个这样做的，甚至在十八个世纪以前，阿基米德（伽利略对他钦佩得五体投地）就已经做过。不过，和那些后继者相比，伽利略不是个彻底的实验者，他仍继承了古希腊人喜好推理的传统。
尽管如此，伽利略能使实验变得引人入胜。其一是由于他具有文学才能（又是一种天赋），他会将自己的实验和理论描述得清晰而优美，致使他的定量方法风靡一时。
他的第一个惊人发现是在1581年作出的，当时他还是在比萨大学学医的一名不满二十岁的青年。他去比萨教堂做礼拜，结果竟注视起一盏枝形吊灯的晃动来，在气流的影响下，它的晃动路线时而是大圆弧，时而是小圆弧。具有定量头脑的伽利略觉得，不管它的摆动幅度大小，摆动一次的时间是相同的。他数着自己的脉搏对此作了测量，一回到家，就做了两个同样长度的摆，使一个以较大幅度摆动，使另一个以较小幅度摆动。他发现自己是对的：两个摆果然保持一致。
在后来的实验中，伽利略发现他的最大问题是难于精确测出小的时间间隔。他只得继续利用脉搏，或利用滴漏的速度。说来好笑的是，在伽利略死后，惠更斯*应用了伽利略发现的摆原理来控制时钟，从而解决了伽利略本人未能解决的问题。伽利略还试图测量温度，为此在1593年设计了一个验温器。这是一种利用气体的膨胀和收缩来测量温度的气体温度计。它很不精确，直到一个世纪后的阿蒙顿*时代，测温技术才真正发端。（永远不应忘记的是，科学发展的速度在很大程度上取决于测量技术的进展。）
1586年，伽利略发表了一本论述他所发明的比重秤的小册子，这本书使他首次引起学术界的注意。
伽利略开始研究落体的特性。当时，所有学者仍旧信奉亚里士多德*的信条，即下落速度与落体的重量成正比。伽利略指出，这个结论是错误的，其根源在于空气阻力使面积较大的轻物体下落变慢（树叶、羽毛、雪片就是例子）。如果物体重得和密实得足以把空气阻力的影响减小到相对来说可以忽略不计，它们就以相同速度下落（在伽利略时代，还不可能获得良好的真空，而当终于获得这样的真空后，事实证明伽利略是对的）。
传说伽利略为了证明他的观点，将重量相差十倍的两个炮弹同时从比萨斜塔上丢下。人们看见和听到两个炮弹同时落到地面上。这大概不过是一个传说而已，但在更早几年前，斯蒂文*却做过，或至少描述过一个相似的实验。
然而，伽利略的这个实验完全足以推翻亚里士多德派的物理学。
由于他测量时间的方法还不能精确到足以测出自由落体运动速度的程度，所以他让物体沿一斜面滚下而使重力得到“稀释”。通过使该斜面的斜率小，便能随心所欲地减慢此下滚运动。由此，他十分容易地证明，物体的下落速度与其重量毫不相干。
他还能够证明物体沿斜面作速度均匀增加的运动：即物体运动得越来越快。达芬奇*在一个世纪以前就注意到这个现象。但他没有告诉任何人。
这就解决了一个重要的哲学争端。亚里士多德曾认为，为使一物体不断运动，必须不断施加作用力。一些中世纪的哲学家因此得出结论说，不断运动着的天体必须由天使不停地推动。一些哲学家甚至用这样的理由论证上帝的存在。相反，中世纪晚期的一些哲学家，如布里丹*，则认为：不断运动的天体一经推动之后，便无需再施加作用力。据此观点，上帝在创造世界时，可能开始推了它一下，尔后就让它自己去永远运动下去了。这些哲学家们说，如果连续不断地施加作用力，会使运动越来越快。
伽利略的实验结果有利于这第二个观点而反对了亚里士多德。在地球引力的不断作用下，下落物体的速度不仅随时间稳定地增加，而且其降落的总距离与时间的平方成正比。
他还指出，物体可在两个力的同时作用下运动。一个是水平方向施加一下的初始力（如炮的引发），可使物体进行水平匀速运动。另一个是在垂直方向不断施加的作用力，可使同一物体加速下落。这两个运动迭加的结果，物体便沿一抛物线运动。这样，伽利略便从射击中创造出了一门科学。
物体受一个以上的力作用的概念，也可以解释为什么地球表面上的一切，包括大气、飞鸟和落石，能与地球一起转动，而同时又维持着其迭加而成的运动。这就驳斥了反对哥白尼*理论的一个最有力的论点，告诉人们不必担心地球的自转和公转会将那些与之连接不牢靠的物体抛在后面。
（伽利略的证明全部是用古希腊人的几何论证方法得出的。把代数应用于几何，以及发现比伽利略所用的几何方法远为有力的数学分析方法，均有待于以后笛卡儿*和牛顿*去进行。然而，伽利略以其所知尽力而为，他的发现标志着力学的开始，并为一百年以后牛顿*提出运动三定律奠定了基础）。
伽利略在其力学著作中还论述了材料的强度，因而也创立了这门材料科学。他首次指出，如果一个结构的各个尺寸同等地增大，它就会变弱---至少他是从理论上给予解释的第一个人。这便是现在所称的平方-立方律。体积随线性尺寸的立方而增大，但强度仅随线性尺寸的平方而增大。因此，较大的动物按比例则需要比小动物更强的骨架。一只鹿若按比例胀大成一头象的大小，就会被自己压垮。必须将它的腿超比例加粗，才能支持住自己的身体。
伽利略及其继承者们，尤其是牛顿，成功地解释了推力运动和拉力运动（“力”）后，使人们产生这样的认识，即宇宙中凡可测量的一切事物，均可根据推力和拉力复杂多少。这种机械宇宙观一直占支配地位，直到伽利略之后又过了三个世纪，才出现了一场新的科学革命，提出了物质要比机械论者所设想的复杂得多的观点。
可是，伽利略不愿过于公开地斥责亚里士多德学派的物理学。他在等待着一个有把握的时机。这个时机伴随着1604年出现的新星（通常和开普勒*的名字连在一起）一起来到了。伽利略用这个新星驳斥了亚里士德关于天体永远不变的看法，而实际上是驳斥了亚里士多德学派的整个体系。
伽利略的工作使他在比萨成为不受欢迎的人，因而他搬到威尼斯领地帕多瓦，这里对他要好一些（当时的威尼斯是个有相当多知识自由的地方）。他在新职位上的薪水为旧职位的三倍。可是伽利略生活放纵，用钱大方，怎么搞也总是欠债。他还常常遭到非难，因为他不肯巴结权贵们。而且他才华横溢，谈法犀利，总忍不住要用这些才能去嘲笑那些与他观点不一致的蠢驴。这些人因此成了他的死敌。甚至在他还是大学生时，就因其能言善辩和不跟随俗因而有个“辩论家”的外号。他甚至拒绝穿大学礼服，以致多次被罚款。此外，他是一位超群拔类的教师，学生们成群结队地去听他讲学；据可能夸大的报导，听讲人数高达两千之多，而其同情面对空厅虚席，，只能悻悻离去。没有什么能比这一点更能使同僚恼怒的了。
在帕多瓦，伽利略与开普勒书信往来。在此通信中，他承认自己早在1597年就相信哥白尼的理论了，可是他出于谨慎，暂时克制住自己，不公开这样说。布鲁诺*于1600年被处死刑，定然促使伽利略继续克制。
而在1609年他听说荷兰发明了一种用透镜制成的放大筒。不出六个月，伽利略就设计出自己独特的放大筒---一种放大率为三十二倍的放大仪器。他能将它调近用作显微镜，用它来观察昆虫。但是，伽利略还是把该仪器作为望远镜，充分发挥它的作用。他把它朝向天空观察天体，这就开拓了望远镜天文学时代。
伽利略用望远镜发现月球上有山脉，太阳上有黑点，这就再一次证明亚里士多德关于天体是完美无瑕的、只有地球才是不完美和不整齐的观点是错误的。第谷·布拉赫*已经在对新星和彗星的研究中提出了这一点，法布里修斯*在其变星的研究中也说出了这一点，但伽利略的发现却挟击了太阳本身。
（其他天文学家几乎与伽利略同时发现太阳黑子—因为，对于很大的黑子，即使用肉眼直接凝视太阳也能辨认出来----这就在优先权上有了争议，致使伽利略又额外树敌。但是，不管伽利略是否有优先权，他所做的不止是看到黑子，他通过跟踪太阳上的个别黑子而说明太阳绕其轴每27天自转一周，甚至还以此确定了太阳自转轴的取向。（伽利略也没能避免自食其果，他对太阳的研究损伤了他的眼睛，他年青时眼睛就曾受过感染，而年老后又双目失明。）
恒星，即使是明亮的恒星，在望远镜中仍是些个小光点，而行星却显得象小球。伽利略据此推断出卫星星一定比行星要远得多，宇宙可能是无穷大的。
伽利略还用望远镜发现许多用肉眼看不见的恒星。银河本身发光，便由于它是由无有选举权个这样的恒星组成的。
更富于戏剧性的是，他发现木星由四个附属星体伴随，这些星体有规律地绕木星运转，只有在望远镜中才能看到，经过几周的连续观察，他便能算出每个星体的周期。开普勒给这些星体命名为卫星。它们各自用神话中的名字命名：爱奥、欧罗巴、加尼米得和卡力斯托，总称伽利略卫星。木星及其卫星是哥白尼体系-----小星体绕大星体运转----的一个样板。这一清二楚地证明并非所有的天体都绕地球运转。
伽利略观察到，金星也有相位变化，它和月相---从满月到弦月----完全相象，如果哥白尼学说是对的，两者就必须相象。而根据托勒密学说，金星就必须永远呈弦相。金星相位的发现同时肯定地证明这样一个事实，即行星是因反射阳光而发亮的。伽利略还发现，当月亮未盈时，它的夜侧（即暗部）是微微发光的，他将此解释成从地球来的光对它的照射（“地球反照”）。以前人们已发现这个现象，但支做了不同的解释。波赛东尼奥*认为这是阳光透射过半透明月亮的结果。赖因霍尔德*则认为这是阳光透射过半透明月亮的结果。赖因霍尔德*则认为月亮表面是发磷光的。地球反照说明，地球和行星一样在阳光照射下发亮因而消除了地球与天体间的又一个不同点。
所有这些用望远镜做出的发现，意味着哥白尼学说在发表半个多世纪后的最终确立。
伽利略在一本他称为《星际使者》期刊的几期特刊上宣布了他的发现，这些发现既激起了巨大的热情，也引起了极度的愤怒。年老的威尼斯贵族们登上塔顶，用伽利略的望远镜观赏远处海上的船只---不然是看不到的。他是当时欧洲最好的光学工匠，制出了许多个望远镜。他将望远镜分送欧洲各地（一个到了开普勒手中），以使其他人能进一步证实其发现。威尼斯和佛罗伦萨都愿向他提供待遇优厚的职位。伽利略选择了自己心爱的地方佛罗伦萨，这使威尼斯人十分不快。
1611年伽利略抵罗马，受到隆重而热烈的欢迎，然而并非人人都高兴。关于天体有缺陷的思想，以及令人怅然的使地球从宇宙中心的地位下降的哥白尼体系人思想，这些都极为扰乱人心。伽利略还十分轻率地写了一本书，对圣经提出了自己的看法，并广泛地讨论了神学问题，因而触怒了神学家。伽利略的保守的反对者们力谏教皇庇护五世于1616年宣布哥白尼学说为异端邪说，迫使伽利略缄口不言。
阴谋在继续。忽而是伽利略的朋友占上风，忽而是他的敌人得优势。1632年，不知什么缘故，伽利略相信了当时执政的教皇（乌尔班八世）是友好的说法，认为自己可以大胆说话了。所以他发表了自己的杰作《关于两大世界体系的对话》。在书中，他让分别代表托勒密*观点和哥白尼观点的两个人在一个聪明的门外汉面前辩论。（令人十分惊异的是，尽管伽利略与开普勒有着长期的友谊，他却没有提及开普勒对哥白尼学说的修改----一种对该学说作出不可估量的完善的修改；但在那时候，实际上当时无人赏识开普勒的工作。）
当然，伽利略在书中让哥白尼派在论战中获得辉煌胜利。有人在教皇面前进谗，说书中蓄意安排的那个托勒密派人物辛普利修是侮辱性的影射教皇本人。这本书更加伤害了那些自认为受到侮辱的人，因为它是以生动有力的意大利文为普通公众写的（并不仅仅为了拉丁学者），并被迅速地译成其他语言-----甚至汉语。
伽利略以异端罪被推向宗教法庭（他的不慎重的公开谈话，很容易地证实了这个罪名），并于1633年6月22日被迫放弃与托勒密体系相违背的一切观点。从浪漫的角度来看，也许该加上一个拒绝屈膝投降的英勇行为，但是伽利略已年近七十高龄，又有布鲁诺的前车之鉴促使他谨慎行事。他收回声明被迫认错，结果被判每周背诵一次赞美诗的三年苦行---当然，还要求他不得再有任何端行为。
据传，当他跪着作完皈依声明后站立起来时，喃喃低语道“然而它（指地球）却在运转”。这显然是整个学术界心中的想法。伽利略在其风烛残年保持沉默，因此，保守分子只得到了有名无实的胜利（在此期间---1637年---他作出其最后的天文发现，即月球在转动时的缓慢摆动，即“天平动”）。当他逝世时，保守分子拒绝将他埋在圣地，则更表明他们本无胜利可言。
科学革命从哥白尼开始，到伽利略受审，其间遭到将近一个世纪的反对。这种斗争终于结束了；革命不仅存在下来，而且占了优势，尽管确有少数孤立地区仍在抵制。（如哈佛大学在其创办之年（1636年）仍然坚持着托勒密学说。）
伽利略的《对话》直到1835年才从天主教的*单中去掉。1965年，教皇保罗六世在一次出访比萨时赞扬了伽利略---这就更加清楚地承认了在这个问题上教会是错的。

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