伽利略·伽利莱，意大利物理学家，数学家，近代科学实验奠基人之一，外文名叫做Galileo Galilei，生卒时间1564年2月15日-1642年1月8日，被誉为“现代观测天文学之父”。

　　伽利略

　　伽利略于1564年2月15日出生在比萨。他经常被后世称为科学之父。事实上，他之所以能赢得这项荣誉凭借的是一系列惊人的研究上的成就。他不是第一个制定出科学理论的人，也不是第一个进行实验的人，不是第一个观察自然的人，甚至不是第一个向世人证明发明的力量的人，但他是第一个擅长所有这些门类的人，他是一个杰出的理论家，一位实验大师，一位细致的观察者和娴熟的发明家。

　　他在学生时代就展现出多方面的才能。在教堂做礼拜时，他的大脑一刻都没闲着。他注意到一盏摇摆的吊灯。他用自己的脉搏来度量每次摆动的时间，注意到这种往复摆动的时间周期是不变的，即使开始时摆动的幅度很大，到最后摆幅变得很小。到家后，他将这一观察现象转换成一项实验：他用各种不同长度和重量的摆来复现这一现象。然后，他用自己的实验数据提出一个理论，解释了为什么摆动周期与摆动的角度和摆锤的重量无关，而只取决于摆的长度。在这项纯粹的研究之后，伽利略没有止步，而是从实验模式切换到发明模式，由此发明了脉搏计，一种简单的摆，其规则的摆动使得它被用作计时装置。

　　特别是，这个装置可以被用来测量患者的脉搏速率，从而使他最初的观察对象的角色掉了个个儿。当初他是用他的脉搏来测量摆动的灯的周期。那时他正在医学院学习，这项发明是他对医学的唯一贡献。随后，他说服了父亲允许他放弃医学，投身科学。

　　比萨斜塔

　　除了不容置疑的智慧，伽利略作为一个科学家的成功还取决于他对世界、对一切所抱有的巨大的好奇心。他很清楚他的好奇本性，有一次他惊呼道：“我什么时候才能不感到惊奇?”

　　这种好奇心与叛逆性格结合在一起。他反对任何权威，因此他不会仅仅因为一件事情是老师、神学家和古希腊人说是对的就认为是对的。例如，亚里士多德用理念推断出重物下落得要比轻的物体快，但伽利略通过实验证明，亚里士多德在这一点上是错的。他甚至敢说，亚里士多德这位历史上最负盛名的智者“写的是真理的反面”。

　　今天可能很多人都认为是伽利略发明了望远镜。但事实上，是汉斯·利普西——佛兰芒的眼镜制造商——在1608年10月注册了望远镜的专利。在利普西取得突破的几个月里，伽利略这样记述道：“有谣传说某个荷兰人制作了一架望远镜”，于是他立即着手建造他自己的望远镜。

　　伽利略的伟大成就在于将利普西的初步设计变成一架真正的了不起的仪器。1609年8月，伽利略向威尼斯总督展示了这架当时世界上最强大的望远镜。他们一起爬上圣马可钟楼，架设了这台望远镜并用它来观测泻湖。一个星期后，在一封写给他内弟的信中，伽利略报告说，这台望远镜的表现“令所有人感到无限惊愕”。别人的望远镜的放大倍数大约是10倍，而伽利略的望远镜因为有一套更完美的光学系统，能够实现60倍的放大。望远镜不仅给威尼斯人带来战争中的优势，因为他们能在敌人看见他们之前发现敌人，而且它也使精明的商家发现海上正在驶近的载满香料或布匹等新货的船舶，这意味着他们可以在股票的市场价格暴跌之前抛售其股票。

　　伽利略不仅从望远镜的商机中获利，而且他意识到它还具有科学价值。当他将他的望远镜指向夜空后，这使他能够比以往任何时候看得更远、更清晰，看到更深的空间。

　　伽利略首先研究了月球，指出它“充满了巨大的隆起、深深的沟壑和起伏的丘陵”，这与托勒密认为的天体是完美的球体的观点直接相矛盾。随后，伽利略又将他的望远镜对准太阳，发现那上面有斑点和瑕疵，即太阳黑子，现在我们知道它们是太阳表面温度较低的斑块，跨度可达10万千米。天上的缺陷由此得到强化。

　　在1610年1月期间，伽利略做出了更为重要的观察，他发现木星附近有东西在动，最初他以为是4颗恒星。但不久他就明白，它们不是恒星，因为它们绕着木星运动，这意味着它们是木星的卫星。此前还从未有人看到除了我们自己的星球有月亮外，其他行星也有其自身的月亮。托勒密认为，地球是宇宙的中心，但这里的证据无可争辩地表明，并非一切都围绕着地球旋转。

　　伽利略事件

　　他意识到自己发现的木星的卫星为宇宙的太阳中心说提供了进一步的支持。他毫不怀疑，哥白尼和开普勒的研究是正确的，但他继续寻找支持这种模式的证据，希望彻底改变成见，那种坚持地心说的传统的宇宙观。打破僵局的唯一办法是找到一种能够对这两种竞争性模型做出区分的明确的预言。如果这样的预言可以得到检验，那么就将确认一个模型并驳倒对方。良性科学将发展出那种可检验的理论，正是通过这种检验，科学得以进步。

　　事实上，哥白尼已经做出了这样的预言，其中一项一直在等待检验，只是进行适当的观察的工具一直阙如。在《天球运行论》中他曾表示，水星和金星应表现出一系列类似于月相的星相(例如全金星相，半金星相，新月金星相等)，这些相的具体模式取决于地球是否在做绕日轨道运动，反之亦然。在15世纪，没有人可以检验这些星相的模式，因为望远镜还没有发明出来，但哥白尼相信这只是时间早晚的问题，他终将被证明是正确的：“如果视觉能足够强大，我们就可以看到水星和金星的各种相。”

　　以金星为例。金星总是有一面被太阳照亮，而从我们地球的视角看，这个被照亮的一面并不总是对着我们，因此我们看到的金星会显示出一系列的相。在托勒密的地心模型里，相出现的顺序由金星围绕地球的路径及其奴隶般顺从的本轮确定。然而，在日心模式中，相的顺序是不同的，因为它由金星的绕日路径确定，而不存在本轮。如果有人能识别金星的相的实际消长顺序，那么这将消除一切合理的怀疑，证明哪一种模型是正确的。

　　1610年秋天，伽利略成为有史以来见证并绘出金星的相的第一人。如他所料，他的观察结果与日心说的预言完全一致，这为支持哥白尼革命提供了进一步的弹药。他用神秘的拉丁文注记报告了他的结果：“Haec immatura a me iam frustra Ieguntur oy”(我还太嫩还看不懂这些)。后来他透露，这是一段编码字谜，如果我们拆开来读Cynthi figuras muIatur Mater Amorum(“辛西娅的角色被爱情之母模仿”)的话。辛西娅指的是月球，人们对月相已非常熟悉，爱情之母指的是金星，金星的相就这样被伽利略发现了。

　　在这一历史时刻，每一个天文学家本该转向支持日心模型，但这种重大转变并没有发生。大多数天文学家终其一生都深信宇宙是围绕着静态地球在转动，无论在理智上还是从感情上他们都无法飞跃到太阳中心的宇宙。当天文学家弗朗西斯科·西兹听说了伽利略对木星的卫星的观测结果，它似乎表明地球不是一切的中心，他想出了一个奇怪的反驳理由：“这些卫星是肉眼不可见的，因此对地球没有任何影响，因此是无用的，因此也就不存在。”哲学家朱利奥·利布里采取的也是类似的不合逻辑的态度，甚至基于某项原则拒绝通过望远镜来观察天空。当利布里去世时，伽利略暗示道，他可能会在去往天堂的途中最终看到太阳黑子、木星的卫星和金星的相。

　　天主教会同样也不愿放弃地心说，甚至当耶稣会的数学家以更高的精度证实了新的日心说模型后依然如故。此后，神学家承认，日心模型能够对行星轨道做出出色的预言，但同时他们仍然拒绝接受这个模型是对实在的有效表达。换句话说，梵蒂冈看待日心模型就如同我们如何看下面这句话：“How I need a drink, aIcohoIic of course, after the heavy Iectures invoIving quantum mechanics.(上完一节量子力学大课之后，我多么想喝一口，当然是酒。)”，这句话是π的一种密码。如果你注意到句子中的每个单词的字母个数，你便得到3.14159265358979，它是π精确到小数点后第14位时的值。这句话确实是对π的一种高精度的表示，但同时我们知道，π与酒精无关。教会认为，宇宙的日心模式也类似——准确和有用，但不代表实在。

　　然而，哥白尼的支持者仍然坚持认为，日心模式有充分理由表明太阳就是处在宇宙的中心。毫不奇怪，这激起了教会的强烈反应。1616年2月，宗教裁判所的评审委员会正式宣布，日心说的观点为异端邪说。作为这一法令的结果，哥白尼的《天球运行论》于1616年3月——它出版的63年后——被禁止。

　　伽利略无法接受教会对他的科学观点的谴责。虽然他是一个虔诚的天主教徒，但他也是一个狂热的理性主义者，并能够协调好这两种信仰体系。他得出结论：科学家们最有资格对物质世界进行评论，而神学家最有资格对精神世界和应如何生活在物质世界发表评论。伽利略认为：“圣经是为了教导人们如何去天堂，而不是教人了解天堂如何运转。”

　　假如教会批评日心说是认为它缺少证据或数据不佳，那么伽利略及其同事是愿意听取的，但他们的批评是出于纯粹的意识形态。伽利略选择忽略枢机主教的意见，年复一年，他继续宣扬新的宇宙观。最后，在1623年，当他的朋友枢机主教马费奥·巴贝里尼当选为教皇成为乌尔班八世后，他看到了一个推翻保守势力的机会。

　　伽利略和新教皇都出生在佛罗伦萨并在那里长大，两人上的是比萨的同一所大学。乌尔班八世继位不久，就6次恩准伽利略冗长的谒见。在一次进见中，伽利略提到想写一本比较两种对立的宇宙观的书。当他离开梵蒂冈时，他形成了这样一个坚定的印象：他已得到教皇的祝福。他回去继续他的研究，并开始写作后来被证明为科学史上最有争议之一的一本书。

　　在他的《关于两大世界体系的对话》里，伽利略用了三个人物来探索日心说与地心说各自的优点。萨尔维阿蒂代表伽利略的偏爱日心说的观点，他显然是个聪明、博学和雄辩的人。辛普利邱——小丑的角色——试图捍卫地心说。而萨格利多则充当调解员的角色，引导这两人之间的对话，虽然他的偏见在他顺便戏弄辛普利邱时时有出现。这是一部学术性很强的著作，但它采用人物角色来解释正反双方的论点和反驳为它赢得了更多的读者。此外，它是用意大利语写的，不是拉丁语，这清楚地表明伽利略的目的就是要赢得广泛的民意来支持日心说。

　　《对话》最终于1632年出版，即伽利略明确获得教宗批准的近十年后。从批准到出版之间的这种时间上的严重滞后显然带来严重后果，因为正在进行的“三十年战争”改变了政治和宗教格局，教皇乌尔班八世现在准备推翻伽利略及其论点。三十年战争始于1618年。当时，一群新教徒闯入位于布拉格的皇宫，将国王费迪南的两名顾问从楼上的窗口扔了出去，这个事件被称为“布拉格扔出窗外”事件。当地人已经被天主教国王对新教徒的持续迫害激怒了，这一行动引发了匈牙利、特兰西瓦尼亚、波希米亚和欧洲其他地区的新教教区的暴动。

　　《对话》发表时，战争已经肆虐了14年，天主教会对日益增长的新教的威胁感到越来越震惊。教皇必须让信仰天主教的信徒们看到他的铁腕能力，因此他决定对他新施行的某些强硬的民粹主义策略来个灵巧的掉头，转而谴责胆敢质疑传统的地心说观点的任何异端科学家的有亵渎嫌疑的作品。

　　对于教皇的想法为什么会有这么大的转变的一种颇具个性化的解释是，天文学家们嫉妒伽利略的名气，加上比较保守的枢机主教纠合在一起兴风作浪。他们将教皇早年的一些关于天文学的较幼稚的言论与《对话》中小丑辛普利邱的言论加以比较并放大。例如，乌尔班曾辩称，就像辛普利邱辩称的那样，万能的上帝创造宇宙时完全不考虑物理定律，因此当教皇看到《对话》中萨尔维阿蒂对辛普利邱的讽刺性回应时必然感到被羞辱：“当然，神能够让鸟飞起来，即便它们的骨骼是由实心的黄金制成的，它们的静脉里全是水银，它们的肉比铅重，它们的翅膀非常小。他没有这么做，他不需要证明什么。而你动不动就把主抬出来仅仅是为了掩盖你的无知。”

　　《对话》出版后不久，宗教裁判所便以“强烈的异端嫌疑”而要求伽利略前来接受审讯。当伽利略抗议说，他病得厉害无法前往时，宗教裁判所威胁要逮捕他，并将他拷上手铐用囚笼押往罗马。于是他只好屈从，准备行程。在等待伽利略到来的同时，教皇便开始采取措施将《对话》封杀，并下令印刷所上缴所有成书到罗马，但为时已晚——所有成书都已售罄。

　　1633年4月，庭审开始。关于异端的指控主要集中在伽利略的观点与《圣经》上的陈述——“神固定地球在其基础上，永远不动。”——之间的冲突上。宗教裁判所的大部分成员主张枢机主教贝拉明所表达的观点：“断言地球围绕太阳运动就像宣称耶稣不是处女所生一样的谬误。”然而，在主持审判的10位枢机主教中，有部分人属于抱有同情心的理性派，为首的是教皇乌尔班八世的侄子弗朗切斯科·巴贝里尼。在庭审的两周里，证据全都对伽利略不利，有人甚至以酷刑相威胁，但巴贝里尼不断呼吁宽大和容忍。在一定程度上，他是成功的。在被认定有罪后，伽利略既没有受到肉体折磨，也没有投入大牢，而是被判无限期软禁。《对话》则被列入禁书。巴贝里尼是3名没有签字的主审法官之一。

　　对伽利略的审判和随后的处罚是科学史上最黑暗的事件之一，是非理性压倒逻辑的一段屈辱。在庭审结束时，伽利略被迫放弃信仰，否认他的说法的真实性。不过，他还是设法以科学的名义赢得了些许自尊。据说宣判后，当他站起来时他喃喃自语道：“Eppur SI muove!”(“然而它还是在动呀!”)。换言之，真相是由实在决定的，不是由裁判所审定的。无论教会怎样声称，宇宙仍然按照自己的不可改变的科学规律运行，地球还在围绕太阳做轨道运行。

　　伽利略陷入孤立，被禁闭在他的住所里。他继续思考支配宇宙的规律，但当他于1637年失明后他的研究变得非常有限。他患上青光眼也许是因为长期盯着望远镜受到阳光的强烈刺激所致。伟大的观察者再也不能观察了。1642年1月8日，伽利略与世长辞。作为最后的惩罚，教会拒绝让他安葬在圣十字教堂墓地。