载2004年2月6日《文汇读书周报》

 

你认识伽利略吗?

钮卫星

 

  受过一点教育的人大概不会不知道伽利略。学过一点科学史的读者则会知道更多关于伽利略的事迹:他首先使用惯性原理、描述了相对运动的概念,从而支持了哥白尼学说。他首先把实验和数学相结合的方法引入到科学研究中。他首先把望远镜用作科学仪器观测星空。他第一个尝试测量光速。他第一个发现单摆的等时性并据此提出摆钟的设计。他第一个发明温度计,等等。
  没错,这就是伽利略。但从这些干巴巴的叙述中,你实在很难说已经认识了伽利略。要真正认识伽利略,我们寄希望于一本能写透伽利略的学问和人品的《伽利略传》。但这样的书似乎还没有写出来,所以这里笔者推荐另外两本:《伽利略研究》(以下简作《研究》)和《伽利略的女儿――科学、信仰和爱的历史回忆》(以下简作《女儿》),以求合壁之功。
  重视实验被认为是伽利略对近代科学方法做出的一大贡献。但一般教科书作者对这一点的理解往往有偏差。《研究》告诉我们,伽利略在探索落体规律时,实验并不如我们一般理解的那么重要。“在伽利略看来,一个这样重要的问题,科学赖以建立的基本问题是不能求助于实验来解决的。实验支持或削弱我们的论证。实验并不替代论证。”用伽利略自己的话来说:“对于我来说,单靠推理建立这个真理也不应该有困难。”(《研究》107-108页)
  同样在《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》中,伽利略的代言人萨尔维阿蒂与亚里斯多德的代言人辛普利邱辩论在运动的帆船的桅杆顶上放落一块石头,它将会掉在船上什么位置的问题。萨尔维阿蒂指责经院哲学家们从没有一个去桅杆顶上扔一个石头看看,而当辛普利邱屈服到认为对这个问题“只有实验可以做出决定”时,萨尔维阿蒂却声称实验完全是不必要的,他说:“对于我自己,没有实验,我也确信事实就像我告诉您的一样(石头将落在桅杆底部),因为它必定是这样;我还可以补充,您自己也已经知道不可能不是这样。”(《研究》181页)
  读到这样的话,读者是否吃惊呢?伽利略还是不是你先前理解的“实验方法的创立者”呢?正像《研究》指出的,伽利略的目标是“物理的数学化”(《研究》72页),伽利略不是在探究运动的原因,而是在用数学描述物体怎样运动。在这一点上,伽利略秉承的是古希腊毕达哥拉斯和柏拉图重视理性和数学的传统,而不是重视观察和经验的亚里斯多德的传统。所以《研究》说“他的科学是柏拉图的复仇。”(《研究》242页)
  科学史上的大师大都有这样一点柏拉图倾向,开普勒、牛顿、爱因斯坦都是如此。用乔治·伽莫夫的话来说:“爱因斯坦的毕生工作可以归结为把大部分物理学几何化。”所以爱因斯坦称伽利略是近代物理学乃至整个现代科学之父,可谓惺惺相惜。
  伽利略也是两个女儿和一个儿子的父亲。1592年伽利略到威尼斯的帕多瓦大学任教之后,认识了一名当地女子玛丽娜·甘巴,与她生育了两女一男,但没有结婚。1610年伽利略用美第奇家族四位公子的名字命名他用望远镜发现的四颗木星卫星,并多少因此而被聘为托斯卡纳大公科西莫二世的首席数学家和哲学家,他离开威尼斯到佛罗伦萨时只带走了两个稍微年长一点的女儿。玛丽娜后来嫁给了一个当地人,伽利略以后也没有结婚。《女儿》一书描述的这些伽利略的私事似乎与他在科学史上的贡献不相干,但这样一位尘世中的有血有肉的伽利略才是真实的伽利略。
  再者,伽利略的天才思想不会是凭空得来的,通过对他的全方位了解,我们或许可以从中获得启发。1589年25岁的伽利略在比萨大学获得一个教职,但因为拒绝穿规定的校服被扣了工资。伽利略认为这种教授长袍是种累赘,还写诗进行讽刺:“教授长袍的尊严使他不能到妓院里去,使得他得不到宿娼时邪恶的快乐,而只得安于自己双手的同样罪恶的安慰。”(《女儿》21页)这里伽利略对教授长袍的厌恶未尝不可以看做是对保守知识传统的一种反叛。
  伽利略与教会保守学者势力之间的冲突,常被描述成是科学与宗教的冲突,以致在很多情况下,伽利略这个名字成了宗教压迫科学的象征。笔者在一本历史书上看到一幅插图:伽利略昂首挺胸、正气凛然地站在宗教法庭上,接受几个形容猥琐的红衣主教的审判。而事实是伽利略跪着当庭宣读了宗教法庭为他准备的“忏悔书”,公开表示放弃《对话》一书中的“错误观点”。传说伽利略在事后喃喃自语道:“可是,地球还是在动的呀。”这恐怕只是某种美好愿望而已。
  《女儿》还告诉我们,在教会中伽利略有很好的人缘,教皇乌尔班八世微时便是他的好友。他通过走后门的办法把一双分别只有13岁和12岁的女儿送进了修道院,因为她们是私生女,并且还没有到入修道院的法定年龄。伽利略还通过他的保护人托斯卡纳大公的关系为私生的儿子取得了合法地位。诸如此类,说明伽利略在为人处世方面并不象在学术上那样到处树敌。
  总之,笔者以为,一方面我们不必给伽利略增添任何我们觉得崇高的东西,另一方面对真实的伽利略的认识,也丝毫无损于伽利略在科学史上的地位,反而更能体会他作为一个凡人而取得如此成就的难能可贵之处。

《伽利略研究》,[法]A·柯依列 著 李艳平等译,江西教育出版社,2002年10月。
《伽利略的女儿――科学、信仰和爱的历史回忆》,[美]达娃·索贝尔著,谢延光译,上海译文出版社,2002年3月。

 

 

2004年2月7日加入