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標題: [西方歷史] 伽利略 (Galileo Galilei, 1564-1642) [打印本頁]

作者: ewingwong 時間: 2009-11-4 16:50 標題: 伽利略 (Galileo Galilei, 1564-1642)

大約在伽利略出生前的一百年，就是歷史學者所稱的『文藝復興』時代，這是一段藝術與科學的復興時期。在塔斯坎尼省(Tuscany)，也就是伽利略的成長地方，那兒的發展開始蓬勃。由於印刷術的進步，大量書籍紛紛出版，帶動了歐洲各國人民知識躍升，彼此的思想能夠互相交流，使得科學研究一日千里。

人們急切地想獲得更多資訊，渴望真理而非宗教的信條，希望對自己的星球有更多了解，並對藝術及文學層面有更多的要求。在『文藝復興』之前，人們盲目地接受傳統教義，然而在『文藝復興』時期的人民卻渴望挑戰和知識。在這樣的風氣下成長的伽利略，後來真的成為一個不折不扣的文藝復興人士，他除了是一位觸角甚廣的思想家外，亦對每一門學問深感興趣，在他有生之年，出版了許多革命性的書籍，比同時期的任何一個人，都更努力的將科學推往一個新紀元。

伽利略誕生於一五六四年二月十五日，是文森羅(Vincenzio)和茱麗雅‧伽利略(Giulia Galilei)夫婦的長子，他們住在義大利中西部塔斯坎尼省(Tuscany)的比薩(Pisa)市內。

十一歲之前，伽利略所得到的教育、知識，都是由父親和幾位家庭教師傳授的。他是個活潑外向的孩子，喜愛探險並且研究周遭的一切事物。文森羅非常不信任比薩的教育機構，強烈地反對送他的長子到其中一所去接受教育。

一五七五年，伽利略全家搬遷到比薩東邊的大城市—佛羅倫斯(Florence)。當伽利略全家搬來時，正是它發展成歐洲學術心臟地帶的極盛時期。由於文森羅付不起兒子的學費，十一歲的伽利略只好到附近的城市—巴倫布莎(Vallombrosa)的一所修道院就讀。

一五八一年，十七歲的伽利略進入了比薩大學(University of Pisa)就讀，當時他父親堅持他修讀他毫無興趣的醫學。伽利略是個多才多藝的人，他不單是個天才音樂家、畫家，還是個寫作高手，但是，他卻獨對醫學缺乏興趣。

在第一個學期，伽利略利用閒暇的時間選修數學，並深深的被它吸引。後來，因為受到教授他歐幾里德(Euclid)幾何學的數學大師歐斯迪羅‧里奇(Ostillo Ricci)的鼓勵，結果不再理會父親的意見，在第一個學期結束前轉為數學系的學生。

在比薩大學，伽利略開始對哲學家干涉科學的態度感到不滿，常常引發辯論。他認為像希臘人那樣憑空想像出來的科學是不進步的，他認為科學應該立足於實驗上，一個念頭起初是得自靈感，但是若果沒有實驗的證明，是不可能恆久成立的。

當伽利略在比薩大學念書時，他發現了他第一個科學定律。在一個星期天禮拜儀式的時候，偶然間從擺動的吊燈中，發現擺動物體的科學。十六世紀以前，人們尚未發明時鐘，科學家對於短時間的測量都感到十分頭痛。在沒有任何測時器的環境下，伽利略就利用自己的脈搏跳動作為測時工具。他發現無論擺動距離的長短，吊燈完成一次擺動所須的時間是一樣的。當講道結束時，他對這個發現有了明確的結論﹕從一端擺動到另一端，每次擺動來回所花的時間是相同的；即使因風吹而令擺動幅度大小改變，但結果仍是不變。

回到他在學校的住所後，開始以家中的吊燈做實驗。在吊燈上以不同長度的線懸掛重物，再以他唯一的測時器—他的脈搏跳動，測量擺動的時間。雖然這樣的方法並不精確，但可以肯定的是，他最初的想法是正確的。伽利略因此發明了鐘擺，並公布它的原理：『無論鐘擺的幅度如何，完成一次擺盪的時間皆同。』

之後，他很快想到這新發現可以有多方面的應用。首先就是利用擺錘來製造精確的時鐘。

一五八五年，二十一歲的伽利略尚未取得文憑就離開了大學。雖然沒有文憑，但在十六世紀的義大利，人們不會因為沒有官方文件的證明而損害他們在學術界的聲譽。

伽利略回到位於佛羅倫斯和西那(Siena)之間的家後，就開始教授朋友的子女科學課程而賺取生活費。他利用空閒的時間繼續進行他個人在數學及物理方面的研究。由於他非傳統式的科學理念，以及鐘擺週期定律的發現，他的名氣在比薩日漸響亮。

在當家庭老師的期間，伽利略寫了第一本完整的物理教科書《流體力學》。這本書開創了他以後事業的個人風格，他有時會以說故事的方式講出他的發現，亦會以諷刺喜劇的形式來說明他的觀念。由於這種喜劇式的寫作，伽利略受到高等教育人士及好奇讀者的歡迎，但亦因此觸怒了敵對者，批評他的言行像個異教徒。

在這段日子裡，伽利略遇到了馬奎斯(Marquis Guidobaldo del Monte)。馬奎斯是位富有的業餘工程師，亦是許多科學及哲學研究的贊助者。他對伽利略的鐘擺理論和著作都十分欣賞，他曾推薦伽利略到帕度亞(Padua)大學擔任教授，可惜不成功。但不久，傳出了比薩大學數學系教授空缺的消息，馬奎斯就向學校力薦伽利略。

一五八九年，伽利略重返離開了四年的大學，重返後，他仍不改他反亞里斯多德的主張，因此，亦觸怒了不少人。

一五九零年，伽利略將自己在物體運動及落體上所衍生出來的看法，寫成一本書：《運動》(De Motu)。在這書中，他提到一個有關落體的基本定律。亞里斯多德曾說過，物體下降會因不同的重量而產生不同的速度。伽利略堅稱那是錯誤的，他認為所有物體都是以相同的速度落下，與重量無關。之後，他決定以做一個實驗來證明他的說法是正確的。他和兩位捧著鐵球的助手爬上比薩斜塔的頂端，在伽利略發出信號後，兩位助手在同一時間放掉兩顆鐵球，它們幾乎是同一時間到達地面。毫無疑問，亞里斯多德的理論是錯的。

在這次成功之後，由於伽利略的反亞里斯多德理論，比薩大學在與他的合約期滿後，不再和他續約。更糟的是，在一五九一年冬天，他的父親文森羅突然過世，這令到伽利略要一人擔負全家的生計。在一五九二年，正當走投無路之時，馬奎斯及時伸出援手，為他在帕度亞大學謀得數學系教授一職，不但如此，校方給他的薪金更是以前的三倍。

由於帕度亞的社會思想十分開放前衛，學術討論不再侷限在校園之內，伽利略的言行思想在這裡受到帕度亞知識份子的熱烈歡迎。

他亦開始教授軍方工程師和有興趣的人有關機械原理、天文，以及數學的課程，使他的生活情況逐漸好轉。

這樣過了幾年，伽利略和他在此認識的情人，瑪麗娜‧賈瑪(Marina Gamba)一起生活，並擁有兩個女兒和一個兒子，但是他們卻沒有結婚。

因為沒有準確的測時器，所以伽利略在比薩斜塔做的實驗遭受到質疑。製造鐘擺時鐘又大費周章，伽利略結果想到設計一塊斜板讓球滾下。由於球的基本運動並未改變，這方法可使球下降的速度減慢。他亦利用一個裝滿水的大桶，在底部開了個小孔，令水可以慢慢滴到下面的小桶子。量度小桶子的水後，就可知道球滾下所需要的時間單位。經過實驗之後，伽利略發現球不論是沿著斜面或垂直落下，真正影響球速的只有落下的距離。如果兩個物體，不管重量如何，任其落下或沿著斜面滾落，距離相同，它們一定會在相同的時間到達終點。

這段時期，伽利略設計並出售機械計算裝置給威尼斯軍隊領袖，因為這方面的接觸，逐漸對彈道學產生了濃厚的興趣。經過研究後，他發現大砲發射的砲彈是受到重力和大砲內部引爆的衝力這兩種力的影響。他並指出，如果只有衝力而沒有重力，砲彈會以等速前進。可是，從自由落體實驗中，他知道砲彈會因重力的關係，而加速度落到地面。他指出兩種力共同作用在砲彈上的結果，會使砲彈以拋物線的彈道發射出去，更發現砲口與地平線成四十五度時，砲彈的射程最遠。

一六零九年七月，荷蘭一位叫漢斯‧利柏黑(Hans Lipperhey)的鏡片製造商發明了望遠鏡，義大利亦有進口的望遠鏡，但那些望遠鏡的解像力很差，而且放大倍數有限。伽利略認為這玩意對科學有很大作用，於是著手設計了自創的望遠鏡，並成功改進了望遠鏡的放大倍數和解像度。由於他希望前往更大的大學繼續他的研究，他就將這新發明賣給佛羅倫斯的統治者—科西摩大公(Grand Duke Cosimo)，以要求在那裡做研究工作。

一六一零年初，伽利略發現木星有環繞著它運轉的衛星。在九月，他就搬遷到佛羅倫斯並投入觀察工作。這期間，他完成了一本名為《星宿使者》(The Starry Messenger)的書，記載伽利略在天文學方面的發現：他發現月亮的表面是凹凸不平的、木星有四顆衛星、金星像月亮一樣有盈虧的現象，和銀河系擁有無數的星球。

之後，由於伽利略的反亞里斯多德理論，他和其他亞里斯多德的支持者產生了很多次激烈的辯論。當爭論到達最高峰的時候，伽利略宣稱他相信哥白尼的理論，地球只不過是繞著太陽運轉的一顆行星而已。一六一五年的春天，他因此而被傳喚至羅馬，但伽利略在教宗的代表面前時，他撤回了支持哥白尼的說法，令這風波暫時平息下來。

一六一八年，天空出現了三顆清晰可見的彗星，伽利略亦寫下《試金者》(Assayer)，抨擊耶穌會的科學家對此的謬論。他們宣稱彗星的軌道是直線的，亦因此推斷地心說是正確的。伽利略卻利用望遠鏡觀察到彗星的軌跡明顯是曲線的，並應用當時最新的數學，證明哥白尼的理論是正確的。可是，羅馬當局不理會他的證明，於一六二四年，再傳喚伽利略至羅馬受審。

教宗對爭論深感厭煩，於是要求伽利略撰寫一本關於雙方辯論觀點的書，並要他寫下哥白尼的觀點是完全錯誤的結論。伽利略無從選擇，只可答應。

九年後，伽利略完成這本巨著：《兩大世界體系的對話》(Dialogues Concerning the Two Chief World Systems)。由於書中亦提到支持哥白尼的觀點，他再被喚到羅馬接受審判。他被拘禁在佛羅倫斯附近的一間小屋裡，限制他的出外，而他所出版的書亦被禁。

一六二四年至一六二七年間，伽利略完成《新科學對話》(Two New Sciences)一書，記敘了物體的運動和物質的性質，這本書啟發了後來的科學家的研究方法。但由於羅馬當局禁止他的書出版，伽利略唯有祕密地靠朋友到荷蘭進行出版的工作。在一六三八年，這本書終於面世。但在早一年，一六三七年，伽利略雙眼不幸受到感染，最後終於失明。

一直到了一六四二年一月八日，伽利略去世了。

伽利略對於科學界的貢獻是無法估計的，對大多數人來說，他意味著文藝復興精神的高度發揮。他不但為後世的科學家打好基礎，而他的運動定律在科學史上至今仍是屹立不移的。

『如果亞里斯多德能重返這世界，我確信他會因為我對他所做的中肯而確實的反駁，在他的信奉者中選擇我並接納我，而不是那些盲目崇信並將他奉為真理的人。那些人只知道剽竊他著作中表面意念，而根本不曾進入他的思想核心』 —伽利略

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