近代人类世界科学中心： 伽利略、牛顿、爱因斯坦，可以再现吗？ 近代世界科学中心依次为： 意大利（1540 ~ 1620年）， 英国（1660 ~ 1750年）， 法国（1760 ~ 1840年）， 德国（1840 ~ 1910年）， 美国（1920 ~ 今）。 意大利中心有：伽利略奥·伽利略 （Galileo Galilei，1564-02-15 ~ 1642-01-08）； 英国中心有：艾萨克·牛顿 （ Isaac Newton，1643-01-04 ~ 1727-03-31）； 德国中心有：阿尔伯特·爱因斯坦 （Albert Einstein，1879-03-14 ~ 1955-04-18）。 法国和美国中心，有谁出现？ 美国中心，为什么没有出现牛顿？ 在《爱因斯坦奇迹年》一书 的导言中，主编施塔赫尔 （John Stachel）比 较了牛顿和爱因斯坦这两个“奇迹年”的多项异同，但是有一个非常重要的共同点，却完全没有被注意到，这个共同点也是经常被后来的科学家们有意无意忽略的，那就是——牛顿和爱因斯坦创造奇迹时，都没有用过一分钱的“科研经费”！ （ 江晓原， 2009-12-28， 爱因斯坦：曾经的超级“民科”） 相关链接： 刘立，2016-08-18， 哈佛高层领导详解教师考核和晋升： 3年小评5年大评8年终评 http://blog.sciencenet.cn/blog-71079-997123.html 江晓原，2009-12-28， 爱因斯坦：曾经的超级“民科” http://professorjiang.blog.163.com/blog/static/1267663142009112925742633/ http://blog.sina.com.cn/s/blog_485f2bc80100gyz0.html 因为学院式的环境迫使青年人不断提供科学作品，只有坚强的性格才能在这种情况下不流于浅薄。 科学网：徐明徽，李娇 ，2016-07-17， 人到中年仍博后：“青椒”生存艰难真是一个世界性问题 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/7/351399.shtm 鲍得海，2014-12-25， 【圣诞反思录】--- 罗马教皇圣诞节例数教廷15宗罪！ http://blog.sciencenet.cn/blog-5190-853747.html 01） 自认为不朽、不可或缺，以为自己有过人之处。 02） 过度勤奋，沉浸在工作中，忽略必要的休息，造成压力和焦虑。 03） 心理和精神僵化，失去内心的平静、活力和胆识，成为工作的机器，而不是天主的子民。 04） 过度规划与功能主义，以为透过完善的规划就能让事情有效进展，没有想像力和不能创新。 Pope Francis's 15 'new commandments' for Vatican staff http://www.telegraph.co.uk/news/worldnews/the-pope/11308360/Pope-Francis-15-ailments-of-the-Curia.html By Josephine McKenna, and AP6:10PM GMT 22 Dec 2014 1) Feeling immortal, immune or indispensable. A Curia that doesn't criticise itself, that doesn't update itself, that doesn't seek to improve itself is a sick body. 2) Working too hard. It is the disease of those who, like Martha in the Gospel, lose themselves in their work, inevitably neglecting what is better; sitting at Jesus' feet. The Pope said that Jesus called on his disciples to rest a little, because neglecting necessary rest brings anxiety and stress. 3) Becoming spiritually and mentally hardened. It's dangerous to lose that human sensibility that lets you cry with those who are crying, and celebrate those who are joyful. 4) Planning too much. Preparing things well is necessary, but don't fall into the temptation of trying to close or direct the freedom of the Holy Spirit, which is bigger and more generous than any human plan. 2016-08-08 ， 沿着目前的模式继续走下去，人类完全可能在 200 年内自我毁灭！ http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-995180.html 2014-10-17， 科学，您可以不堕落吗？ http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-836443.html 2016-02-25， 教育中心 → 人文强国 → 科技中心？ http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-958583.html 张永祥，2014-06-27， 顶级科学大师丝语: 俄罗斯玩不玩CNS? 精选 http://blog.sciencenet.cn/blog-1076418-806951.html 俄罗斯人对知识、科学和数学的态度一直保持着俄语“ Intelligentsiya ” 的古老传统。这个词是其他语言中没有的，因为没有其他国家有一个类似的由学者、医生、艺术家、教师等组成的阶层，他们永远把为社会作贡献为先，个人名利在后。 俄罗斯数学传统的另一特点是倾向于全面地把数学看成一个充满活力的有机体。西方学界有可能一个人只是数学上某一方面的专家，而对相邻分支一无所知。一个学者涉猎较广在西方学界 被看成一大缺点，而恰恰在俄罗斯一个学者研究领域太窄被看成同样程度的不足。 孙学军，2016-05-14， 发表压力导致论文质量下降 精选 http://blog.sciencenet.cn/blog-41174-977184.html 感谢您的指教！ 感谢您指正以上任何错误！
阿奎那的梦魇 Aquinas ’ nightmare 按：继续贴旧文。 各位看官能猜到1983年访问意大利的那一行物理学家都有谁吗（心里明白就好......） ？ Both Science and Faith are gifts of God. 科学与信仰都是上帝的馈赠。 ——保罗二世 John Paul II 1983 年的春夏之交，在罗马大学（ Roman University ）物理系与梵蒂冈天文台（ Vatican Observatory ）访问的中国物理学家一行在教廷传道部（ Department of Propaganda ）的几位神职人员带领下游览了旅游胜地那不勒斯（ Naples ）。在昏暗的圣多明戈教堂（ the Saint Dominic an Church ）里，热情而好客的主人向远道而来的中国朋友自豪地介绍道： 这里就是 托马斯·阿奎那 Saint Thomas Aquinas (1225~1274) 半生讲授神学——“论证上帝存在”的圣地！ 话毕，难掩兴奋的主人期待着客人们由衷的赞叹与朝圣者似的追问，然而他收获的只有一片沉默与茫然 …… 一位当事中国学者在回忆这段尴尬经历时，不经感叹：托马斯·阿奎那 这个名字，太陌生了！ 不错，在一代代的“布鲁诺”坚持不懈地努力下，这位耶稣基督与亚里士多德的忠顺仆人、“斯丢彼得神父”（“斯丢彼得”者， stupid 也 ）们的优秀代表、曾经雄视古今的神学巨人已如尘埃被扫进了历史的垃圾堆。多少年之后，试问那些在一次次血腥镇压与疯狂绞杀中苟全性命者、那些业已取代腐朽教廷执掌世界文明的“科学斗士”，又有谁会去虔诚地追溯一个“敌人”不平凡的生命？ 当然，笔者不准备像一个过了气的教士一样蜷缩在滚滚向前的历史车轮碾过的车辙里小心翼翼地述说这位神学家的伟大。只是试图以这个陌生的名字为手术刀，去剖开物理学史那个鲜为人注意的侧面 …… 救赎之路 自文明火炬从爱琴海之滨进入“七丘之城”（ City of Seven Hills ）以来，曾经生机勃勃的欧陆精神世界步入了暂时的沉寂。在以力量与秩序为基调的罗马时代，人们对“信仰”的理解仅限于军人式的无条件服从。随着以罗马教廷为中枢的天主教势力垄断欧洲文明话语权，虔诚而狂热的宗教情感更是将这种服从精神提升到无以复加的地步。从血泊中一路走来的基督徒还来不及洗刷掉自己道袍上的血污就迫不及待地在整个欧洲着手建立崭新的、绝对的精神权威。 与世俗的国王领主们牢牢控制土地相比，在上帝名义指引下的神权阶层更多的是在文化领域实施独裁，即天主教的文化专制。历史上，凡文化专制的出现，总是以各种形式的“焚书坑儒”为标志，古希腊学人馈赠后世那些卷帙浩繁的经典大多作为异端邪说被束之高阁或付之一炬，而沿袭旧学的人作为不肯归化的“异教徒”往往要为此付出生命的代价。 令教廷始料不及的是，自从苏格拉底在德尔非打开了令人恐惧的“潘多拉魔盒”（ Pandora’s Box ），怀疑与反思就成为了人类精神活动的核心。而此二者天生就是服从与虔诚的死敌。 德尔非燃起的星星之火正是上帝威权的致命威胁，救世主广布世界的福音竟是如此的苍白无力。当无数人兴致勃勃地议论“信仰在先还是理解在先”之时，天主教廷已经不得不承认：在罗马帝国残酷镇压下崛起的强大信仰在希腊先哲的理性战车面前显得如此的不堪一击。 值此危局，圣多明戈会（ the Dominic an Order ）修道士托马斯·阿奎那毅然承担起拯救信仰的千钧重任。所谓“师夷长技以制夷”（魏源《海国图志》），阿奎那神父仔细地研读了古希腊学人的著作，深入考察了亚里士多德精心构筑的理性大厦，经数年苦思终于证悟其中奥妙：真理的合理性并不在于其本身，而是维系真理的纽带——逻辑。 基督教信仰的核心是上帝崇拜，拯救信仰的工作一定要从维护上帝的存在性开始。基督教神学定鼎之作《神学大全》（ Summa Theologica ）中，阿奎那首次将亚里士多德构造科学体系的利器——逻辑学移植入经院哲学。 在《物理学》一书中，亚里士多德开宗明义地考察了宇宙中物体运动的原因，他从作为事实经验的“任何被推动者皆被某一事物推动”命题出发，在对无限递归的先验否定基础上，证明了存在一个“不被任何别的事物推动第一推动者”，称为“第一动因”（ the first cause ）。阿奎那受此启发，全面吸收了亚里士多德的逻辑方法论，并且独创性地在“第一动因”与“上帝”两个概念之间划上了等号。以此为契机，阿奎那以一己之力完成了对信仰大刀阔斧的改造工程，奠定了“以理性维护信仰”神学思维范式。亚里士多德构筑知识体系的粘合剂，在阿奎那手中成为了信仰大厦的梁柱。像古希腊以来的科学或哲学一样，基督教神学也以依靠自身的逻辑化完成了自身存在价值的实现——又一种杂糅式的“和谐”。 但是基督教信仰在希腊文化的包装下重装上阵并不构成神学逻辑化的全部历史意义。 当 发源古希腊的理性烛火得以在壁垒森严的宗教禁地悄无声息地传承之时，“居功至伟”的 阿奎那并没有意识到，这条救赎之路的终点却是一个将信仰陷于万劫不复的噩梦！ 比萨传奇 公元 1492 年 8 月，在前辈马可·波罗（ Ma r co Polo ）的指引下，雄心勃勃的意大利航海家与殖民者克里斯多夫·哥伦布（ Christopher Columbus ）率领自己组建的西班牙（ Spain ）探险舰队在万众期待中驶出了巴罗斯（ Palos ）港, 人类第一次以欧洲的名义向一望无际的大西洋（ Atlantic ）扬起了豪迈的风帆……轰轰烈烈的地理大发现时代（ Age of Disc o ver y ）由此拉开了序幕。 近 100 年后，同样是一位怀揣梦想的意大利人，以他阿基米德一般的旷世才华再次叩开了沉寂已久的物理学圣殿的大门…… 14 世纪以来，作为罗马帝国遗产的天主教神权势力对欧陆的绝对统治在愈演愈烈的世俗立国浪潮中处于风雨飘摇的境地。横亘南欧的阿尔卑斯山（ Alps ）南麓，热那亚( Genoa )、威尼斯（ Venice ）、佛罗伦萨 (Florence) ……大大小小的商贸重镇纷纷崛起。罗马帝国故地仿佛一夜之间尽吹古希腊多元化的城邦政治遗风，无怪乎高扬古希腊理性的文艺复兴发轫于此。 比萨（ Pisa ），意大利西陲托斯卡纳（ Tuscany ）省港市，沉浸于文艺复兴风气之先，孕育着封建领主嗤之以鼻的资本主义（ capitalism ）以及与老朽经院哲学格格不入的新思想。 1564 年 2 月 15 日，这座古城迎来了历史馈赠的荣耀——一个呱呱落地的婴儿。没落贵族凡山杜·伽利雷 （ Vincenzo Galilei ） 兴奋地给刚出世的长子取了一个别致的名字： 伽利略·伽利雷 Galileo Galilei ( 1564~1642 ) 今天人们首次听闻比萨这座城市，多半就是因为这个名字！ 父辈的人生智慧 伽利雷家祖上曾是享誉佛罗伦萨的名医，辗转至凡山杜一代已家道中落。也许是流淌在身躯里的高贵血液使然，凡山杜年轻时，也曾像世家子弟一样徜徉于数字与音符的自由园地（这无疑也是毕达哥拉斯以降的传统），撩拨心爱的鲁特琴（ lute ）潇洒自在地游走于水榭楼台，收获无数士族少女的垂青……当炽热的音乐理想在时间中冷却，生活的现实便迫使他跻身贩夫走卒之流以养家糊口。 比萨与佛罗伦萨之间常年的商旅奔波最终磨蚀掉了浪漫作曲家的全部创作激情，在驴背上消磨光阴的凡山杜终于悟出了这个世界真实的旋律——人不能靠理想去生活！ 正在瓦伦布莎（ Vallombrosa ） 修道院享受学习时光的伽利略，却正是理想泛滥的年纪。在宗教弥撒与经院哲学的熏陶下，年轻的伽利略自信将以整个生命侍奉高高在上的天主（这个信念贯穿伽利略一生）。然而，有切肤之痛的父亲果断地斩断了年轻人不切实际的幻想。 凡山杜迫不及待地要把生活的真相告诉自己的长子伽利略——伽利雷家光耀门楣的唯一希望，他精心为儿子规划了未来之路——医生，这既是光复祖上荣耀的必由之路也是直达衣食无忧的体面生活的捷径。 背弃理想的人， 把现实面前的胆怯， 理解为正道的复归。 迷失本心的人， 将名利脚下的溃败， 解释为人生的智慧。 一切陈腐的经验， 不过是失败者的轮回！ 这一夜，父子俩促膝长谈。老迈的商人必须要在不谙世事的儿子面前尽情嘲讽那个风华正茂的作曲家，而金币与音符两张面具下却是同样一个灵魂。不知是什么原因，激动的父亲不能自已，一时老泪纵横，最后竟嚎啕大哭起来。 沉默的伽利略顺从了父亲的意思，这是他人生之旅的第一次屈服。 “坏学生”的辩证法 1581 年， 17 岁的伽利略进入了比萨大学（ University of Pisa ），作为一名医学生开始了自己的大学生涯。 医学教授的照本宣科乏善可陈，伽利略选择到图书馆蔚为壮观的珍藏中寻求慰藉，流连于欧几里德展开的几何世界，陶醉在阿基米德留下的奇思妙想。而老师眼中，集逃课与耍“小聪明”刁难教授于一身的伽利略无疑是“坏学生”的典型。 历史处处蕴含着奇妙的辩证法：“好学生”在旧秩序中出类拔萃，“坏学生”要奠定新秩序来出类拔萃，而新的秩序调教出一批新的“好学生”并等待着新秩序下的“坏学生”来埋葬自己。批量生产的“好学生”至多能承担书写或誊抄历史的任务，而不世出的“坏学生”才是历史的开创者与引路人。 在时任托斯卡纳宫廷数学家的耶稣会（ Society of Jesus ）士马窦·里奇（ Matteo Ricci S.J. 即与明末学者徐光启合译《几何原本》的“泰西大儒”利玛窦 ）鼓励下，背负着医学教授的诅咒与父亲的无可奈何，伽利略成功转至比萨大学数学系。 心满意足的他并没有也不准备在数学系终结自己“坏学生”的荣誉头衔。在自由而广泛地吸吸收希腊“营养”后，他甚至变本加厉。至少在旁观者看来，伽利略已经开始把对老师的“无心刁难”升格为对权威的“有意蔑视”， 风化的石像 在人类漫长的文明史的大多数时刻，决定科学命运的并不是其本身，而是后人对它的诠释。 同为人类智能结晶的早期样板，亚里士多德逻辑化的自然哲学体系在与毕达哥拉斯—柏拉图几何神秘主义的长期对峙中，却一直处于下风状态。这种状态一直持续到基督教在罗马世界确立正统地位，以阿奎那为代表的经院哲学家在讨伐异教（古希腊与古罗马的多神教）信仰色彩浓重的毕达哥拉斯—柏拉图主义的同时，亦在亚里士多德体系的背后敏锐地嗅到了上帝对宇宙的天才设计。 于是乎，急于步阿奎那后尘的经院学者纷纷放下往日高傲的姿态，频繁穿梭于古希腊冰冷的废墟，不遗余力地攫取先哲的遗言以装点信仰的门面。处于上升阶段的基督教神学以一种不加节制的膨胀姿态吞噬了吕园残卷里的亚里士多德。 这是基督教最辉煌的一次远征。奥林匹斯山诸神向独一无二的上帝屈膝臣服，博大精深的爱琴海文明不过是煌煌《圣经》的注脚。教廷迫不及待地向世人炫耀掠夺而来的战利品——亚里士多德，他们竭力把这个俘虏打扮成先知（ prophet ）的摸样。整个罗马欢呼圣人的复临，不会有人注意到吕克昂摇摇欲坠的斜阳。 当智慧的鲜花成为威权的配饰； 当思索的果实成为刻板的教条。 圣人的石像在岁月中风化， 智者的面庞在阴影中变得可憎。 迷雾中的斜塔 只有狂妄悖逆之徒， 敢于向圣人咆哮。 因为他们既拥抱过爱琴海畔的朝阳， 也欣赏了吕克昂的落日。 1590 年某日，黄昏的比萨港。 沉寂许久的大教堂庭前人山人海。百无聊赖的贵族、无所事事的市民抑或偶然驻足的旅人，所有人的目光都聚焦在了一个人身上——伽利略·伽利雷。 1585 年，他尚未获得无数人艳羡的大学文凭便被迫离开了这座城市。 4 年后，年仅 25 岁的他作为第一任数学讲座教授回到了母校。 今天，一贯不修边幅的学者换上了自己最华丽的滚边领教士袍，从容地走入嘈杂的人群中。鼎沸的人声刹时安静下来，广场上出现片刻肃穆。这种氛围恍惚如苍老的苏格拉底当仁不让地来到了雅典市政广场中心，又好像身着艳丽红袍的枢机主教开始主持一场盛大的弥撒。 这离经叛道的家伙竟敢向亚里士多德开火！ 长者们毫无顾忌的嘟囔打破了暂时的静寂。他们是伽利略曾经的老师现在的同事——比萨大学的教授们。固然，这些经院派始终弄不明白尊贵的盖特宝图侯爵（ Marquis Guidobaldo ）为什么要保荐这个不知天高地厚的傻小子窃据神圣的大学教席，但这并不影响他们以怜悯的心态欣赏伽利略这个可怜的狂徒当众出丑。 一定的重量在一定的时间内运动一定的距离；较重的重量在较短的时间通过同样的距离，即时间和重量成反比。例如，一个物体的重量是另一个的二倍，则它通过给定距离只需要另一个的一半时间。 ——亚里士多德 《论天》 自然哲学或物理学的首要任务在于认识自然，认识自然的第一要务在于刻画运动。人类对宇宙万物运动规律的不同理解是构造形形色色的自然观（包括宇宙模型）的第一步。在亚里士多德的自然哲学体系中，世间万象的物质本元被归结为四大元素（ the four elements ），按由“重”到“轻”的顺序依次为土、水、气、火。四大元素在宇宙中各自占据着永恒静止的“自然位置”，由四大元素组合形成的宏观物体则按其元素比例存在一个向相应元素“自然位置”的运动趋势，这种运动被定义为“自然运动”。在亚里士多德构造的自然观中，物体在不受外界作用时的“自然运动”取决于其组成比例最大的元素。 基于对粗糙的实践经验的形而上总结，更多是出于对“线性关系”（ linearity relation ）的本能依赖，亚里士多德及其信徒坚信：对常见的自由落体运动而言，物体自由下落的速率与其所含元素的多少即“重量”呈正比关系。亚里士多德这套“各从其类”的运动学（ Kinematics ）为亚里士多德—托勒密地心体系的天球模型提供一种自洽的运转机制，历代经院学者对其深信不疑。 或好奇、或疑惑、或茫然、或鄙夷，各种各样来自人群的目光包围着伽利略。他微笑着从趾高气昂的经院派面前走过不加任何辩白。这一刻伽利略是从幕后悄然登台的主角，他从来没有像现在一样热切地渴望这些老朽的存在，他们的存在特别是他们发自肺腑的“铺垫”将为这幕好戏构造不可或缺的戏剧性。 伽利略走上大教堂的钟楼——比萨斜塔（ Tower of Pisa ），那是比萨的制高点。 残阳西坠，斜塔颀长的阴影投射在广场之上。伽利略俯瞰广场上的人群，难以抑制自己的兴奋与紧张。在比萨广场这个硕大舞台上，在塔下各怀心思的注目中，也许只有他明白将会发生什么！ 围观的人群陷入了焦躁，连那些经院派的老朽们也按耐不住源自本能的好奇，鄙夷之态转而为迫切的期待，期待上帝来裁决自己的信仰。 伽利略向塔下示意，实验开始。他从塔顶抛下了两个铁球——一个重 10 磅，另一个重 1 磅。两个铁球的坠落不过持续了数秒，却释放了超出物理学计算的“能量”——两个铁球同时落地！ 好奇者恍然大悟，疑惑者若有所思，茫然者不知所云，鄙夷者最终愤怒。惊恐的经院派不断在胸前划十字架，他们伏在地上痛苦地乞求，乞求主宽恕他们的“动摇”，乞求主结束这眼前的“虚幻 ” 。只有他们感应到了摧毁性的“能量”，在剩下的日子里他们需要不断地祷告来抑制崩溃。 观众四散而去，满意的也好，不满意的也好，都快速回归到了各自的生活轨道。只有伽利略斜倚着塔顶的栏杆，他要亲自送走今天的落日…… 残阳入海，夜幕深沉。雾失楼台，声销迹匿。 这个精彩的故事最早见于伽利略的关门弟子维维安尼（ V. Viviani ）撰写的《伽利略生平的历史故事》一书，而在伽利略本人及同时代学者的著述中均无记载……至于“两个铁球”的传奇，是伽利略晚年的记忆模糊，还是维维安尼出于布“道”的刻意杜撰，迷雾中的斜塔默而不语，历史背后的真相无迹可寻。 我们唯一能确定的是，这一年伽利略在其新完成的《论运动》( On movement )一书中首次阐述了不同于亚里士多德的自由落体论断——物体的自由落体速率与其重量无关，并以此为发端经历长期的研究探索——特别是基于阿基米德水钟（ water clock ）计时法的斜面实验（可能是“比萨斜塔实验”的原型），最终建立了以“加速度”（ acceleration ）为核心概念的近代运动学。 不久之后，伽利略为此付出了代价：忍无可忍的经院派在数学讲席的第一个任期结束后将他驱逐出了比萨大学。 1971 年 8 月 2 日，阿波罗 15 号（ Apollo 15 ）的登月舱前，一片羽毛与一支铁锤同时落地。在这个曾经引发人类无数美好遐想的荒凉星球上，宇航员大卫·斯科特（ David Scott ）面对全球亿万观众娓娓道来： 我们今天能够来到这里，其中之一原因就是数百年前发现自由落体定律的伟人——伽利略…… 雄辩胜于事实 如果亚里斯多德能重返这世界，我确信他会因为我对他所做的中肯而确实的反驳，在他的信奉者中选择我并接纳我，而不是那些盲目崇信并将他奉为真理的人。那些人只知道剽窃他著作中表面意念，而根本不曾进入他的思想核心 。 ——伽利略 一个思想体系的谢幕要远比承载它的生命的消亡复杂得多，亚里士多德、阿奎那早已作古，他们留下的自然哲学体系业已内化为这个时代最顽固的“常识”，并不甘于退出历史舞台。伽利略面对的并不是江湖骗子的痴人说梦，而是一个绵延千年的人类智慧结晶。这个庞大壁垒尚存一个坚固的地基，即我们的经验事实——铁球总比羽毛先落地！ 对事实的尊重是一个自然哲学家的“良心”，伽利略无法对这个几乎不可逾越的经验事实视而不见。从这个角度出发，“两个铁球同时落地”的传奇近乎不可能的神迹，贸然进攻的结果必然是全军覆灭。 在柏拉图洞穴隐喻里，被羁锁的人始终背对由洞口入射的火光，火光在他们面前石壁上投射的黑影构成了他们的整个世界，也就是他们全部经验事实的唯一来源。这些被羁锁的灵魂满足于并且只能满足于在虚幻的影子中拥抱所谓的世界。 为了挣脱锁链，伽利略需要强大的武器。 伽利略时代广泛普及的神学教育以“七艺”为纲，“七艺”又以亚里士多德开创的逻辑学为首。在虚无缥缈的玄学思辨盛行的时代，作为一把去伪存真的利剑，逻辑是维系真理的唯一力量。在圣多明戈教堂里笔耕不辍的阿奎那借助逻辑涤荡迷失，拯救信仰，并将逻辑内化为经院哲学的语法。不同于绝大部分时间在社会底层挣扎的开普勒，长期混迹于贵族与神职人员圈子的伽利略谙熟养尊处优者的形而上癖好与经院哲学的“阿奎那传统”。 伟大的阿奎那神父毕生为自己从吕园废墟拾来的宝剑而骄傲，但他并不知道这把为自己披荆斩棘的利器本质上是凌驾于一切具体对象的思维法则。这就注定逻辑并不受主人意志的摆布，也从来不是神坛下忠顺的奴仆。 1 63 2 年，伽利略在教廷的疏忽下“侥幸”出版了他的第一部代表作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（ Dialogues concerning the two chief world system s : Ptolemy and Copernicus ）。在这部总结自己科学思想的巨著中，伽利略对逻辑这柄双刃剑的运用已达炉火纯青之境，他以一种幽默的姿态用同样被经院派熟识的柏拉图对话体展开了令阿奎那及其信徒彻底崩溃的巧思： 萨尔维瓦蒂 （ Salviati ） ：如果我们取两个自然速率不同的物体，显而易见，如果把两个物体连接在一起，速率较大的那个物体将因受到速率较慢物体的影响其速率要减慢一些，而速率较小的物体将因受到速率较大物体的影响其速率要加快一些，你同意我的想法吗？ 辛普利邱( Simplicio 蠢人的意思 )：毫无疑问，你是对的。 萨尔维瓦蒂：但是，如果这样是对的话，并假定一块大石头以（比如说） 8 的速率运动，而一块较小的石块以 4 的速率运动，那么把两者连在一起这两块石头将以小于 8 的速率运动；但是两块连在一起的石头当然比以前以 8 的速率运动的要重。可见，较重的物体反而比较轻的物体运动得慢，而这个效应同你的设想是相反的。你由此可以看出，我是如何从你认为较重的物体比较轻的物体运动的快的假设推出了较重物体运动较慢的结论来。 …… 对话中，伽利略的代言人萨尔维瓦蒂以苏格拉底“精神助产术”式的反诘姿态，娴熟地运用形式逻辑中的归谬法 （ reduction to absurdity ）一步步将经院哲学的传声筒辛普利邱“逼迫”入“两可两不可”的死胡同。伽利略自由落体落体悖论（ paradox ）成为科学史上精彩绝伦的一笔，正如它摧毁经院哲学阴影下关于自由落体的顽固“常识”，其存在也为固执纯粹理性的人带来一丝希望—— 在某种条件下，雄辩可以胜于事实！ 在逻辑基础上构建的壁垒最终要靠逻辑来瓦解。 这是伽利略的胜利，还是亚里士多德的胜利？ 斩断锁链的伽利略走出洞穴，在灿烂而温暖的阳光中，他似乎看见了 第一个挣脱锁链的苏格拉底正在弟子的注目下从容地啜饮那一杯血红的鸩酒…… 仁慈的警告 Men of Calilee, why do you stand looking into the sky? 加利利人哪，你们为什么站着望天呢？ ——《圣经·使徒行传》（ Acts of apostle ） 伽利略 · 伽利雷 平静地伫立在宗教裁判所的被告席上，聆听主审法官声色俱厉地宣读冗长的判词…… 世间也许再没有物种像人类一样喜好剥夺同类说话的权利。 1616 年 2 月 ，在教皇 保罗五世（ Paul V ）的授意下， 宗教法庭剥夺了伽利略宣扬哥白尼学说的权力。 在文艺复兴如火如荼的年代，天主教对固有文化专制的竭力维持与各色“异端邪说”的大行其道交织并举。查禁与杀戮，这些教廷的激烈反应恰恰成为了各种新思想最廉价的广告。哥白尼与布鲁诺的学说业已成为新锐学者圈子里隐秘而又公开的潮流。 早在帕多瓦大学（ University of Padua ）教授数学期间（ 1592~1610 ），得风气之先的伽利略就接受了哥白尼的思想。也许因为长期沉浸在以追逐“新潮”来标榜“开明”的贵族们冠冕堂皇的奉承中而磨蚀了自己作为科学家敏锐的判断力，已贵为斯托卡纳宫廷数学家（同时兼任比萨大学数学教授）的伽利略竟然天真地以为：凭自己旨在拓宽人类视野的长年研究以及对上帝赤诚热烈的虔诚，仅仅修书一封就足以撼动教廷对“日心说”的“偏见”——他要让教廷相信合乎事实的学说并不会亵渎《圣经》权威。 天真本来就是一种滑稽，学者的天真只不过为滑稽平添了些书卷气。伽利略的公开信一时间在罗马教廷传为笑谈。嬉笑之后，一本正经的教廷要让这个愚蠢到“可爱”的人明白一个十分简单的道理——不要拿科学真理去和意识形态较量！ 本着“惩前毖后，治病救人”的方针，教廷给予了伽利略 “给出路”政策： 组织上还是信任和看重他的，也希望他相信组织，不要再执迷不悟，在错误的道路上越走越远，应该立即与哥白尼、布鲁诺之流划清界限。组织上保证， 只要他公开宣布放弃“邪说”，回归正道，宗教法庭可以既往不咎。 如若不然， …… To be or not to be? 生存还是死亡？ ——威廉·莎士比亚（ William Shakespeare ）《哈姆雷特》（ Hamlet ） 阶下的被告在沉默中犹豫不决，因为他深知隐藏在“仁慈的警告”背后的含义： 16 年前这些刽子手已经用烈火“超度”了一个激进的布鲁诺；今天，罗马城外荒丘乱坟的十字架下亦并不在意多收留一个沉默的伽利略！ 苏格拉底的从容， 布鲁诺的勇气。 我们偏爱殉道的浪漫， 予苟活以鄙夷。 两点间最短的距离不一定是直线。伽利略，这位“近代科学之父”、开启物理科学大门的巨人，没有为自己过早地选定结局。他屈服了，然后像一个失败却不失血性的懦夫，带着深深的自我厌恶，垂头丧气地回到了佛罗伦萨。 故交人情 1632 年 8 月，伽利略的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（简称《对话》）在公开发行 6 各月后被恍然大悟的教廷勒令禁止。这一年秋天， 68 岁的伽利略收到了罗马宗教裁判所的第二张传票。这张传票来自伽利略的同乡、校友、相交 20 年的学术知己而今贵为教廷中枢的教皇乌尔班八世（ Urban VIII ）。 1611 年，时任枢机主教的乌尔班八世与风头正盛的伽利略结识于罗马，两人相见恨晚，互相引为知己。 1 6 2 4 年，锐意改革的教皇乌尔班八世允许老友伽利略以中立的态度阐述托勒密和哥白尼的宇宙体系，这正是伽利略写作《对话》的契机。 然而，这个世界上最脆弱的东西是人心，任何力量都可裹挟它而去。教皇宝座无上权威的诱惑与波诡云谲宫廷斗争的教训足以使任何一个雄心勃勃的改革者自觉伏倒在顽固的守旧势力的脚下。自天主教确立正统地位以来，梵蒂冈对《圣经》解释权的垄断是教廷世俗法权的全部来源，任何对《圣经》的“新解”都被视为是对教皇无上权威的挑战，这也是乌尔班八世对哥白尼学说态度的底线。即使乌尔班八世在充分顾及私人友谊与自身修养的情况下尚能容忍伽利略在《对话》中以蠢人辛普利邱影射自己的无礼行径（伽利略似乎将教皇与自己的私人交谈时的会话作为辛普利邱的语言蓝本），一旦他意识到《对话》中对正统经院哲学的肆意嘲弄（也就伽利略的幽默）可以成为新教叛逆攻击自己的武器时，这位一贯以开明与宽容自居的学者型教皇便会摇身一变成为冷血无情的老辣政客——一如他的诸位前任。 主动自首情节——这便是曾经以对哥白尼学说开明而宽容态度著称的乌尔班八世施舍给故人的唯一人情…… 没有申辩的审判 究竟是何等可怕的力量可以让一个人放下高贵的自尊，无所不用其极地贬低自己？ 旷日持久的批判与声嘶力竭的控诉已经摧毁了老人的精神防线，神情恍惚中伽利略似乎又看见了鲜花广场上熊熊燃烧的烈火：烈火吞噬了布鲁诺扭曲的残体，烈火映照出教士们狰狞的笑脸……知识与理性支撑的思想大厦在不可抑制的恐惧中轰然倒塌，跪在冰冷石板上的伽利略战战兢兢，残存的意识使他明白：死亡与自己的距离只在一念之间。 人固有一死，或重于泰山，或轻于鸿毛。 ——司马迁 《报任安书》 伽利略一遍又一遍的说服自己，强迫自己用宗教裁判所的思路来自我反省。在某些时候，他像一个丧失心智的人那样自言自语，他发自内心的相信自己有罪，真的看到了自己对崇高信仰的背叛所造成的损害,他甚至为数十年来“虚夸的自负、纯粹的无知、粗心的错误”而痛哭流涕…… 1633 年 6 月 22 日，圣多明戈会的圣玛利亚教堂（ the church of Santa Maria Sopra Minerva ）大厅。 10 名 枢机主教联席（实际 1 名因力保伽利略而拒绝出席）宣判： 放弃哥白尼学说； 焚毁《对话》； 禁止出版所有作品； 终生监禁； 禁止探视； …… 宗教裁判所这次亮出了除肉体消灭外全部的“杀人”手段。 伽利略恭顺地接受了判决，在象征认罪伏法的“忏悔书”上颤颤巍巍地签下自己的名字。他觉得自己就是比萨斜塔上亲手抛下的铁球，疾速坠落，最后粉身碎骨…… 死者已矣， 只有活人来默默承受苦难。 因为重任在肩， 苟且偷生也可以是一种崇高。 地球仍在转动 当伽利略被宣判时，他却满怀信心地宣告：地球仍在转动！ …… ——格·季米特洛夫（ Г . Димитров ）在“莱比锡（ Leipzig ）审判”上的辩护辞 辗转半年后，已是戴罪之身的伽利略被软禁于自己的故居——佛罗伦萨附近的阿切特里 （ Arcetri ） 。他的余生选择在一种戏剧性的苦修中度过：日复一日的“忏悔”与至死方休的“继续犯罪”。 1638 年，伽利略耗尽心血的最后一部著作《关于两门新科学的讨论与数学证明》（ Discourses and Mathematical Demonstrations concerning the t wo New Sciences ）通过友人的秘密渠道在风气自由的荷兰出版。这部物理学史上承前启后的巨著中，伽利略系统地总结了自己一生的研究成果，详尽阐释了速度、加速度等运动学基本概念的物理意义与数学定义，首次给出了物体重心（ barycenter ）、惯性定律（ Law of inertia ）、力的合成法则、运动的相对性原理（ Principle of Galileo’s relativity ）、力学相似性 等物理学概念的表述。 话语可以由强权垄断，但真理不容抹杀。天主教廷仍在为抱残守缺做最后的挣扎， 一个后亚里士多德的自然哲学体系已经初具规模了。 1642 年 1 月 8 日，在黑暗中求索了最后 5 年（ 1637 年伽利略双目失明）的老人在家中安然离世。 宽恕 Galileo was right when he looked out in the night and he discovered wonders of the world to surprise and delight …… —— 2009 国际天文年主题曲《巨人肩上》（ Shoulders of Giants ） 公元 2009 年，距伽利略在帕多瓦第一次用望远镜指向浩瀚苍穹已过去整整 400 年。为了纪念这一标志性事件，特别是促使人类重新认识自己在宇宙中的地位，国际天文联合会（ IAU ）与联合国教科文组织（ UNESCO ）联手发起了以“探索我们的宇宙”（ The Universe, Yours to discover ）为主题的全球性国际天文年活动。随之而来的日全食（ solar total eclipse ）奇观把天文年活动推向了高潮，人类第一次在科学的名义下进入了不分种族、国界乃至意识形态的全球性狂欢。 伽利略去世了，“伽利略案件” （ case of Galileo ）却成为了梵蒂冈永远的痛。阿基米德之死疏通了罗马的霸主之路，而伽利略的屈服却敲响了中世纪神权独裁的丧钟。 教化世人的宗教背负上了刽子手的恶名； 营造天堂的信仰承担了扼杀真理的罪孽； 广布福音的使徒丧失了道义的制高点； 上帝的天使堕落为撒旦的毒蛇。 教廷抛弃了伽利略，却等不来下一个阿奎那……救赎的道路在哪里？ 账本要我自己去结算。灵魂要我自己去审判。双手要我自己去清洗。上帝的交给上帝。魔鬼的还给魔鬼。自己的，就勇敢地把它扛在肩上，甚至刻在脸上！ ——戴厚英 《人啊，人》后记 面对镌刻在历史上的精神债务，没有直面灵魂的勇气，没有深刻的反思或真诚的忏悔，就没有彻底的宽恕，就没有通向天堂的路。宽恕别人就是宽恕自己，宽恕自己，即得拯救。 1979 年 11 月 ，在世界主教会议上，来自哥白尼故国的教皇约翰·保罗二世正式责成教皇科学院（ Pontifical Academy of Sciences ）重新审理尘封 346 年的“伽利略案件”。教廷以开放的姿态邀请了众多知名物理学家参与到审理工作中，他们中既有天主教徒、也有新教徒，当然也包括无神论者。天主教廷与科学家第一次平和地围坐在一起，没有诋毁与谩骂，只有一个共同的目标——追寻这场思想悲剧的起源。 10 年后， 保罗二世受命梵蒂冈天文台主持编撰《约翰·保罗二世论科学与宗教：罗马新观点的反思》（ John Paul II on science and religion: reflection on the new view from Rome ），梵蒂冈与科学界的互动推动了新一轮宗教神学与科学的对话与谅解。 1992 年 10 月 31 日，保罗二世代表梵蒂冈教廷向全世界郑重宣布：教廷撤回绵延 350 余年的判决，虔诚的天主教徒伽利略·伽利雷无罪。 “ 宗教不是基于科学的，就如科学不是宗教的延伸 ”（保罗二世语）。 伽利略，这位曾在宗教裁判所数次屈膝的巨人，他毕生秉承的理想——信仰与科学的分离正是教廷苦苦追寻了几个世纪的赎罪之路。而他自己，亦如前辈哥白尼，终于在辞世 350 年后重回信仰的怀抱，安息于自己灵魂的永恒归宿。
高速微观粒子寿命增加证明狭义相对论逻辑上不自洽 最常用到的狭义相对论的实验证据是“时间膨胀”，实际上是高速运动的不稳定微观粒子（ mu 子或介子等）的寿命延长（ Durbin et al 1952; Frisch Smith 1963） 。静止 mu 子的寿命约为 2.2x10 -6 秒。如果运动 mu 子的寿命也这样短的话，即使以光速运动，在大气电离层形成的 mu 子也很难到达地面。实验发现地面上仍然能探测到大量的 mu 子。静止 p+ 介子的寿命约为 2.5 x10 -8 ，在其速度为 0.99995c 时，其寿命 约为 2.5 x10 -6 。 相对论学者声称这证实了狭义相对论和爱因斯坦的相对论性时空观。实际上因为这只是一个观察者的结果，所以这个结果本身是无法判断究竟是哪种时空观被证实了。 爱因斯坦的时空观与（伽利略 、 牛顿和）洛伦兹的时空观的根本区别就是其相对性。这种相对性表现在相对运动的两个观察者，如果第一个观察者看到第二个观察者的时间（时钟）变慢，那么第二个观察者也会看到第一个观察者的时间（时钟）变慢。虽然这一结论从未被实验观察证实过，但是物理学界主流和新闻媒体却不断以不容置疑的态度宣传爱因斯坦的相对论性时空观已被实验证实。 虽然目前的实验手段还不能检验相对论时空观，但是我们可以先用逻辑自洽性标准对其进行检验。仔细分析这些不稳定微观粒子（ mu 子或介子等）寿命的实验似乎说明狭义相对论的解释是自相矛盾的。假设 mu 子生成处与地面的距离是 66 千米，如果 mu 子以 0.99995c 的速度向地面飞行，地面的观察者将发现运动时钟变慢 100 倍 ,mu 子能到达地面，符合狭义相对论的结论。不过，当我们把狭义相对论用于分析相对于 mu 子静止的观察者时，问题就变得复杂了。 这里需要首先解决的问题是，相对于 mu 子或与 mu 子一起运动的观察者， mu 子生成处与地面的距离是多少？根据伽利略（和狭义相对论的）相对性原理， mu 子生成处与地面的距离一定是 66 千米。不少相对论者和反相对论者在这一问题上犯了错误，认为相对于 mu 子或与 mu 子一起运动的观察者， mu 子生成处与地面的距离是大大缩短的（ 660 米）。这种看法违反了相对性原理。既然在 mu 子以 0.99995c 的速度向地面飞行时，地面的观察者认为 mu 子生成处与地面的距离是 66 千米，那么，相对于 mu 子或与 mu 子一起运动的观察者，当地球以 0.99995c 的速度向 mu 子飞行时， mu 子生成处与地面的距离也一定是 66 千米。 我们还要解决的另一个问题是，相对于 mu 子或与 mu 子一起运动的观察者， mu 子是否到达地面？我们再次使用伽利略（和狭义相对论的）相对性原理，如果地面的观察者发现 mu 子到达地面，那么，相对于 mu 子或与 mu 子一起运动的观察者， mu 子也一定到达地面。以上这两点确定后，我们就可以看一看把狭义相对论用于分析相对于 mu 子静止的观察者时会出现什么问题。 狭义相对论和相对论性时空观遇到的一个难题是，相对于 mu 子或与 mu 子一起运动的观察者，这个 mu 子（也就是这个相对于地面的观察者以 0.99995c 的速度向地面飞行的 mu 子）的寿命是多少？如果坚持狭义相对论的光速不变原理，距离除以光速得到这个（相对与 mu 子一起运动的观察者静止的） mu 子的寿命约为 2.2x10 -4 秒。这个结果否定了相对论性时空观的基本结论，即相对于 mu 子或与 mu 子一起运动的观察者，这个 mu 子的寿命应该是 2.2x10 -6 秒。 如果坚持狭义相对论和相对论时空观的基本结论，即相对于 mu 子或与 mu 子一起运动的观察者，这个 mu 子的寿命应该是 2.2x10 -6 秒，那么，狭义相对论和相对论性时空观遇到另一个难题 ，即 光速不变原理又要被否定。距离 66 千米除以 2.2x10 -6 秒得到，相对于 mu 子或与 mu 子一起运动的观察者，地球的运动速度是 100c 。 所有所谓的证实狭义相对论的“时间膨胀”实验结果包括加速器中 p + 介子等微观粒子的寿命增加 ，都存在同样的难题：把狭义相对论用于分析相对于 mu 子或其它高速运动微观粒子静止的观察者必然要否定狭义相对论的基本原理或基本结论。这种难题只存在于狭义相对论中，不存在于经典或改进的洛伦兹时空观的解释，也不存在于（认为光媒介随局部优势引力场平移而不旋转的） 伽利略时空观 的解释。狭义相对论的这种自相矛盾说明狭义相对论在逻辑上不自洽。 结论：因为把高速微观粒子寿命增加解释为狭义相对论的“时间膨胀”导致相对论时空观（相对运动的观察者都发现对方时钟变慢、量尺缩短）与光速不变原理的相互矛盾，所以高速微观粒子寿命增加不是狭义相对论的实验证据。
1999 年， Dava Sobel 写过一本书，叫《伽利略的女儿》（ Galileo's Daughter: A Historical Memoir of Science, Faith, and Love ），是一本很好的科学史。故事是从 1623 年 5 月 10 日 Maria Celeste （ Virginia ）（ 1600-1634 ）给父亲的信开始的——那时，她刚从姨妈 Virginia （伽利略最疼爱的妹妹）的葬礼回来。 Maria 给父亲的信很多，现在还留下 124 封（ http://galileo.rice.edu/fam/daughter.html#1623 ）。我对“那过去的故事”不大感兴趣，但还是找那些信来看了几行。 380 年前的今天（ 1633 年 10 月 31 日 ）， Maria 感谢她 Most Beloved Lord Father 给她带来的大礼包： …… these are all truly generous gifts, but also very costly ones, so that I would not be quite so willing another time to make a similar demand, which your munificence, Sire, has met more than four times over, and for which I multiply my thanks a hundredfold. 那最后半句话读起来很有味儿（尽管是从意大利文翻译过来的），虽然今天的人不说那种“文言文”了。信中还提到一些好玩儿好吃好看的东西： ortolans, partridges, goshawk, broad beans, lettuce, cabbage, onion, artichokes, lemons, oranges ，另外还有一头骡子……今天在乡下也未必能全看见。 Maria 的信在形式和称呼上都非常正式，有点儿像当时的文人写给他们的 patron 。这当然首先是因为她对父亲的无限敬仰，也因为那个年代的妇女地位，也许还因为她不是“正大光明”的“伽家”后人（伽利略没有和她母亲结婚）…… 1632 年，伽利略出版了他的《对话》， Maria 对那书应该是感兴趣的，可惜那年的信一封也没留下来。 突然想起伽利略的女儿，是因为刚得到一本漂亮的插图本 Renaissance Genius, Galileo Galilei His Legacy to Modern Science (by David Whitehouse, Sterling, 2009) ，也因为曾在比萨斜塔下的草地上，看见一个美丽的身影，当时就感觉那大概就是伽利略的女儿的化身。老伽也许没有从那塔上扔过东西，但他女儿一定走过那片草地…… 这是我亲自偷拍的照片……
一般来说，我们有这样的认识： 粒子满足伽利略不变性，而波则不满足 （这种认识非绝对)。这也许是为什么在电动力学中，关于波方程的伽利略不变性的讨论不多。当然没有讨论的东西不止这一个，Maxwell方程的洛伦兹不变性的讨论也没有。我们暂时可以认为这是现在教材的缺陷和不足。这个博客主要讨论Maxwell方程以及它的伽利略变换问题。 首先给出基本的物理图像。 To be finished in future.
在靠近罗马 Termini 火车站的天使的圣玛利亚教堂里，正在举办一个名为“圣人伽利略”的展览。当年被罗马教廷判为罪人并且终身监禁的伽利略的生平和科学贡献在天主教的教堂内展出，多少令我感到诧异。 展览概括了伽利略主要的科学贡献，比如，相对性原理的提出，落体定律以及对物体的惯性质量和引力质量一致性的探讨等等。伽利略是经典力学的奠基人，他的研究工作为牛顿提出万有引力定律的创造了条件。牛顿把伽利略关于地面上的物体的运动和力之间关系的研究和行星绕太阳的圆周运动联系起来，指出引力是所有有质量的物体之间的相互吸引，物体惯性大小的量度同时也是该物体改变其他物体惯性的能力大小的反映。爱因斯坦从惯性质量和引力质量的一致性出发，提出引力和因为参照系的选取而产生的惯性力在局域空间上可以用相同的数学来描述，从而指出引力的本质是描述时间和空间的度规张量的改变。星光在太阳引力场中的偏转的观测证实了爱因斯坦理论的正确性。当天文观测仪器伸向更为广阔的宇宙时，似乎爱因斯坦的广义相对论也遇到了麻烦。人们又提出各种各样的宇宙模型，如暗物质、暗能量等等。当人们无法解释新的物理现象的本质时，总是倾向于归因于存在一种从来未曾发现的新物质，比如，历史上的燃素说、热质说和以太理论等等。也许，当人们对宇宙范围内的运动规律和宇宙的起源有了深入的理解后，暗能量、暗物质等就像以太一样成为只能在物理学史的课本中才能找到的名词。 啊，引力。万物之间的吸引，时间和空间的弯曲。千百年来你吸引了多少智者的思考。啊，引力。你是上帝赋予的第一推动，还是爱因斯坦的神奇玩具？又将是谁，揭开你最后的神秘面纱？
美国的FASEB Journal是一本我喜欢的科学杂志，尤其是这本杂志每一期 由主编Gerald Weissmann主笔的社论，不光是言之有物，还常常是笔下生花。 记得Weissmann写过一篇社论，讲科学论文摘要的写作。他说，如果你的科学论文是一篇散文(Prose)，那么这篇文章的摘要则是一首诗(Poem)。这个比喻毫不过分地强调了文字简练、明快，构思精致，语言表达准确，并且有“郁郁夫文采”对于摘要的重要性。事实上，很多人（没有做过调查统计，但我估计是多数人）读科学论文先读摘要。摘要有吸引力，才进一步去读文章。根据我的经验，美国很多教授审查科研基金申请也是先用五分钟读摘要。摘要如果没有吸引力，这篇申请书多半要进垃圾桶。 Weissmann最近有篇社论，纪念“历史上第一位女科学家”、公元4世纪埃及亚历山大港的希帕蒂娅(Hypatia)。她在那时已经得出天体运动轨迹不是正圆而是椭圆的结论，并开始思考“日心说”，早于伽利略一千年。希帕蒂娅对真理的执着追求，她对束缚人的头脑的宗教教条的严格批评，和她在思想界的巨大影响，使她成为刚刚得势的基督教教堂的敌人。六十岁时，希帕蒂娅被埃及主教、后来被封圣的圣西利尔(St. Cyril)麾下的基督教暴徒在大街上绑架，用贝壳凌迟处死，成为第一个为科学献出生命的科学家。希帕蒂娅的死标志了希腊－罗马哲学和科学的式微。欧洲从此堕入中世纪的漫漫长夜。电影Agora讲的就是希帕蒂娅的故事。 Weissmann的社论引用的一段希帕蒂娅的语录说：“Fables should be taught as fables, myths as myths, and miracles as poetic fancies. To teach superstitions as truths is a most terrible thing. The child mind accepts and believes them, and only through great pain and perhaps tragedy can he be in after years relieved of them. In fact men will fight for a superstition quite as quickly as for a living truth often more so”。说得何其好！ 有空时，读一读科学杂志上科学论文以外的内容是件赏心悦目的事。除增加知识外，读一些老资格编辑的文字，能够帮助英语非母语的人（甚至英语为母语的人）了解英文的修辞和文采，写出更好的英文。 Portrait of Hypatia of Alexandria (c355–415 CE)
赵洋 发表于2008-10-28 星期二 1:03 文/ TIMOTHY MOY 译/ 赵洋 译者的话：明年是伽利略用望远镜观看星空400周年。对于这个被符号化了的科学巨人和生活中的普通人，我们了解的并不多。通过下文所述的伽利略事件，今天的我们会知道，科学与政治、科学与宗教、传说与真相之间的关系远比我们想象的复杂。当然，人无完人，我们不能因为伽利略在其他方面的瑕疵抹煞他对科学做出的杰出贡献。 过去几十年来，科学史家重新检视了伽利略事件罗马教廷于1633年对伽利略进行的审判。虽然学者们对于伽利略为何被宗教裁判所审问这件事还没有达成共识（这很自然），但几乎所有的历史学家都同意，伽利略并不是因为相信哥白尼的日心说才遭受审判。 此案的事实并无争议。1616年，伽利略前往罗马，为他此前关于日心说的著作和公开言论作辩护。在此之前，有一些批评者指控伽利略传播与《圣经》相左的观点。然而这时，许多甚或绝大多数的教职人员已经得出结论，哥白尼的日心体系在预言天体位置（因为历法改革的缘故，这对教会尤其重要）时具有很高的精确度，并且十分有用。但是仍然存疑的是，这个宇宙体系是否是对真实情况的正确描述？最关键的是，从没有人能够令人信服地证明哥白尼学说的基本假设地球是否以很高的速度绕太阳运转。其次，有一些《圣经》经文仿佛暗示地球静止地位于宇宙的中心。当时这是一个异乎寻常的棘手问题。当时的天主教会处于历史的紧要关头，正面临着新教改革的压力。教会对于任何有可能质疑其对《圣经》解释权的争论都特别在意。 当伽利略1616年在罗马逗留时，得到了来自某些有权力的自由主义神学家的支持。特别是枢机主教Roberto Bellarmine 和 Maffeo Barberini，他们辩解道，如果有一天哥白尼的宇宙体系被证明是正确的，那么教会将不得不重新解释那些看起来与之矛盾的经文。无论如何，他们都支持伽利略最后的妥协方案：在能拿出最终的证明之前，伽利略应该承认日心说仅仅是一种假设，并不把它作为对宇宙的真实描述加以推广。 证据的难题 时间到了1624年，伽利略认为自己已经找到了苦苦寻觅的证明。更妙的是，他的旧盟友，Maffeo Barberini此时已加冕成为教皇乌尔班八世。这一年，伽利略回到罗马，六次觐见了新教皇。在会谈中，伽利略向教皇保证，他已经找到了地球运动的证据。乌尔班对这种实证可能带来的影响更有兴趣。他忧虑的是教会该如何处理这一证明带来的神学方面的问题。他同意伽利略就日心说问题进行写作，但是不许他将日心说描述为事实（而仅仅是一个有用的假设），除非他真的能证明日心说。 1632年，当伽利略确信自己掌握着日心说所需要的证明，并且感到教皇本人已批准了他的工作后，便出版了他的《两种世界体系的对话》一书。这是一本写得很机智的书，书中内容以三个人物的对话展开Simplicio（主张地心说的亚里士多德主义者），Salviati（主张日心说的哥白尼主义者）和Sagredo（在这场辩论中持中立态度的博学智者）。在这场对话中，Salviati系统地驳斥了Simplicio的所有观点，并得出了伽利略所主张的，富有挑战性的关于地球围绕太阳运转的证明。Sagredo最终总结道，睿智的Salviati（其实就是伽利略本人在书中的投影）是正确的。亚里士多德错了。然后三人退下，享受餐点和美酒。 然而，仍存在着一个问题：伽利略的新证明没有意义。这个虚假的论辩是关于潮汐现象如何证明了地球绕太阳运动的。但是潮汐的起因并不是这个。当外界开始施加压力时，伽利略却根本不知道如何证明地球真的在运动。伽利略因此越过了那条十六年前划定的界限他正在推行一种与《圣经》不符的思想，却又没有提供关于其真实性的令人信服的证据。（为了保护自己，伽利略在书中加了一个序言，声明自己对日心说的态度是把它当作纯粹的假说。但仅仅是对《对话》的粗略阅读也会看出上述说法不过是一种托辞。）伽利略的批评者在罗马立即展开了对其论据薄弱环节的争论。批评者认为应该指控伽利略犯了严重罪行：他违背了教皇的命令，并且推广与《圣经》相左的学说。（作者的重要说明：不像后人通常认为的那样，伽利略从未被指控为异端。异端是一种更加严重的罪行，会给被指控者带来极其严重的处罚。读者应该明白这种处罚是什么。） 到了1633年，伽利略被召回罗马以回应这些指控。对他的审判是一场拉锯式的战斗，牵涉到了包括教会法律、神学、数学在内的许多技术细节，最后由类似于陪审团的机构来裁决。在随后的辩护书中，伽利略承认自己在没有充分证据的情况下，将日心说作为事实来推广是走得太远了。他承诺再也不这样做了。控辩双方同意达成一个顾全面子的折衷方案。然后，几乎就在最后一刻（原因仍是一个谜），宗教裁判所驳回了这个控辩合约，宣布了最终裁决。这个判决出人意料地刺耳：伽利略被判有罪，因为他是异端般地持怀疑态度（这虽然没有直接被称为异端那么糟，但仍然比违抗指令和推行与《圣经》向左的教义严重得多），并要求他公开发誓放弃对日心说的信仰。1633年6月，伽利略在宣布自己以前言论无效的声明上签了字。（作者注：我应该指出，伽利略从来没有被投入地牢监禁或者在审讯中受到拷打，虽然不少人有这样的错觉。按当时人的说法，他身处的环境其实相当令人羡慕。） 经过这次审判，伽利略回到了他在佛罗伦萨郊外的别墅。在那里他颇有为巧妙地渡过了生命中的最后十年。舒适的居家生活背后是软禁和不得写作物理方面文章的禁令。为了表明对他的判决是被何等严厉地执行，在他的余生里，伽利略经常住在托斯卡纳的贵族兼赞助人的宫殿中。不仅如此，他还公开违背了箝制言论自由的裁定，写出了《论两种新科学》一书。在该书中，他实际上发明了运动学和材料学（虽然伽利略的犯罪记录意味着这本书不可以在意大利出版，但它仍于1638年在荷兰出版了）。在纯学术层面而言，《论两种新科学》一书才真正堪称伽利略对现代科学的最伟大贡献。伽利略于1642年去世，在同一年，艾萨克牛顿诞生了。 伽利略受到的惩罚 事实列举得够多了。但是教会究竟为何如此苛刻地对待伽利略呢？有些学者认为这要归因于伽利略的运气不好。因为他恰巧在政治环境最糟糕的时候出版了他的《对话》。在17世纪初，天主教会竭力避免来自基督教界内部的造反（新教改革）。当天主教会受到攻击时，教会内部不少人都不喜欢放宽对天主教学说的限制。伽利略很可能成了一场更大规模战争的间接牺牲品。 另有历史学家指出了伽利略生平中为数众多的瑕疵。毫无疑问，在攫取社会地位和政治地位时，他是一个贪婪的往上爬的人。他在意大利文艺复兴时期宫廷里施展的政治伎俩为自己树立了不少有势力的敌手。他对哥白尼体系的证明（该证明并不正确）做出后，伽利略显然希望能够借此赢得巨大声望，攀到宫廷金字塔的最高峰：梵蒂冈教廷（他渴望成为教皇的官方数学家和天文学家）。他以自己对哥白尼体系的证明作为赌注，却输掉了赌局，承担了随之而来的一切后果。 还有一些学者暗示伽利略的失势应归因于他与教皇个人关系的滑落。有一些文件支持这样的结论，教皇乌尔班八世感到自己被伽利略的错误证明所出卖。更令其恼怒的是，伽利略曾把教皇与他的私人谈话通过Simplicio（那个书中的笨蛋）之口写入《对话》的最后部分。 我的个人观点是，伽利略卷入这么多麻烦的原因有很多。首先，他认为日心说是正确的，并成为这个学说的传道者。悲哀的是，有很好的理由证明哥白尼的日心说那时已经在天主教主教团内部取得成功，并且即将成为一种可以被接受的基本学说如果伽利略强行出版《对话》的话。其次，他觉得教会需要改革其整个知识结构已达到现代化的更新要求，并用新的知识体系来抵御新教徒的攻击。特别是伽利略认为科学已经取代了神学成为教会的首要理解模式，这时接受哥白尼学说将是合适的第一步。第三，他认为在教会正好表现软弱、处于守势的时候，自己可以在形成新学说方面发挥最重要的影响。最后，他觉得他自己，伽利略伽利莱，有足够的权威和智慧来把天主教转到这一方向上来。当你阅读他的著作，便会明显地感到伽利略相信自己在天文学和数学方面的技能给了他（和所有的科学家）一种特别的权威，使他可以做出神学方面的声明，并告诉罗马教廷应该怎样管理教会。坦白地说，得知宗教裁判所给他落槌定罪时我并不感到意外。 不幸的是，伽利略与教会之间的麻烦后来变成了一个科学与宗教间历史关系的通俗原型。没有什么可以比事实走得更远。对于中世纪和文艺复兴时期而言，甚至延续到18世纪启蒙运动时，其间绝大多数时候科学研究和教学的主要支持者是罗马天主教会。事实上，有一个科学史学家John Heilbron最近出版了一本名为《教堂中的太阳》的书，记载了在伽利略事件发生后，教会如何继续推动关于日心说证据的研究。其中甚至包括将整个教堂变成一个巨大的小孔成像照相机，以便数次测量一年中太阳圆面视直径的变化。由于数学上的缘故，用哥白尼体系算出的太阳视圆面直径变化结果将与用托勒密-亚里士多德体系算出来的略有不同。17世纪50年代和60年代由教会主持的观测实验显示，测量结果显然支持哥白尼的学说。 因此，甚至是关于科学与宗教之间冲突的经典故事也比大多数人意识到的还要复杂。于我而言，这类传说中最伟大的一个罪犯还在以某种方式折磨我们：他混淆了对世界的两种不同理解方式之间的边界，在一种世界观里被专家断言为虚假的信仰在另一种世界观里却被推崇为权威。 进一步阅读 Mario Biagioli, Galileo, Courtier: The Practice of Science in the Culture of Absolutism (Chicago: University of Chicago Press, 1993). Owen Gingerich, The Galileo Affair, Scientific American 247, no. 2 (1982): 132143. Giorgio de Santillana, The Crime of Galileo (Chicago: University of Chicago Press, 1955). 译注： 本文译自Science and Religion: Are They Compatible? 一书中的THE GALILEO AFFAIR一文。 该文作者Timothy Moy是新墨西哥州大学历史系副教授。2007年7月22日，他在夏威夷瓦胡岛参加学术会议时因为救自己的儿子而溺亡。 查看他的网页，他在著名的无神论杂志The Skeptical Inquirer发表过Science, Religion, and the Galileo Affair, The Skeptical Inquirer 25 (Sep/Oct 2001) pp. 43-45.一文，不知两篇文章有何异同。 转载原创文章请注明，转载自： 科学松鼠会 本文链接: http://songshuhui.net/archives/3374.html
New scientific truth does not triumph by convincing its opponents and making them see the light, rather because its opponents eventually die, a new generation grows up that is familiar with it ------ MaxPlanck _____________________________________________ 必须说明，我们不可借助此原理宣扬伪科学。伪科学者是没有基本的或严格的科学训练的人。
标签: 伽利略
