伽利略开创望远镜新时代

    编者按：从1609年到2009年,历史从伽利略第一次将望远镜用于天文观测至今已走过了400年。为纪念望远镜用于天文观测这一事件,联合国宣布将2009年定为国际天文年。目前已有135个国家和地区加入国际天文年活动。我国也将在今年开展丰富多彩的纪念活动、学术活动及科普活动。谨以此文献给2009年国际天文年。

    1564年2月15日,伽利略出生于意大利比萨的一个没落贵族家庭。少年伽利略生性活泼,好奇心非常强,爱与人辩论。他不到18岁时遵从父亲的意愿考入比萨大学学医。1589年夏,他成为比萨大学的一名数学教授;1592年,年仅28岁的伽利略被正式聘为帕多瓦大学的数学、科学与天文学教授。

    1608年,荷兰有一位眼镜匠制成第一架望远镜。伽利略听说后也开始自制望远镜,很快制成了一架放大32倍的折射式望远镜。他用望远镜观测星空获得一系列的天文发现,从此结束了人类肉眼观天时代。

    伽利略把望远镜指向了天空,他看到了人们做梦也想不到的观测结果:月亮并非像人们常说的那么皎洁无瑕,而是满目疮痍,上面既有山也有大片平原;金星有类似月亮的盈亏,这种现象证实了金星沿着以太阳为中心的轨道运转;银河并不像人们用肉眼看到的迷雾茫茫的一大片,而是由密密麻麻如针尖大小的恒星构成的。

    最使伽利略兴奋的是,他发现了木星周围有4颗卫星。那是在1610年1月7日夜晚,他通过望远镜观测木星时,发现在它淡黄色的视圆面附近有3个光点几乎在一条直线上,一颗在右侧,两颗在左侧。经过分析研究,伽利略断定自己看到的是4颗围绕木星旋转的木星卫星,好像是一个小小的“太阳系”。今天人们已发现了木星60颗卫星。对上述4颗卫星,后人习惯称为“伽利略卫星”。伽利略将其用望远镜获得的天文发现写成《星际使者》等书,在知识界引起了巨大的反响,人们赞颂道:“哥伦布发现了新大陆,而伽利略发现了新宇宙！”

    罗马教廷于1616年就颁布禁令,不准人们以任何形式宣传日心说。作为一个尊重客观存在的科学家,伽利略曾几次奔赴罗马,企图说服教皇给以宣传日心说的自由。在他第三次去罗马时,得到的却是罗马宗教裁判所强迫他声明与哥白尼学说决裂的答复。

    1632年,伽利略花了6年时间写出的《关于托勒密和哥白尼的两大体系的对话》出版了,该书写了三个对话人,一个代表哥白尼学说,一个代表托勒密学说,第三个是中立者,但他常常被哥白尼学说所说服。由于该书的出版没有得到罗马教会的批准,加上伽利略的反对者向教皇造谣,说书中的托勒密学说代表者暗指教皇本人,由此激怒了教皇和教会其他人士,该书出版后半年就被教会列为禁书,同时罗马教廷宣称伽利略的著作是违反圣经教义的异端邪说,并传令伽利略到罗马宗教裁判所受审。1633年6月22日,伽利略被宗教裁判所判为“相信并坚持与《圣经》相悖的观点——太阳是世界的中心,不是自西向东运转,地球不是世界的中心,而且是运动的”。作为惩罚,宗教裁判所强迫他跪下发誓放弃哥白尼学说,并成为“罗马教廷的正式囚犯”,每周作一次忏悔,历时3年。后来,罗马教皇把判决改为终身软禁在罗马附近的一幢房子里。1633年底,教皇批准了伽利略的请求,让他退隐到佛罗伦萨附近的乡村中,但是未经允许,伽利略不准离开那里。1642年1月8日,伽利略在幽禁中去世,终年78岁。这就是轰动全球的“伽利略事件”。

    几百年后的1992年,梵蒂冈罗马教皇约翰·保罗二世宣布,1633年教廷因伽利略支持哥白尼的日心说而对他所作的惩罚,是一个“善意的错误”。爱因斯坦在《物理学的进化》一书中指出:“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。”(《天文爱好者》供稿李良著)