開普勒

開普勒的經歷比較複雜。我摘譯一些我感興趣的。來源於英法文資料，沒有按時間順序，有些雜亂。

有人說伽利略是現代科學的奠基人，有人說開普勒是。各有道理吧，前者貢獻是多方位的，後者把天文學數學化。

開普勒（1571-1630）生於德國，家境貧寒，早產兒，小時得過天花，長大身體不佳。

他寫的文字優美。對神極為虔敬。

雖然說開普勒家境不濟，可是當時德國(也許應該說各地方王國)還是很重視教育的，是因為政府的原因還是因為教會的原因，在這裡我不深究了。看看開普勒的教育：

在 Leonberg，Wurtemberg公爵的城市，於1577-1579 和1581-1583年，他在拉丁語學校上課。因為干農活耽擱，他於1584年進入教會學校(Seminary)。1589年，他父親出發參戰，從此消失。同年，他進入Tübingen大學，學習道德，辯證法，修辭學，希臘語，希伯來語，天文，物理，神學和人文科學。他的天文學老師Maestlin不得不講托勒枚的地心說，但是他更熱情崇拜哥白尼的日心說，引導開普勒成為哥白尼迷，也是說服伽利略採用日心說的人物之一。

開普勒本來打算成為路德派牧師，但是Graz的新教學校招一名數學教授，可能是聽從Maestlin建議，這樣1594年他就放棄了神學學習，去應聘這個職位。但是在那裡他還是編編日曆，作些占星預測。

他從1577年到1594年，就算中間中斷兩年，也學了15年了，主要是語言和人文課，所以他很能寫書，文字優美，就不足為怪了。

他的開普勒三定律，牛頓整合成為萬有引力定律。

世上所謂的軟實力，就是把摘到蘋果的也說成是栽果樹的。雖然牛頓說其成就是站在巨人肩膀上取得的，可是故事卻說他躺在果樹下看到蘋果落地想到萬有引力。發展過程應該是這樣的，哥白尼在《天體運行論》中闡述地球月亮的關係，說重心在地球，也講述了行星繞太陽旋轉，其周期距離速度存在一種簡單關係。這種關係被開普勒寫成公式。1600年，開普勒為了從奧地利費迪南王子得到數學家一職，寫了一篇論文奉獻給他，這篇論文提出了以力學為基礎的月球運動理論： "In Terra inest virtus, quae Lunam ciet" ("地球的力導致月球移動")。雖然沒有得到工作，卻預測到月蝕。有了這些成就，牛頓就集成為萬有引力定律。當然，想象出你我之間也有引力，只是太小，是一種思想飛躍。

開普勒對光學和望遠鏡的貢獻也很大。他搞清了望遠鏡和人的視覺的光學原理。

當窮人(科學家？)真不容易。伽利略做研究，要佛羅倫薩的麥迪奇家族資助。布魯諾得到威尼斯貴族資助反倒最後連命都送了。哥白尼就不需要找外人資助了，當教士做其他官職，都是送來的。開普勒就沒有哥白尼這麼幸運了，他的研究受到奧地利皇帝資助，皇帝不資助了，有德國貴族資助。可是什麼三十年戰爭導致資助不足。最後據說是在索要欠薪的路上，在暴風雪中在一個房子裡孤獨死去。

不論奧地利皇帝還是匈牙利國王，願意資助開普勒的天文學研究應該是因為他們醉心於占星術，如中國人那樣，夜觀天象，看看是否要打仗，或者有人要圖謀不軌，諸如此類的大事。

開普勒雖然作為新教徒不會受到羅馬教廷迫害，可是路德派教會也排斥他，他於1612年被開除教會(excommunication)。那個時代，說太陽對行星有吸引力，新教舊教都無法接受。他被除教的原因，是他認為月球是固體，和地球一樣，但是路德派神學家認為，聖經把月亮描述成“統治地球夜晚的弱光”，既然是光就不是固體。還好，只是除教沒有被判火刑。

但是，1615年，他的母親，時年68歲，被 Leonberg市指控為巫師。那個時代，巫師會被判火刑，子女應該跟中國1960年代受迫害的地主右派一樣成為黑狗崽子。他費了幾年幫她打官司。她應該是賣草藥幫人治病的鄉村土醫。最後，1621年Wurtemberg公爵才宣布她無罪，但是幾年折騰，6個月之後就死了。

開普勒的晚年應該因為30年戰爭而忍受一些痛苦。1618-1648的中歐30年戰爭，看上去像第一第二次世界大戰放在一起打，導致超過800萬人死亡。這場宗教戰爭，開始是中歐新教國家與天主教國家之間的對立，後來是想爭奪歐洲霸權的法國與奧地利哈布斯堡王朝的對立。

羅馬天主教壓抑科學發展？表面好像是這樣。但是，當你把這些神學家，天文學家，哲學家，數學家放在一起研究一下的時候，會想他們是那個時代的神學教育的結晶，人學得多了，懷疑古人，有新的發現，提出新理論，很正常，他們並非想埋葬宗教，只是新科學讓宗教界無所適從。他們都精於共同語言，拉丁語，甚至希臘語，所以，什麼是再生(復興)？就是古希臘古羅馬美好的東西再創造：思想，科學，文化，藝術。

從更長遠的歷史來說，基督教對於文化科學藝術的發展的貢獻是無可比擬的，想想儒學佛教回教貢獻了什麼。

說到此，自然而然可以說，創新而產生的辯論是無可厚非的，儘管有時這種辯論讓布魯諾成為殉道者。想想中國，沒有什麼人阻止你說地是圓球，可是中國人太過於相信古人的想像，而不是尋求實證，到西方人來了才知道地是圓球。而巴比倫波斯文明幾千年前就知道這個道理，希臘人繼承了，猶太人把太陽繞地球轉寫到聖經里，亞理斯多德也是這樣認為的，這就成了基督教的信條。但是，基督教的教育，對真理的追求，導致了新科學的出現，難道不可以說基督教有能力再生嗎？或者至少可以說，基督教體系比中國儒家體系更僵化嗎？

開普勒為了研究光學而解剖不同動物眼睛( Astronomiae Pars Optica). 知道為什麼德國的相機這麼有名嗎？四百年前他們就這樣研究視覺原理。

伽利略

伽利略(1564-1642)，其父為音樂家，算是小貴族家庭。伽利略是7個孩子中的老大。8歲前在家裡受的教育，也許因為看父親修樂器的緣故，動手能力很好。他家從比薩搬到佛羅倫薩，他被父親委託給舊鄰牧師教育兩年。然後進入一修道院 ( Santa Maria de Vallombrosa)學習宗教。在新人階段受到師傅們壓力不小，他沒有在宗教職業上走得太遠，因為患眼疾，1579年他被父親帶回家。兩年後，他進入比薩大學學醫，走他的光榮的老祖宗100多年前走過的路，但是他沒有什麼興趣學醫。1585年回到佛羅倫薩，沒有學完，沒有拿到學位。

成年後，伽利略要花很多錢給他的弟弟，和母親。因為他父親要給女婿什麼年金，父親死後，這份年金要兒子承擔，他弟弟無力承擔，並且搞音樂還要貼錢。意大利的婚姻法跟中國的完全不一樣。兩千多年前，凱撒也不能一夫多妻，因此得多次離婚結婚，這種婚姻法大約是維護貴族的稀缺性？可能是吧。和凱撒同時代的另一位大人物，西塞羅，他們都做過羅馬的執政官(國家首腦)，他離婚還得把老婆帶來的錢退換回去，法律是這樣規定的。那麼伽利略的父親為什麼要倒貼錢嫁女兒呢？有可能是私生子，也有可能高攀了嫁給貴族了。

這種事同樣困擾伽利略，他在威尼斯的帕杜大學時跟一女子生了兩女一男，但是沒有結婚。可能是那時在這種天主教大學教授是不允許結婚的。結果，為了避免高攀倒貼錢，伽利略把兩個女兒送到修道院裡了。兒子可能轉成合法繼承人。私生子是沒有繼承權的。意大利的復興時代也真是奇怪，宗教禁慾，私生子到處都是，連達芬奇也是私生子，因此不能上大學，結果他父親就把他送去學畫畫了。

如果跟中國封建社會比的話，我認為羅馬的婚姻法更好一些。總體來說更公平一些。

伽利略從大學開始就在力學方面小有成就。但是學醫而沒有拿到學位，回到佛羅倫薩，參加父親圈子的社交活動，講講藝術和文學，被紅衣主教del Monte的圈子裡人注意到。1589年他父親去世，家裡經濟重擔在身，找工作了，宗教界朋友，包括教皇學院的耶穌會教父數學家Christophorus Clavius，把他推薦給托斯坎(包括弗洛倫薩的大區）的費迪南大公，他給了伽利略比薩大學的一個數學教席。由此可見，前面說的布魯諾在1592年想在威尼斯的帕杜大學找個數學教席也並不容易。那個教席給了伽利略。

他在比薩大學同費迪南大公的兒子不睦，在紅衣主教del Monte介紹下他得到了帕杜大學數學教授教席，從1592年始任職18年。

伽利略的成就是世所公認的，在此不必強調，反倒可以說說其不足之處。伽利略是工匠式科學家，類似於達芬奇。比如1609年他改進荷蘭人 Hans Lippershey 發明的望遠鏡，好在威尼斯工業發達，可以做出玻璃鏡，但是因為他沒有研究原理(也許研究而沒有結果)，所以製造出的很多望遠鏡不靈。再比如，他提出加速度概念，又在比薩斜塔上讓同種材料不同重量的球自由下落，想證明同時落地。有了加速度，有了重力概念，幾乎可以提出萬有引力定律了，但是是牛頓提出的。因為伽利略對力學和運動學的推動，促進了數學的發展，可是讓數學更上一層樓的是開普勒和牛頓。當然，布魯諾和伽利略長於想像。布魯諾在《論無限、宇宙和諸世界》這本書當中，提出宇宙無限的思想，認為宇宙是統一的、物質的、無限的和永恆的，在太陽系以後還有無以數計的天體世界，這不是天文觀察的結論，而是當時想像的結論，卻是正確的。愛因斯坦對伽利略倍加讚賞，因為速度的相對性概念是他提出的。

有了改進望遠鏡，伽利略望月觀星，輝煌奪目。1610年，他看到木星(Jupiter)有四個衛星(衛星這個叫法是開普勒叫的，伽利略說四個月亮)，加上其他觀察，寫了 Sidereus Nuncius (天上信使)，威尼斯紙貴。他以前的學生，現在的托斯坎大公，高薪聘請他回佛羅倫薩。伽利略也發現，以前看到的銀河系星雲，實際是無數顆星星組成的。

伽利略把自己的發現先告訴開普勒，開普勒寫信支持他，畢竟當時有很多人不相信望遠鏡看到的東西是真實的，可是伽利略有些傲慢，當時沒有把這類信件公開發表。他也不齒開普勒做過占星術，開普勒作為皇家(奧地利)天文學家儘管支持伽利略，但是後者也沒給他一副望遠鏡。開普勒認為月球的引力(又是引力)導致地球潮汐，伽利略認為這種說法微不足道，難怪他研究重力加速度，卻沒有發現萬有引力定律。

1610年7月，伽利略離開威尼斯去佛羅倫薩，任比薩大學首席數學家，托斯坎大公首席數學家與首席哲學家。他的朋友建議他留在威尼斯，當時在意大利算是最開明的共和國，去佛羅倫薩自由可能受到影響。

1611年，伽利略炙手可熱，受紅衣主教Maffeo Barberini(未來教皇)之邀到教皇學院講學。耶穌會成立的羅馬學院也認證伽利略的觀測是精確的。1612年12月28日，伽利略用望遠鏡看到海王星(Neptune)，人類的第一次。

Sidereus Nuncius (天上信使)的發表，以及其他觀測，動搖了地心說。長期信仰地心說的一些宗教界的科學家憤而反擊。

可以理解，兩派的爭議誰也說服不了誰。伽利略在1615年給克里斯丁(法國國王查理三世之女，麥迪奇大公費迪南一世之妻)的一封信的一些觀點值得提一下：

神學是科學中的皇后，但是幾何天文音樂醫術在聖經里的描述並不比阿基米德托勒枚Boethius等人更準確，等等。畢達哥拉斯及其學派，柏拉圖的老師以及柏拉圖等人相信太陽不動，地球在動。伽利略，與亞理斯多德學說已經決裂，在這封信里稱，智者的科學，受控於觀察和證明，可以成為權威而無需宗教和聖經授權。神學家不應該干涉科學，科學不是他們的能力所在也與信仰領域無關。

1616年，伽利略的日心說受到羅馬宗教審判所審核，最後決定，伽利略教學可以把日心說當成一種假設，決定適用於所有天主教國家。

1623年8月，他的朋友紅衣主教Maffeo Barberini被選為教皇，是為Urbain VIII。在此之前，伽利略透露他計劃寫一本書“世界兩大系統對話”。

1632年2月21日，伽利略，教皇阿本8世與托斯坎大公費迪南二世的保護人，在佛羅倫薩發行了他的“世界兩大系統對話”。

由此看看意大利人和法國人的文化差異，伽利略愛天主教，愛國，為了更多的人能看懂，這本書是用意大利文寫的。想想法國的思想家，他們不求國王教皇保護，寫一本書，如果當地人(包括他們自己)因為害怕國王或者教皇不敢出版發行，他們就送到阿姆斯特丹或布魯塞爾出版，化名也無所謂，笛卡兒，孟德斯鳩，伏爾泰都這樣做過。雖說，伽利略算是個例，但是如何證明不是因為這種環境很難再出第二個伽利略呢？至少事實上，意大利之後再也很難出現革命性的思想家。當然，兩國國情大不一樣，比如笛卡兒，孟德斯鳩都是貴族，不需要找資助，伏爾泰很會賺錢。並且，法國算是一個比較寬容的社會，崇尚智慧，匿名寫出離經叛道的作品，走紅之後別人也能猜出作者是誰，但是沒有人追究責任，反倒名譽迭來，獎個皇家科學院院士做做。

伽利略的“世界兩大系統對話”是一部離經叛道的作品嗎？無論如何，這部作品又引起論戰。可以說，伽利略這樣文採風流的科學家，忍氣吞聲十幾年，以此方式正面反擊維護地心說的教界人士並不奇怪。引用一下中文介紹：

“這本書採用對話的形式，參與對話的是支持他的兩個朋友，威尼斯智者沙格列陀( Giovan Francesco Sagredo)，佛羅倫薩的哥白尼支持者薩爾維阿蒂(Filippo Salviati)，一個平庸的亞里士多德觀點支持者辛普利邱(Simplicio)，對話分為四天。伽利略想要用這種對話形式使他的著作能擁有廣大的讀者，從而能有效地否定掉亞里士多德的力學和宇宙論。”

“本書的第一天就對亞里士多德關於天體的組成和性質完全不同於地球的學說進行了激烈的反駁。伽利略還進一步駁斥了那種古代傳流下來的見解，即不變是高貴和完善的標誌。他提出了一個後來變得很重要的見解，即運動並不是一種變化，它並不導致生長或毀滅，那是'部分和部分之間的簡單移動，即不消滅什麼，也不產生什麼新東西'。這樣一種見解後來就成了力學哲學的一部分，即認為宇宙和宇宙中的一切過去如此，現在如此，將來也還是如此，既沒有新的東西出現，也沒有舊的東西消失，自然界的一切過程只是物體的機械動作和它們動量的交換。”

“在為哥白尼體系辯護的論證中，伽利略着重回答了那種根據常識的力學反對意見。他重複了哥白尼對這些反對意見的答覆。他提供一種新的連貫的看待事物的方式，來反對亞里士多德的那個同樣形成了一個完整體的見解。在《對話》的第三卷中，他承認為這兩種見解辯護各自提出的論據，差不多同樣確切，但是他認為他在第四卷中討論的潮汐學說，可以為哥白尼體系提供十足的證據。但是談他的理論要求一天有一次潮汐，而不是如人們所觀察到的兩次。還有，這種理論和他的慣性原理也是矛盾的，因為根據慣性原理，地球上的物體應當參與地球的運動。”

“因此有人認為，伽利略並沒有能夠最後確立哥白尼的學說，雖則他給予這個學說以有力的支持。他的這部書所針對的讀者要比專業的天文學家和數學家廣得多。首先它是用意大利土語寫成的，並採用日常談話的對話體，而且論證刪繁就簡，通俗易懂。他只討論兩種世界體系，即托勒密體系和哥白尼體系，而把一些大同小異的體系則略而不談。還有，他對朋友開普勒的體系也不加評述，雖然這個體系把哥白尼的理論大大推進了一步，為專業天文學家和數學家提供了支持日心說的強有力證據，不過對一般讀者也許不大適合。”

這段網上中文介紹沒有搞明白這本書的歷史背景，“伽利略並沒有能夠最後確立哥白尼的學說”，事實上，就算他確立了也不敢直接這樣表達。因為，1616年的判決，即他只能說“哥白尼的學說”是一種假設，還是有效的。而他出書是要羅馬宗教審判所審核的。法語介紹是這樣說的：“伽利略，想碾壓他的對手，申請教會的出版許可。他給審核主教Riccardi設了陷阱，實際上，審核時，Riccardi僅僅知道前言和結論，而伽利略並沒有在這裡顯露其真正意圖。”

所以，羅馬教廷認為被伽利略耍弄了。書中亞里士多德觀點支持者Simplicio，給人感覺這名字是故意貶低亞里士多德支持者，Simplicio意味着簡單。他提的問題也總是很愚蠢，讓教士們，包括教皇本人，看到自己的影子。伽利略辯解說這個名字是由古希臘哲學家Simplicius de Cilicie而起的，但是我相信他是故意而為的，激烈反對他的人不少，有些爭論肯定荒唐愚蠢，他用一個名字故意貶低對方也在情理之中。

把潮汐現象當做是地球繞太陽轉動的證據是伽利略的敗筆。可是為什麼說潮汐是月球引力引起的而不是太陽引起的？畢竟太陽對地球的引力更大。我想，水或者氣體的流動主要是壓力差引起的。地球直徑約1.4萬公里，月地距離38萬公里，引力同距離的平方成反比，這樣算來地球向月面的水受到的引力比背面的水受到的引力高大約7%，這是很大的差別，因此海水應該往近月那一側流動。但是太陽與地球距離是1億5千2百萬公里，因為太遠，地球直徑相對而言可以忽略不計，即太陽對地球向陽和背日兩面海水的引力幾乎是一樣的，同一水平面的水沒有壓力差便不會相互流動從而產生潮汐。

地球自轉的概念當時也無法令人信服地證明。後來福柯擺( pendule de Foucault )可以證明。

因為伽利略受到的關注和媒體的爭議，教皇需要採取行動，儘管他並不想重審伽利略，但是被教廷的調查委員會拒絕。

伽利略面對羅馬天主教審判所的審判

Galilée face au tribunal de l'Inquisition catholique romain peint en 1857 par Cristiano Banti.

1632年10月1日，他再次被召到聖所(Saint-office)。他受到兩個指控：堅持並相信錯誤的反聖經的太陽是宇宙中心的信念，堅持並相信, 已經被聲明並被定義是反聖經的信念是可以被證明是對的。

1633年2月因為生病不能去羅馬，審訊於6月21日進行，面臨被嚴刑拷問的威脅，他屈服了。6月22日，在多米尼格派的 Santa-Maria修道院，公布判決：

在佛羅倫薩出了一本書，托勒枚和哥白尼關於世界的兩個系統對話，書中你維護哥白尼的觀點。經審判，我們宣布，你，伽利略，有嚴重異端嫌疑，因為堅持地球在動太陽不動這個錯誤信念。因此，以誠摯之心，你要在我們面前放棄並且詛咒這些錯誤和這些反宗教的異端。為了讓你的大錯受到懲罰，我們命令，這個對話禁止公開發行，你要被關在聖所的監獄裡。

如此，伽利略跪下念了一段教廷寫好的認罪悔罪書。因此，這篇文章的題目，“伽利略或者上帝之愛”，伽利略愛上帝，得到體現。我想大概如此吧。

教皇沒有把他關在監獄裡，讓他回家軟禁，他還繼續拿着教皇的兩項津貼。有一項懲罰，一年內每周念一邊聖經的悔過讚美詩，由其卡邁爾教派的修女女兒代勞。嗯，我由寫卡邁爾教派的聖人特蕾莎開始，到現在竟然寫了這麼多人物。後來注意到法語carme是指Carmel派的修道人。我在巴黎第一年住的學生公寓那條街叫做Rue des Carmes，原來是幾個世紀以前Carmel派的修道人在這條街出沒，不知跟旁邊的索邦大學有什麼關係，跟以前這裡的一個教堂有關，後來已被拆毀了。

我住過一年的那條街Rue des Carmes，北面是巴黎聖母院，南面是先賢祠(Pantheon)

很多人，包括笛卡爾，當時認為伽利略是耶穌會陰謀的犧牲品，他們想報復伽利略給耶穌會成員Orazio Grassi帶來的傷害。可是從“伽利略或者上帝之愛”這部電影看，伽利略也是耶穌會成員，並且是多米尼格派的人在審訊他時更苛刻一些，當然電影的可信度不高。我想還是天主教把聖經看得什麼都是正確的，絕對真理，因此面臨挑戰時會失去太多，一些人寧願負隅頑抗。

1636年，伽利略寫了一本力學書(兩門新科學的討論)，奠定了力學成為科學的基礎，標誌着亞理斯多德物理學的結束。書中也討論了材料抵抗力問題，這本書由阿姆斯特丹的Elsevier出版，現在Elsevier還是大出版社。

布魯諾和伽利略的判決，最後對基督教傷害很大，導致科學哲學與神學的分野。

1642年1月8日，伽利略去世，同年牛頓誕生。

6/10/2020