开普勒

开普勒的经历比较复杂。我摘译一些我感兴趣的。来源于英法文资料，没有按时间顺序，有些杂乱。

有人说伽利略是现代科学的奠基人，有人说开普勒是。各有道理吧，前者贡献是多方位的，后者把天文学数学化。

开普勒（1571-1630）生于德国，家境贫寒，早产儿，小时得过天花，长大身体不佳。

他写的文字优美。对神极为虔敬。

虽然说开普勒家境不济，可是当时德国(也许应该说各地方王国)还是很重视教育的，是因为政府的原因还是因为教会的原因，在这里我不深究了。看看开普勒的教育：

在 Leonberg，Wurtemberg公爵的城市，于1577-1579 和1581-1583年，他在拉丁语学校上课。因为干农活耽搁，他于1584年进入教会学校(Seminary)。1589年，他父亲出发参战，从此消失。同年，他进入Tübingen大学，学习道德，辩证法，修辞学，希腊语，希伯来语，天文，物理，神学和人文科学。他的天文学老师Maestlin不得不讲托勒枚的地心说，但是他更热情崇拜哥白尼的日心说，引导开普勒成为哥白尼迷，也是说服伽利略采用日心说的人物之一。

开普勒本来打算成为路德派牧师，但是Graz的新教学校招一名数学教授，可能是听从Maestlin建议，这样1594年他就放弃了神学学习，去应聘这个职位。但是在那里他还是编编日历，作些占星预测。

他从1577年到1594年，就算中间中断两年，也学了15年了，主要是语言和人文课，所以他很能写书，文字优美，就不足为怪了。

他的开普勒三定律，牛顿整合成为万有引力定律。

世上所谓的软实力，就是把摘到苹果的也说成是栽果树的。虽然牛顿说其成就是站在巨人肩膀上取得的，可是故事却说他躺在果树下看到苹果落地想到万有引力。发展过程应该是这样的，哥白尼在《天体运行论》中阐述地球月亮的关系，说重心在地球，也讲述了行星绕太阳旋转，其周期距离速度存在一种简单关系。这种关系被开普勒写成公式。1600年，开普勒为了从奥地利费迪南王子得到数学家一职，写了一篇论文奉献给他，这篇论文提出了以力学为基础的月球运动理论： "In Terra inest virtus, quae Lunam ciet" ("地球的力导致月球移动")。虽然没有得到工作，却预测到月蚀。有了这些成就，牛顿就集成为万有引力定律。当然，想象出你我之间也有引力，只是太小，是一种思想飞跃。

开普勒对光学和望远镜的贡献也很大。他搞清了望远镜和人的视觉的光学原理。

当穷人(科学家？)真不容易。伽利略做研究，要佛罗伦萨的麦迪奇家族资助。布鲁诺得到威尼斯贵族资助反倒最后连命都送了。哥白尼就不需要找外人资助了，当教士做其他官职，都是送来的。开普勒就没有哥白尼这么幸运了，他的研究受到奥地利皇帝资助，皇帝不资助了，有德国贵族资助。可是什么三十年战争导致资助不足。最后据说是在索要欠薪的路上，在暴风雪中在一个房子里孤独死去。

不论奥地利皇帝还是匈牙利国王，愿意资助开普勒的天文学研究应该是因为他们醉心于占星术，如中国人那样，夜观天象，看看是否要打仗，或者有人要图谋不轨，诸如此类的大事。

开普勒虽然作为新教徒不会受到罗马教廷迫害，可是路德派教会也排斥他，他于1612年被开除教会(excommunication)。那个时代，说太阳对行星有吸引力，新教旧教都无法接受。他被除教的原因，是他认为月球是固体，和地球一样，但是路德派神学家认为，圣经把月亮描述成“统治地球夜晚的弱光”，既然是光就不是固体。还好，只是除教没有被判火刑。

但是，1615年，他的母亲，时年68岁，被 Leonberg市指控为巫师。那个时代，巫师会被判火刑，子女应该跟中国1960年代受迫害的地主右派一样成为黑狗崽子。他费了几年帮她打官司。她应该是卖草药帮人治病的乡村土医。最后，1621年Wurtemberg公爵才宣布她无罪，但是几年折腾，6个月之后就死了。

开普勒的晚年应该因为30年战争而忍受一些痛苦。1618-1648的中欧30年战争，看上去像第一第二次世界大战放在一起打，导致超过800万人死亡。这场宗教战争，开始是中欧新教国家与天主教国家之间的对立，后来是想争夺欧洲霸权的法国与奥地利哈布斯堡王朝的对立。

罗马天主教压抑科学发展？表面好像是这样。但是，当你把这些神学家，天文学家，哲学家，数学家放在一起研究一下的时候，会想他们是那个时代的神学教育的结晶，人学得多了，怀疑古人，有新的发现，提出新理论，很正常，他们并非想埋葬宗教，只是新科学让宗教界无所适从。他们都精于共同语言，拉丁语，甚至希腊语，所以，什么是再生(复兴)？就是古希腊古罗马美好的东西再创造：思想，科学，文化，艺术。

从更长远的历史来说，基督教对于文化科学艺术的发展的贡献是无可比拟的，想想儒学佛教回教贡献了什么。

说到此，自然而然可以说，创新而产生的辩论是无可厚非的，尽管有时这种辩论让布鲁诺成为殉道者。想想中国，没有什么人阻止你说地是圆球，可是中国人太过于相信古人的想像，而不是寻求实证，到西方人来了才知道地是圆球。而巴比伦波斯文明几千年前就知道这个道理，希腊人继承了，犹太人把太阳绕地球转写到圣经里，亚理斯多德也是这样认为的，这就成了基督教的信条。但是，基督教的教育，对真理的追求，导致了新科学的出现，难道不可以说基督教有能力再生吗？或者至少可以说，基督教体系比中国儒家体系更僵化吗？

开普勒为了研究光学而解剖不同动物眼睛( Astronomiae Pars Optica). 知道为什么德国的相机这么有名吗？四百年前他们就这样研究视觉原理。

伽利略

伽利略(1564-1642)，其父为音乐家，算是小贵族家庭。伽利略是7个孩子中的老大。8岁前在家里受的教育，也许因为看父亲修乐器的缘故，动手能力很好。他家从比萨搬到佛罗伦萨，他被父亲委托给旧邻牧师教育两年。然后进入一修道院 ( Santa Maria de Vallombrosa)学习宗教。在新人阶段受到师傅们压力不小，他没有在宗教职业上走得太远，因为患眼疾，1579年他被父亲带回家。两年后，他进入比萨大学学医，走他的光荣的老祖宗100多年前走过的路，但是他没有什么兴趣学医。1585年回到佛罗伦萨，没有学完，没有拿到学位。

成年后，伽利略要花很多钱给他的弟弟，和母亲。因为他父亲要给女婿什么年金，父亲死后，这份年金要儿子承担，他弟弟无力承担，并且搞音乐还要贴钱。意大利的婚姻法跟中国的完全不一样。两千多年前，凯撒也不能一夫多妻，因此得多次离婚结婚，这种婚姻法大约是维护贵族的稀缺性？可能是吧。和凯撒同时代的另一位大人物，西塞罗，他们都做过罗马的执政官(国家首脑)，他离婚还得把老婆带来的钱退换回去，法律是这样规定的。那么伽利略的父亲为什么要倒贴钱嫁女儿呢？有可能是私生子，也有可能高攀了嫁给贵族了。

这种事同样困扰伽利略，他在威尼斯的帕杜大学时跟一女子生了两女一男，但是没有结婚。可能是那时在这种天主教大学教授是不允许结婚的。结果，为了避免高攀倒贴钱，伽利略把两个女儿送到修道院里了。儿子可能转成合法继承人。私生子是没有继承权的。意大利的复兴时代也真是奇怪，宗教禁欲，私生子到处都是，连达芬奇也是私生子，因此不能上大学，结果他父亲就把他送去学画画了。

如果跟中国封建社会比的话，我认为罗马的婚姻法更好一些。总体来说更公平一些。

伽利略从大学开始就在力学方面小有成就。但是学医而没有拿到学位，回到佛罗伦萨，参加父亲圈子的社交活动，讲讲艺术和文学，被红衣主教del Monte的圈子里人注意到。1589年他父亲去世，家里经济重担在身，找工作了，宗教界朋友，包括教皇学院的耶稣会教父数学家Christophorus Clavius，把他推荐给托斯坎(包括弗洛伦萨的大区）的费迪南大公，他给了伽利略比萨大学的一个数学教席。由此可见，前面说的布鲁诺在1592年想在威尼斯的帕杜大学找个数学教席也并不容易。那个教席给了伽利略。

他在比萨大学同费迪南大公的儿子不睦，在红衣主教del Monte介绍下他得到了帕杜大学数学教授教席，从1592年始任职18年。

伽利略的成就是世所公认的，在此不必强调，反倒可以说说其不足之处。伽利略是工匠式科学家，类似于达芬奇。比如1609年他改进荷兰人 Hans Lippershey 发明的望远镜，好在威尼斯工业发达，可以做出玻璃镜，但是因为他没有研究原理(也许研究而没有结果)，所以制造出的很多望远镜不灵。再比如，他提出加速度概念，又在比萨斜塔上让同种材料不同重量的球自由下落，想证明同时落地。有了加速度，有了重力概念，几乎可以提出万有引力定律了，但是是牛顿提出的。因为伽利略对力学和运动学的推动，促进了数学的发展，可是让数学更上一层楼的是开普勒和牛顿。当然，布鲁诺和伽利略长于想像。布鲁诺在《论无限、宇宙和诸世界》这本书当中，提出宇宙无限的思想，认为宇宙是统一的、物质的、无限的和永恒的，在太阳系以后还有无以数计的天体世界，这不是天文观察的结论，而是当时想像的结论，却是正确的。爱因斯坦对伽利略倍加赞赏，因为速度的相对性概念是他提出的。

有了改进望远镜，伽利略望月观星，辉煌夺目。1610年，他看到木星(Jupiter)有四个卫星(卫星这个叫法是开普勒叫的，伽利略说四个月亮)，加上其他观察，写了 Sidereus Nuncius (天上信使)，威尼斯纸贵。他以前的学生，现在的托斯坎大公，高薪聘请他回佛罗伦萨。伽利略也发现，以前看到的银河系星云，实际是无数颗星星组成的。

伽利略把自己的发现先告诉开普勒，开普勒写信支持他，毕竟当时有很多人不相信望远镜看到的东西是真实的，可是伽利略有些傲慢，当时没有把这类信件公开发表。他也不齿开普勒做过占星术，开普勒作为皇家(奥地利)天文学家尽管支持伽利略，但是后者也没给他一副望远镜。开普勒认为月球的引力(又是引力)导致地球潮汐，伽利略认为这种说法微不足道，难怪他研究重力加速度，却没有发现万有引力定律。

1610年7月，伽利略离开威尼斯去佛罗伦萨，任比萨大学首席数学家，托斯坎大公首席数学家与首席哲学家。他的朋友建议他留在威尼斯，当时在意大利算是最开明的共和国，去佛罗伦萨自由可能受到影响。

1611年，伽利略炙手可热，受红衣主教Maffeo Barberini(未来教皇)之邀到教皇学院讲学。耶稣会成立的罗马学院也认证伽利略的观测是精确的。1612年12月28日，伽利略用望远镜看到海王星(Neptune)，人类的第一次。

Sidereus Nuncius (天上信使)的发表，以及其他观测，动摇了地心说。长期信仰地心说的一些宗教界的科学家愤而反击。

可以理解，两派的争议谁也说服不了谁。伽利略在1615年给克里斯丁(法国国王查理三世之女，麦迪奇大公费迪南一世之妻)的一封信的一些观点值得提一下：

神学是科学中的皇后，但是几何天文音乐医术在圣经里的描述并不比阿基米德托勒枚Boethius等人更准确，等等。毕达哥拉斯及其学派，柏拉图的老师以及柏拉图等人相信太阳不动，地球在动。伽利略，与亚理斯多德学说已经决裂，在这封信里称，智者的科学，受控于观察和证明，可以成为权威而无需宗教和圣经授权。神学家不应该干涉科学，科学不是他们的能力所在也与信仰领域无关。

1616年，伽利略的日心说受到罗马宗教审判所审核，最后决定，伽利略教学可以把日心说当成一种假设，决定适用于所有天主教国家。

1623年8月，他的朋友红衣主教Maffeo Barberini被选为教皇，是为Urbain VIII。在此之前，伽利略透露他计划写一本书“世界两大系统对话”。

1632年2月21日，伽利略，教皇阿本8世与托斯坎大公费迪南二世的保护人，在佛罗伦萨发行了他的“世界两大系统对话”。

由此看看意大利人和法国人的文化差异，伽利略爱天主教，爱国，为了更多的人能看懂，这本书是用意大利文写的。想想法国的思想家，他们不求国王教皇保护，写一本书，如果当地人(包括他们自己)因为害怕国王或者教皇不敢出版发行，他们就送到阿姆斯特丹或布鲁塞尔出版，化名也无所谓，笛卡儿，孟德斯鸠，伏尔泰都这样做过。虽说，伽利略算是个例，但是如何证明不是因为这种环境很难再出第二个伽利略呢？至少事实上，意大利之后再也很难出现革命性的思想家。当然，两国国情大不一样，比如笛卡儿，孟德斯鸠都是贵族，不需要找资助，伏尔泰很会赚钱。并且，法国算是一个比较宽容的社会，崇尚智慧，匿名写出离经叛道的作品，走红之后别人也能猜出作者是谁，但是没有人追究责任，反倒名誉迭来，奖个皇家科学院院士做做。

伽利略的“世界两大系统对话”是一部离经叛道的作品吗？无论如何，这部作品又引起论战。可以说，伽利略这样文采风流的科学家，忍气吞声十几年，以此方式正面反击维护地心说的教界人士并不奇怪。引用一下中文介绍：

“这本书采用对话的形式，参与对话的是支持他的两个朋友，威尼斯智者沙格列陀( Giovan Francesco Sagredo)，佛罗伦萨的哥白尼支持者萨尔维阿蒂(Filippo Salviati)，一个平庸的亚里士多德观点支持者辛普利邱(Simplicio)，对话分为四天。伽利略想要用这种对话形式使他的著作能拥有广大的读者，从而能有效地否定掉亚里士多德的力学和宇宙论。”

“本书的第一天就对亚里士多德关于天体的组成和性质完全不同于地球的学说进行了激烈的反驳。伽利略还进一步驳斥了那种古代传流下来的见解，即不变是高贵和完善的标志。他提出了一个后来变得很重要的见解，即运动并不是一种变化，它并不导致生长或毁灭，那是'部分和部分之间的简单移动，即不消灭什么，也不产生什么新东西'。这样一种见解后来就成了力学哲学的一部分，即认为宇宙和宇宙中的一切过去如此，现在如此，将来也还是如此，既没有新的东西出现，也没有旧的东西消失，自然界的一切过程只是物体的机械动作和它们动量的交换。”

“在为哥白尼体系辩护的论证中，伽利略着重回答了那种根据常识的力学反对意见。他重复了哥白尼对这些反对意见的答复。他提供一种新的连贯的看待事物的方式，来反对亚里士多德的那个同样形成了一个完整体的见解。在《对话》的第三卷中，他承认为这两种见解辩护各自提出的论据，差不多同样确切，但是他认为他在第四卷中讨论的潮汐学说，可以为哥白尼体系提供十足的证据。但是谈他的理论要求一天有一次潮汐，而不是如人们所观察到的两次。还有，这种理论和他的惯性原理也是矛盾的，因为根据惯性原理，地球上的物体应当参与地球的运动。”

“因此有人认为，伽利略并没有能够最后确立哥白尼的学说，虽则他给予这个学说以有力的支持。他的这部书所针对的读者要比专业的天文学家和数学家广得多。首先它是用意大利土语写成的，并采用日常谈话的对话体，而且论证删繁就简，通俗易懂。他只讨论两种世界体系，即托勒密体系和哥白尼体系，而把一些大同小异的体系则略而不谈。还有，他对朋友开普勒的体系也不加评述，虽然这个体系把哥白尼的理论大大推进了一步，为专业天文学家和数学家提供了支持日心说的强有力证据，不过对一般读者也许不大适合。”

这段网上中文介绍没有搞明白这本书的历史背景，“伽利略并没有能够最后确立哥白尼的学说”，事实上，就算他确立了也不敢直接这样表达。因为，1616年的判决，即他只能说“哥白尼的学说”是一种假设，还是有效的。而他出书是要罗马宗教审判所审核的。法语介绍是这样说的：“伽利略，想碾压他的对手，申请教会的出版许可。他给审核主教Riccardi设了陷阱，实际上，审核时，Riccardi仅仅知道前言和结论，而伽利略并没有在这里显露其真正意图。”

所以，罗马教廷认为被伽利略耍弄了。书中亚里士多德观点支持者Simplicio，给人感觉这名字是故意贬低亚里士多德支持者，Simplicio意味着简单。他提的问题也总是很愚蠢，让教士们，包括教皇本人，看到自己的影子。伽利略辩解说这个名字是由古希腊哲学家Simplicius de Cilicie而起的，但是我相信他是故意而为的，激烈反对他的人不少，有些争论肯定荒唐愚蠢，他用一个名字故意贬低对方也在情理之中。

把潮汐现象当做是地球绕太阳转动的证据是伽利略的败笔。可是为什么说潮汐是月球引力引起的而不是太阳引起的？毕竟太阳对地球的引力更大。我想，水或者气体的流动主要是压力差引起的。地球直径约1.4万公里，月地距离38万公里，引力同距离的平方成反比，这样算来地球向月面的水受到的引力比背面的水受到的引力高大约7%，这是很大的差别，因此海水应该往近月那一侧流动。但是太阳与地球距离是1亿5千2百万公里，因为太远，地球直径相对而言可以忽略不计，即太阳对地球向阳和背日两面海水的引力几乎是一样的，同一水平面的水没有压力差便不会相互流动从而产生潮汐。

地球自转的概念当时也无法令人信服地证明。后来福柯摆( pendule de Foucault )可以证明。

因为伽利略受到的关注和媒体的争议，教皇需要采取行动，尽管他并不想重审伽利略，但是被教廷的调查委员会拒绝。

伽利略面对罗马天主教审判所的审判

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

1632年10月1日，他再次被召到圣所(Saint-office)。他受到两个指控：坚持并相信错误的反圣经的太阳是宇宙中心的信念，坚持并相信, 已经被声明并被定义是反圣经的信念是可以被证明是对的。

1633年2月因为生病不能去罗马，审讯于6月21日进行，面临被严刑拷问的威胁，他屈服了。6月22日，在多米尼格派的 Santa-Maria修道院，公布判决：

在佛罗伦萨出了一本书，托勒枚和哥白尼关于世界的两个系统对话，书中你维护哥白尼的观点。经审判，我们宣布，你，伽利略，有严重异端嫌疑，因为坚持地球在动太阳不动这个错误信念。因此，以诚挚之心，你要在我们面前放弃并且诅咒这些错误和这些反宗教的异端。为了让你的大错受到惩罚，我们命令，这个对话禁止公开发行，你要被关在圣所的监狱里。

如此，伽利略跪下念了一段教廷写好的认罪悔罪书。因此，这篇文章的题目，“伽利略或者上帝之爱”，伽利略爱上帝，得到体现。我想大概如此吧。

教皇没有把他关在监狱里，让他回家软禁，他还继续拿着教皇的两项津贴。有一项惩罚，一年内每周念一边圣经的悔过赞美诗，由其卡迈尔教派的修女女儿代劳。嗯，我由写卡迈尔教派的圣人特蕾莎开始，到现在竟然写了这么多人物。后来注意到法语carme是指Carmel派的修道人。我在巴黎第一年住的学生公寓那条街叫做Rue des Carmes，原来是几个世纪以前Carmel派的修道人在这条街出没，不知跟旁边的索邦大学有什么关系，跟以前这里的一个教堂有关，后来已被拆毁了。

我住过一年的那条街Rue des Carmes，北面是巴黎圣母院，南面是先贤祠(Pantheon)

很多人，包括笛卡尔，当时认为伽利略是耶稣会阴谋的牺牲品，他们想报复伽利略给耶稣会成员Orazio Grassi带来的伤害。可是从“伽利略或者上帝之爱”这部电影看，伽利略也是耶稣会成员，并且是多米尼格派的人在审讯他时更苛刻一些，当然电影的可信度不高。我想还是天主教把圣经看得什么都是正确的，绝对真理，因此面临挑战时会失去太多，一些人宁愿负隅顽抗。

1636年，伽利略写了一本力学书(两门新科学的讨论)，奠定了力学成为科学的基础，标志着亚理斯多德物理学的结束。书中也讨论了材料抵抗力问题，这本书由阿姆斯特丹的Elsevier出版，现在Elsevier还是大出版社。

布鲁诺和伽利略的判决，最后对基督教伤害很大，导致科学哲学与神学的分野。

1642年1月8日，伽利略去世，同年牛顿诞生。

6/10/2020