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响。尽管他对位置运动（10cal motion）进行了数学诠释，但他始终坚持用圆来描述太阳、月亮和行星的运动。
虽然伽利略早期写过许多短文，包括1604年发表的一篇关于彗星的演讲，但在1610年他的《星际使者》（Sidereus nancius，或Starry Messenger）发表之前，他一直没有写过很重要的作品。这本29页的小册子震惊了欧洲知识界。它用拉丁语写成，并最早公布了用望远镜观测天空的报告，该书给予那些赞同哥白尼体系的人以强有力的支持。
尽管有证据表明，在《星际使者》出版之前的一代人中，人们已经相当了解望远镜——甚至在更早些时期还作过一些天文观测。但是，毫无疑问，伽利略是第一个在出版物中描述各种发现的人。他在该书中讨论并绘制了月球的地貌（图5．14）。虽然用我们现在的标准来看，伽利略的望远镜功能弱小，但对于他来说已经足够准确了，他可以在知道月球大小的情况下，测量月球山投下的阴影并计算出它们的高度。伽利略进一步指出，通过望远镜就可以看到以前从未见过的大量星体。尤其值得关注的是，他发现了木星的卫星，他将这些卫星命名为“美第奇家族（Medicean）”之星，以颂扬佛罗伦萨的统治者美第奇家族。这些卫星围绕木星旋转，就像是一个缩小的太阳系。在以后的几年中，伽利略通过进一步观测发现了一个重要事实，金星也出现像月亮一样的位相变化。而这种现象只有在行星围绕太阳旋转时才可能发生。伽利略揭示出太阳表面有旋转黑子的事实，进一步削弱了天空完美无缺的教条，因此也表明了太阳在绕轴运动。
《星际使者》获得了预期的效果。伽利略给木星卫星的命名颂扬了柯西莫·德·美第奇（Cosimo de’Medici），于是这位大公便任命他为宫廷哲学家，从而使他有可能回到佛罗伦萨。但伽利略也因此而一夜成名，由于他发现了一个崭新的世界，人们将他与哥伦布和韦斯普奇（Vespucci）①相提并论。开普勒在谈到这些新发现时热烈赞扬道：“哦，望远镜！你是获取知识的工具，你比任何王权都更高贵！谁把你掌握在手中，谁就成为宇宙的主宰！”
①即阿美利哥·韦斯普奇（Americo Vespucci，1454…1512），意大利商人和航海家，确认新发现的大西洋以西的陆地不是亚洲部分而是一个新大陆，后以其名命名为America。——译注
伽利略用望远镜所做的观测表明，存在一个类似于哥白尼行星体系的木星卫星体系。同时，这些观测所得的结论也表明，金星一定是在绕着太阳公转。这些观测再加上伽利略对日心理论的公开支持，都发生在罗马天主教会的艰难时期，并引起了教会的愤怒。在此之前，教会一直保持沉默。但现在，教会自身正在进行一场改革运动，它开始对宇宙日心体系各种危险的神学蕴义作出反应。一个世纪以前，哥白尼曾经被邀请参与拟定的历法改革——1551年，他所使用的数学计算方法，已经成为伊拉斯谟斯·莱因霍尔德（Erasmus Reinhold，1511—1553）①制作一套新天文表的基础。而来自新教阵营的直接反应更令人失望。马丁·路德（Martin Luther，1483—1546）②把哥白尼说成是妄图“推翻整个天文科学”的傻瓜（1539年）。菲利普·梅兰希顿（Philip Melanchthon，1497—1560）③也支持马丁·路德，他引用了一大段代表传统世界观的《圣经》中的话（1549年）：
“我们目睹天穹24小时都在旋转。但有些人，或者出于标新立异，或者是想展露聪明才智，他们断定地球在运动，并坚持认为第八天球和太阳都不转动……现在，需要诚实和公正来公开维护这种观点，而上述例子是有害的。任何一个有良好心智的人都会接受上帝揭示的真理并默认它。”
①德国数学家。曾对哥白尼的行星运行表进行了验算和修改，并于1551年出版《普鲁士星表》，此表在75年后被开普勒公布的更好的星表取代。——译注
②16世纪德国著名的宗教领袖，欧洲宗教改革运动的先驱，基督教新教路德宗创始人。曾公布《九十五条论纲》（1517年），抨击教廷发售赎罪券，否定教皇权威，并将《圣经》译成德文。——译注
③德国基督教新教神学家、教育家，起草《奥格斯堡信纲》（1530年），阐明路德宗的立场，主张废除教士独身制，改弥撒为圣餐。——译注
1616年，宗教裁判所谴责日心理论“在哲学上是愚蠢和荒谬的，在形式上是异端邪说。因为无论是根据其字面上的意义，还是根据罗马教皇（Holy Fathers）和神学家们（Doctors）通常的阐述和意图，它在许多方面都明显地有悖于《圣经》教义”。几个星期以后，《天体运行论》被列入禁书之中，伽利略也受到警告，不准为哥白尼理论辩护，认为它描述了世界的实际物理构成。
伽利略对潮汐理论的进一步研究，使他确信自己此时已经掌握了地动的证据。因此，他计划并写出了对托勒密体系和哥白尼体系加以比较的重要著作——《关于两大世界体系的对话》（Dialogue Onthe Two Principal World Systems，1632）。该书准许出版的条件是，他只能把哥白尼体系作为一个假设来进行讨论。他做到了这一点，但他的讨论却远不是没有倾向性的。在这个对话中，哥白尼体系的拥护者代表伽利略，他每次都彻底驳倒了旧天文学的拥护者。尽管伽利略在该书的结尾很负责任地声称，他所说的一切都是假设，但他确实违反了1616年对他的警告。因此，他被带上宗教法庭接受审判并被迫发誓放弃对备受责难的哥白尼论题的信仰，就不会令人感到吃惊了（1633年）。垂暮之年的伽利略被监禁在阿切特里（Ancetri）①的别墅中，他在那里继续从事研究。1638年，他的《关于两种新科学的数学推理和证明》（Mathematical Discourses and Demonstrations Concerning Two New Sciences）在荷兰出版。
①位于佛罗伦萨郊区。——译注
这最后的两卷书主要涉及运动问题，伽利略正确地认识到这个问题与他所比较的宇宙体系密不可分。在此，我们并不打算讨论伽利略的运动观点，但令人关注的是，从哥白尼时代起，人们就认识到，必须对运动着的地球上的位置移动问题进行解释。伽利略本人对运动学和力学定律所作的探索并未达到牛顿在《原理》中的水平，但他的确已经接近了现代的惯性概念，并解释了为什么一块石头会从塔顶落到塔底部，为什么一个跑动着的人手中拿着的球在被垂直抛出后又落回到他的手中，为什么两个邻近并进的骑马人能够相互抛球而球不会落在后面很远的地方。如果这些解释是正确的，那么反对地球周日运动最有力的论据之一就没有了立足之地。伽利略关于运动定律的数学表述对近代力学的发展非常必要，并成了艾萨克·牛顿研究的基础。
到1642年伽利略去世时，哥白尼体系还没有被人们广泛接受。大多数欧洲作家仍然坚持第谷体系，这在罗马天主教国家中当然是最安全的选择。然而，自从乔治·波伊巴赫时代以来，天文学领域已经发生了急剧变化。波伊巴赫认识到，需要有一部更准确的托勒密原著，这促成了1496年《概要》的出版。哥白尼对托勒密进行了仔细研究后，接着把托勒密天文学改造成了日静形式。但是，这给天文学家和自然哲学家带来了一系列新问题，而如何解决这些问题成了哥白尼去世后的一个世纪中所发生论战的主题。直到19世纪，对可测量的恒星视差的探求才有了结果，而16世纪倾向于哥白尼体系的人，似乎已经发现不难接受一个极其广阔的、而对于某些人来说甚至是无限的宇宙。虽然第谷坚持地静体系中有一个恒星天球，但就连他也用日心体系来安置除地球外的行星。
在本章讨论中，科学家们清楚地展现了数学的力量。哥白尼通过对托勒密资料的数学处理使其著作有了可信性，并且他坚持认为，整个天文学学科实际上是属于数学家的学科。第谷立刻认识到了开普勒的数学天才，而开普勒和伽利略都通过数学处理展示了他们分析的力量。正是在开普勒身上，我们看到了文艺复兴时期在科学上自相矛盾主人物的最好例子——这位杰出的数学家，他的灵感来源于对宇宙的神秘和谐的信仰。尽管这种神秘主义与数学的丰富多彩的混合离近代科学相去甚远，但它却构成了近代科学诞生的