伽利略·博纳乌蒂
伽利略倾向于只用他的名字来称呼自己。在当时,姓氏在意大利是可选的,而他的名字与他有时使用的家族姓氏“伽利莱”有着相同的起源。他的名字和姓氏最终都源于一位祖先——15世纪佛罗伦萨著名的医生、教授和政治家伽利略·博纳乌蒂;他的后代在14世纪末为了纪念他,开始自称为“伽利莱”。

1564年2月15日 星期六 至 1642年1月8日 星期三
Florence, Italy
伽利略·迪·文森佐·博纳乌蒂·德·伽利莱(1564年2月15日-1642年1月8日)是一位来自比萨的意大利天文学家、物理学家和工程师,有时也被称为博学家。伽利略被称为“观测天文学之父”、“现代物理学之父”、“科学方法之父”和“现代科学之父”。
伽利略倾向于只用他的名字来称呼自己。在当时,姓氏在意大利是可选的,而他的名字与他有时使用的家族姓氏“伽利莱”有着相同的起源。他的名字和姓氏最终都源于一位祖先——15世纪佛罗伦萨著名的医生、教授和政治家伽利略·博纳乌蒂;他的后代在14世纪末为了纪念他,开始自称为“伽利莱”。
伽利略于1564年2月15日出生在意大利比萨(当时属于佛罗伦萨公国),他是鲁特琴演奏家、作曲家和音乐理论家文森佐·伽利莱与朱莉娅(娘家姓阿曼纳蒂)所生的六个孩子中的长子,两人于1562年结婚。
伽利略本人也成为了一名出色的鲁特琴演奏家,他很早就从父亲那里学到了对既定权威的怀疑态度、对精确测量或量化实验的重视、对周期性或音乐性时间节奏的欣赏,以及对数学与实验相结合所能产生结果的期待。
当伽利略·伽利莱八岁时,他的家人搬到了佛罗伦萨,但他被留在了雅各布·博尔吉尼身边两年。
伽利略于1575年至1578年间在佛罗伦萨东南约30公里的瓦隆布罗萨修道院接受教育。
尽管伽利略年轻时曾认真考虑过成为神职人员,但在父亲的敦促下,他于1580年进入比萨大学攻读医学学位。
1581年,当伽利略学习医学时,他注意到一盏摆动的吊灯,气流使其摆动的弧度时大时小。对他而言,通过与心跳对比,他发现无论吊灯摆动幅度多大,其来回摆动的时间似乎都是一样的。回到家后,他设置了两个等长的摆,一个大幅度摆动,另一个小幅度摆动,发现它们保持着同步。直到近一百年后克里斯蒂安·惠更斯的工作,摆动吊灯的等时性才被用于制造精确的计时器。
在伽利略与教会发生冲突之前的天主教世界,大多数受过教育的人都信奉亚里士多德的地心说,认为地球是宇宙的中心,所有天体都围绕地球旋转,尽管哥白尼理论在1582年被用于历法改革。
当他用不止一个名字称呼自己时,有时会使用“伽利略·伽利莱·林切奥”,这是指他是意大利精英科学组织“林切奥学院”的成员。在16世纪中叶的托斯卡纳家庭中,以父母的姓氏为长子命名是很常见的。
伽利略发明了温度计的前身——验温器,并于1586年出版了一本关于他发明的流体静力秤设计的小册子(这使他首次引起了学术界的关注)。
伽利略还学习了“设计”(disegno,涵盖美术的术语),并于1588年获得了佛罗伦萨艺术设计学院的讲师职位,教授透视法和明暗对照法。
1589年,伽利略被任命为比萨大学的数学教授。
1591年,他的父亲去世,伽利略被委托照顾他年幼的弟弟米开朗基罗。
1592年,伽利略搬到帕多瓦大学,在那里教授几何学、力学和天文学,直到1610年。
1593年,伽利略制造了一个温度计,利用球体中空气的膨胀和收缩来移动连接管中的水。
伽利略对现在所谓的工程学做出了许多贡献,这与纯物理学不同。在1595年至1598年间,伽利略设计并改进了一种适合炮手和测量员使用的几何和军事罗盘。
尽管伽利略是一位虔诚的罗马天主教徒,但他与玛丽娜·甘巴未婚生下了三个孩子。他们有两个女儿,弗吉尼亚(生于1600年)和利维亚(生于1601年),以及一个儿子文森佐(生于1606年)。
第谷等人曾观测到1572年的超新星。奥塔维奥·布伦佐尼1605年1月15日写给伽利略的信,让伽利略注意到了1572年的超新星和1601年亮度较低的新星。伽利略在1604年观测并讨论了开普勒超新星。由于这些新星没有显示出可探测的周日视差,伽利略得出结论,它们是遥远的恒星,从而反驳了亚里士多德关于天体永恒不变的信仰。
仅基于汉斯·利珀希于1608年在荷兰试图申请专利的第一台实用望远镜的不确定描述,伽利略在次年制造了一台约3倍放大倍率的望远镜。他后来制造了放大倍率高达约30倍的改进版本。
1609年,伽利略与英国人托马斯·哈里奥特(Thomas Harriot)等人一起,成为最早使用折射望远镜观测恒星、行星或月球的人之一。1611年,费德里科·切西(Federico Cesi)亲王为庆祝伽利略成为其猞猁学院(Accademia dei Lincei)成员而举办了一场宴会,希腊数学家乔瓦尼·德米西亚尼(Giovanni Demisiani)为伽利略的仪器创造了“望远镜”(telescope)这一名称。
1609年11月30日,伽利略将他的望远镜对准了月球。虽然他并不是第一个通过望远镜观测月球的人(英国数学家托马斯·哈里奥特在四个月前就做过,但他只看到了“奇怪的斑点”),但伽利略是第一个推断出月球表面凹凸不平的原因是月球山脉和陨石坑遮挡了光线的人。在他的研究中,他还绘制了地形图,并估算了山脉的高度。月球并非长期以来人们所认为的那样是一个半透明的完美球体(正如亚里士多德所声称的那样),也绝非但丁所描述的第一个“行星”,即“一颗华丽地升入天堂的永恒珍珠”。伽利略有时被认为是1632年月球纬度天平动现象的发现者,尽管托马斯·哈里奥特或威廉·吉尔伯特(William Gilbert)可能在此之前就已经发现了。
1610年1月7日,伽利略用他的望远镜观测到了他当时描述为“三颗恒星,因其微小而完全不可见”的天体,它们都靠近木星,并位于穿过木星的一条直线上。
伽利略于1609年下半年开始了他的望远镜观测,到1610年3月,他出版了一本小书《星际信使》(Sidereus Nuncius),描述了他的一些发现:月球上的山脉、环绕木星运行的较小卫星,以及将天空中原本被认为是云状物质(星云)的东西解析为肉眼无法单独分辨的暗淡恒星集合。随后他又有了其他发现,包括金星的相位和太阳黑子的存在。
伽利略的贡献给当时的理论家和自然哲学家带来了困难,因为这些贡献与基于亚里士多德和托勒密理论并与天主教会密切相关的科学和哲学思想相矛盾。特别是伽利略对金星相位的观测(显示其绕太阳运行)以及对环绕木星运行的卫星的观测,反驳了托勒密的地心说模型(该模型得到了罗马天主教会的支持和认可),并支持了伽利略所推崇的哥白尼模型。
1610年,伽利略在近距离使用望远镜放大了昆虫的部位。
在1610年8月写给开普勒的一封信中,伽利略抱怨说,一些反对他发现的哲学家甚至拒绝通过望远镜观看: 亲爱的开普勒,我真希望我们能嘲笑一下普通大众那种惊人的愚蠢。对于学院里那些充满毒蛇般固执、既不想看行星、月亮,也不想看望远镜的主要哲学家们,你有什么看法?尽管我已经一千次自由且刻意地为他们提供了机会。真的,就像毒蛇塞住耳朵一样,这些哲学家也对真理之光闭上了眼睛。
从1610年9月开始,伽利略观察到金星呈现出与月球相似的全套相位。尼古拉·哥白尼发展的太阳系日心说模型预测,所有相位都应该是可见的,因为金星绕太阳的轨道会使其被照亮的一面在位于太阳对面时面向地球,而在位于太阳与地球之间时背向地球。
1611年,伽利略访问了罗马的罗马学院,那里的耶稣会天文学家当时已经重复了他的观测。学院教员之一克里斯托弗·格林伯格(Christoph Grienberger)对伽利略的理论表示同情,但被耶稣会总会长克劳迪奥·阿夸维瓦(Claudio Acquaviva)要求捍卫亚里士多德的观点。伽利略的所有主张并未被完全接受:他那个时代最杰出的天文学家克里斯托弗·克拉维乌斯(Christopher Clavius)从未接受月球上有山脉的观点,而在学院之外,许多人仍然对这些观测结果的真实性表示怀疑。
伽利略必须应对的最初异端指控之一来自1613年,由哲学教授、诗人和希腊文学专家科西莫·博斯卡利亚(Cosimo Boscaglia)提出。在与伽利略的赞助人科西莫二世·德·美第奇(Cosimo II de' Medici)及其母亲洛林的克里斯蒂娜(Christina of Lorraine)交谈时,博斯卡利亚表示,望远镜的发现是有效的,但地球的运动显然违背了《圣经》: 博斯卡利亚博士与夫人[克里斯蒂娜]谈了一会儿,虽然他承认了你在天空中发现的所有事物,但他表示地球的运动是不可思议的,是不可能存在的,特别是考虑到《圣经》显然与这种运动相抵触。
多米尼克修士托马索·卡奇尼(Tommaso Caccini)似乎对伽利略发动了第一次危险的攻击。1614年底,他在佛罗伦萨布道时,谴责了伽利略、他的同事以及数学家群体(包括天文学家)。
在1614年底或1615年初,卡奇尼(Caccini)的一位多明我会同僚尼科洛·洛里尼(Niccolò Lorini)获得了一份伽利略写给卡斯泰利(Castelli)的信的副本。洛里尼和圣马可修道院的其他多明我会修士认为这封信的教义值得怀疑,部分原因是它可能违反了特伦托会议(Council of Trent)的法令: ……为遏制放纵的精神,[神圣会议]颁布法令,任何人不得依仗自己的判断,在涉及基督教教义修养的信仰和道德问题上,按照自己的构想歪曲圣经,擅自将其解释为违背圣母教会……所持有或曾经持有的意义…… ——特伦托会议法令(1545–1563)。引自Langford, 1992。
洛里尼和他的同事们决定将伽利略的信提交给宗教裁判所。1615年2月,洛里尼因此将一份副本寄给了宗教裁判所秘书保罗·埃米利奥·斯丰德拉蒂(Cardinal Paolo Emilio Sfondrati)枢机,并附上一封批评伽利略支持者的信: 我们圣马可虔诚修道院的所有神父都认为,这封信包含许多看似狂妄或可疑的陈述,例如它声称圣经的话语并非字面意思;在讨论自然现象时,圣经的权威应排在最后……。[伽利略的追随者们]自作主张,根据他们个人的见解,以一种不同于教会神父们普遍解释的方式来阐述圣经…… ——洛里尼致罗马宗教裁判官斯丰德拉蒂枢机的信,1615年。引自Langford, 1992。
3月19日,卡奇尼抵达罗马的宗教裁判所办公室,指控伽利略宣扬哥白尼学说以及他的学生据称正在传播的其他各种异端邪说。
罗伯特·贝拉尔明(Cardinal Robert Bellarmine)枢机是当时最受尊敬的天主教神学家之一,他被要求裁决伽利略与其反对者之间的争端。日心说的问题最初是在加尔默罗会神父保罗·安东尼奥·福斯卡里尼(Paolo Antonio Foscarini)的案件中向贝拉尔明枢机提出的;福斯卡里尼出版了一本书《关于哥白尼观点的信》(Lettera ... sopra l'opinione ... del Copernico),试图调和哥白尼学说与看似矛盾的圣经段落。贝拉尔明起初表示,哥白尼的书不会被禁,但最多需要进行一些编辑,以便将该理论纯粹作为一种“拯救现象”(即保留可观察证据)的计算工具来呈现。 福斯卡里尼将他的书寄给了贝拉尔明,后者在1615年4月12日的一封信中作了回复。
贝拉尔明枢机在1615年曾写道,如果没有“真正的物理证明,证明太阳不是绕着地球转,而是地球绕着太阳转”,那么哥白尼体系就无法辩护。
伽利略的前学生贝内代托·卡斯泰利(Benedetto Castelli)——现任数学教授和本笃会修道院院长——当场为伽利略进行了辩护。卡斯泰利将这次交流报告给了伽利略,伽利略决定写一封信给卡斯泰利,阐述他对于处理涉及自然现象的圣经段落的适当方式的看法。后来,在1615年,他将其扩展为更长的《致克里斯蒂娜大公夫人的信》(Letter to the Grand Duchess Christina)。
伽利略很快听到传言说洛里尼已经获得了他写给卡斯泰利的信的副本,并声称其中包含许多异端邪说。他还听说卡奇尼已经去了罗马,并怀疑他试图利用洛里尼手中的信件副本煽风点火。随着1615年的推移,他变得更加担忧,并最终决定在健康状况允许的情况下尽快前往罗马,他在年底做到了这一点。通过在那里陈述自己的案情,他希望洗清自己身上任何异端嫌疑,并说服教会当局不要压制日心说思想。
除了贝拉尔明之外,弗朗切斯科·因戈利(Monsignor Francesco Ingoli)蒙席也发起了与伽利略的辩论,并在1616年1月寄给他一篇反驳哥白尼体系的文章。伽利略后来表示,他认为这篇文章在随后2月份针对哥白尼学说的行动中起了推波助澜的作用。
1616年2月19日,宗教裁判所向一个被称为“鉴定人”(qualifiers)的神学家委员会询问有关日心说宇宙观的命题。 伽利略事件的历史学家们对为何此时将此事提交给鉴定人有不同的解释。贝雷塔(Beretta)指出,作为对洛里尼和卡奇尼指控伽利略调查的一部分,宗教裁判所在1615年11月记录了吉安诺齐·阿塔万蒂(Gianozzi Attavanti)的证词。
2月24日,鉴定人提交了他们的一致报告:太阳静止在宇宙中心的命题是“在哲学上愚蠢且荒谬的,并且在形式上是异端的,因为它在许多地方明确违背了圣经的意义”;地球运动且不在宇宙中心的命题“在哲学上受到同样的评判;并且……在神学真理方面,它至少是信仰上的错误。”
在次日召开的宗教裁判所枢机主教会议上,教皇保罗五世指示贝拉尔明将此结果告知伽利略,并命令他放弃哥白尼的观点;如果伽利略抗拒该法令,将采取更严厉的行动。2月26日,伽利略被传唤至贝拉尔明的住所,并被下令: 完全放弃教授、捍卫或讨论这一学说和观点……完全放弃……太阳静止在世界中心而地球在运动的观点,此后不得以任何方式,无论是口头还是书面,持有、教授或捍卫它。 ——宗教裁判所针对伽利略的禁令,1616年。
在伽利略看来,潮汐是由海水在海盆中来回晃动引起的,这是因为地球表面的一点由于地球绕地轴自转和绕太阳公转而产生速度的快慢变化。他在1616年发表了关于潮汐的初步解释,并致信奥尔西尼枢机主教。
伽利略观测了银河,此前人们认为它是星云,但他发现它是由无数恒星密集排列而成,从地球上看就像云雾一样。他定位了许多其他肉眼无法看到的遥远恒星。1617年,他观测了大熊座的开阳双星。
由于《试金者》包含了伽利略关于科学应如何实践的大量思想,它被称为他的科学宣言。1619年初,格拉西神父匿名发表了一本小册子《关于1618年三颗彗星的天文学论辩》,讨论了前一年11月下旬出现的一颗彗星的性质。格拉西断定,这颗彗星是一个火热的物体,它沿着大圆的一段轨迹运动,且与地球保持恒定距离;由于它在天空中的移动速度比月球慢,因此它一定比月球更远。
1619年,伽利略卷入了与罗马耶稣会学院数学教授奥拉齐奥·格拉西神父的争论。这场争论最初是关于彗星的性质,但到1623年伽利略发表《试金者》(Il Saggiatore)作为他在争论中的最后一次反击时,它已经演变成一场关于科学本质的更广泛的争论。
格拉西的论点和结论在随后的一篇文章《关于彗星的论述》中受到了批评,该文章以伽利略的一位门徒——佛罗伦萨律师马里奥·圭杜奇的名义发表,尽管它在很大程度上是由伽利略本人撰写的。
1623年,教皇格列高利十五世去世,乌尔班八世继位。乌尔班八世对伽利略表现出更大的青睐,特别是在伽利略前往罗马祝贺新教皇之后。
到1624年,伽利略已经使用了复式显微镜。他在当年5月将其中一台仪器赠送给佐伦枢机主教,以便转呈给巴伐利亚公爵,并在9月又送了一台给切西亲王。
伽利略的《关于两大世界体系的对话》于1632年出版,广受欢迎。 书中记录了三个人之间的对话:一位哥白尼学派科学家萨尔维亚蒂、一位公正且风趣的学者萨格雷多,以及一位沉闷的亚里士多德学派信徒辛普利乔。辛普利乔在书中运用陈旧的论点支持地心说,并被描绘成一个智力平庸的傻瓜。
由于《关于两大世界体系的对话》的出版,伽利略在罗马失去了许多支持者。1633年,伽利略因涉嫌异端被传唤受审,罪名是“坚持某些人所教导的错误学说,即太阳是世界的中心”,这违背了1616年的谴责令,因为“圣会于1616年2月25日决定……圣职部将向你下达禁令,要求你放弃这一学说,不得向他人传授,不得捍卫,也不得讨论;如果你不服从这一禁令,你将被监禁”。
伽利略被判有罪,宗教裁判所于1633年6月22日发布的判决书包含三个核心部分: 伽利略被认定“有强烈的异端嫌疑”,即持有太阳静止在宇宙中心、地球不在中心且在运动的观点,以及在观点被宣布违背《圣经》后仍将其作为可能正确的观点进行持有和捍卫。他被要求“放弃、诅咒和厌恶”这些观点。 他被判处宗教裁判所认为合适的正式监禁。次日,该判决被减为软禁,他在余生中一直处于软禁状态。 他那本冒犯性的《对话》被禁止;此外,在审判中未宣布的一项行动中,他被禁止出版任何作品,包括他未来可能撰写的任何著作。
1638年,伽利略描述了一种测量光速的实验方法:安排两名观察者,每人配备带有遮光板的灯笼,在一定距离外互相观察对方的灯笼。 第一位观察者打开灯笼的遮光板,第二位观察者看到光后,立即打开自己灯笼的遮光板。第一位观察者打开遮光板到看到第二位观察者灯笼光线之间的时间间隔,即为光在两名观察者之间往返所需的时间。伽利略报告说,当他在不到一英里的距离内尝试此实验时,他无法确定光线是否是瞬间出现的。
在锡耶纳与友好的皮科洛米尼大主教共度一段时间后,伽利略获准回到佛罗伦萨附近的阿尔切特里别墅,并在那里被软禁度过了余生。他继续从事力学研究,并于1638年在荷兰出版了一本科学著作。他的地位始终受到质疑。1641年3月,伽利略的追随者兼学生文森齐奥·雷涅里在写给阿尔切特里的信中提到,一位宗教裁判官最近强迫佛罗伦萨的一本书的作者将“最杰出的伽利略”一词改为“伽利略,一位知名人士”。
伽利略一直接待访客直到1642年。在遭受发烧和心悸折磨后,他于1642年1月8日去世,享年77岁。 托斯卡纳大公费迪南多二世希望将他安葬在圣十字圣殿的主体部分,紧邻他父亲和其他祖先的墓地,并为他建立一座大理石陵墓以示纪念。
伽利略去世后,伽利略事件在很大程度上被遗忘了,争议也随之平息。1718年,当佛罗伦萨获准出版其著作集(不包括被谴责的《对话》)时,宗教裁判所对重印伽利略著作的禁令被解除。
1741年,教皇本笃十四世授权出版了一版包含轻微删节版《对话》的伽利略完整科学著作集。
1990年2月15日,拉辛格枢机主教(后来的教皇本笃十六世)在罗马萨皮恩扎大学发表的演讲中,引用了当时对伽利略事件的一些看法,称其为“一个典型的案例,让我们看到现代、科学和技术在当今的自我怀疑有多深”。
1992年10月31日,教皇若望保禄二世对伽利略事件的处理方式表示遗憾,并发表声明承认天主教会法庭在审判伽利略·伽利莱的科学立场时所犯的错误,这是宗座文化委员会进行研究的结果。
2008年3月,宗座科学院院长尼古拉·卡比博宣布了一项计划,通过在梵蒂冈城墙内为伽利略立像来纪念他。
同年12月,在纪念伽利略最早的望远镜观测400周年的活动中,教皇本笃十六世赞扬了他对天文学的贡献。
然而一个月后,宗座文化委员会主席吉安弗兰科·拉瓦西透露,在梵蒂冈境内为伽利略立像的计划已被暂停。