伽利略(14)_學達書庫

一四

　　伽利略尋找衛星週期的思路很巧妙，到1611年3月，他已掌握了推算所必需的基本數據。在4月訪問羅馬期間，他開始編制衛星運動表。

　　以塞西為首的四個年輕人于1603年在羅馬成立了第一個具有深遠意義的科學團體，塞西稱它為林賽學會。在羅馬，塞西設宴招待了伽利略，「望遠鏡」一詞就是在兩次宴會上創造出來的，客人們還觀看了天上的新發現。由於伽利略從大學到了宮廷，從而很少瞭解科學發現的情況；這時他加入了林賽學會，隨後又與該學會在意大利以及在國外的成員通信，這使他比從前更能及時得到信息。

　　在羅馬，伽利略又與克拉威斯神父和貝拉明紅衣主教重敘舊好。羅馬的耶穌會天文學家們在一次特別會議上宴請了他。一些紅衣主教和教職人員還出席了他經常舉辦的望遠鏡發現展示會，這些發現中包括太陽黑子，那時伽利略只認為這些現象是很奇怪的。羅馬教皇保羅五世特意接見了伽利略。到那時為止，還沒有從神學上反對伽利略和他的發現的任何跡象，儘管貝拉明曾寫信給威尼斯的天主教宗教法庭，詢問對克雷蒙尼尼的訴訟是否涉及伽利略。這也許是由於伽利略對貝拉明說過他的工作包含有哥白尼天文學說的成份。雖然克雷蒙尼尼與哥白尼學說毫無牽扯，但因為他拒絕在其書中注明某些亞裡士多德學說——諸如靈魂有死和宇宙永恆已被宣佈為異端，所以他總是和宗教法庭發生糾葛。

　　伽利略在羅馬受到盛情款待，載譽回到佛羅倫薩後不久，就捲入了同哲學家的一場有關物理學問題的爭論。佛羅倫薩的一個貴族薩爾維阿蒂組織了一個團體，在他家中聚會討論知識問題，他邀請伽利略參加。

　　1611年6月，他們就凝縮和稀釋問題展開辯論，這個問題是亞裡士多德和原子論者爭論的一個基本問題。比薩的一位哲學教授格拉茲亞稱冰為「凝縮的水」。伽利略說最好稱為「稀釋的水」，因為冰浮在水面上。格拉茲亞則回答說，那是由於冰有平展的形狀，這種形狀使冰不能克服它浸入水中所受到的阻力。伽利略觀察到，置一片薄冰于水下，冰會向上浮，似乎要穿過水的這種阻力，如果這種阻力存在的話。他對水會阻礙固體下沉表示懷疑，因為連最細小的泥都會很快沉澱下來。有人說用刀劍平拍水面就能證明水有阻力，伽利略說，水阻礙運動的速度，而不是運動本身，亞裡士多德也曾這樣講過。

　　格拉茲亞向科洛姆講述了這個論點，科洛姆對伽利略早有怨恨，因為他出版的一本論述1604年新星的書曾遭到伽利略的抨擊。科洛姆用烏木薄片漂浮而烏木球卻下沉的實驗來證明伽利略是錯誤的，並證明形狀確實是漂浮的原因。與此同時，宮廷大臣們告訴科西默說，他的宮廷數學家參與的爭論可能有損於科西默的威信，因此科西默勸告伽利略把他的論點寫出來，避免公開的爭吵。當伽利略這樣去做的時候，比薩的一位新任哲學教授被請來在宮廷的一次會上同伽利略辯論這個問題，到場的還有來訪的兩位紅衣主教。伽利略在這次辯論中大獲全勝，得到了後來成為羅馬教皇烏爾班八世的M．巴貝裡尼紅衣主教的支持。

　　伽利略這時把他反駁對手的文章整理成論述浮體的富有建設性的論文，這篇文章是他在佛羅倫薩西邊幾英里遠的薩爾維阿蒂的別墅中寫成的。這時他已擺脫病痛的折磨，他曾抱怨城市的空氣使他得了病，而他的病加重的原因可能是他不適應宮廷中爾虞我詐的緊張氣氛和哲學家對手日益增長的敵視。在文章中他為流體靜力學引入了新基礎，用他的兩條力學原理，首次解釋了一根重梁為什麼能浮在很淺的水面上的問題。伽利略曾一直為阿基米德原理辯護，但這個原理看起來似乎不能說明為什麼比水的密度大的薄木片會浮於水面。

　　伽利略用茶壺能浮於水面為例解釋了這一點。他觀察到，這樣的薄片整個浮於水面以下，薄片上面的槽中容納了足夠的空氣，使薄片和空氣總的密度等於水的密度。為說明扁平形狀無助於漂浮，伽利略談到，如果把摻入金屬屑的蠟制小圓錐體平底朝下放入水中，它會下沉；但如果尖頂朝下，它就會浮起來。如果說水對扁平物體的浸入產生阻力，那這正與所期望的相反。

　　雖然一篇論述流體靜力學的論文似乎不會引起廣泛注意，但伽利略的書在1612年出版了兩次都一售而空。許多讀者說，開始他們認為伽利略的假說似是而非，但後來就信服了。公眾的興趣是可以理解的，因為伽利略描述的各種各樣引人入勝的實驗做起來不需要專門的設備，卻妙趣橫生。有四位哲學教授長篇大論地攻擊伽利略的書，倒不是因為亞裡士多德論述過許多有關漂浮的問題，而是因為凝縮與稀釋的基本概念間接地受到威脅。他們反對伽利略所有的觀點，甚至連他與亞裡士多德相一致的觀點，即形狀不影響下沉而僅僅影響下沉速度這一點也一併加以攻擊。亞裡士多德自然哲學具備一套完整的邏輯結構，以致如果放棄任何一條原理，都要改變全域。伽利略一件件的科學研究就是要避免後繼者再陷入這樣的困境。

　　伽利略在論流體靜力學的書中談到，阿基米德的權威並不高於亞裡士多德的權威；他說，阿基米德之所以是對的，只是因為他的命題與實驗一致。如今有一種誤解，以為伽利略把數學看得高於實驗。這似乎是說，他之所以相信木星衛星的真實位置，不是因為他觀察到了這些位置，而因為他計算出來了；或者說，沿斜面滾動的球的真實位置並不是他測量出來的。伽利略並沒有說過這樣的話，他只是說：

　　「當你在具體情況下把一個物質球放在一個物質平面上時，你就是使一個不完善的球和一個不完善的平面相接觸，你會說它們不只是在一點上接觸。但我告訴你，即使在抽象的情況下，一個不完善的非物質球放在一個不完善的非物質平面上也不是在一個點接觸，而是一部分表面相接觸。在具體情況下和在抽象情況下的情形是一樣的。

　　「如果充滿抽象數學的帳目與實際的金幣和銀幣或商品對不上號，對我來說的確是一個新聞。正像一位會計師在計算糖、絲綢和羊毛時必須扣除箱子、包裹和包裝一樣，數學家要想在具體情況中看出他在抽象情況下所證明的那些結果，同樣必須除掉物質障礙。如果他能夠這樣做的話，我敢向你保證，實物就會符合計算結果。因此，錯誤不在於抽象還是具體，而是在於記帳者不懂得怎樣平衡他的帳目。」

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