【大宇宙小故事】04 一生最大的錯誤

伽利略像(圖像來源:維基百科)
伽利略像(圖像來源:維基百科)

撰文|葉李華

「如果我看得較遠,是因為站在巨人(們)肩膀上。」這是牛頓的千古名言,雖然並未言明巨人是誰,但公認伽利略(1564-1642)絕對名列其中。

像伽利略這麼重要的人物,大家對他的生平自然不會陌生,包括他在晚年曾受到無情的宗教迫害。然而,恐怕你並不知道,伽利略受迫害的主因,竟然是因為提出了一個錯誤的科學理論。

這樁公案說來話長,就從伽利略夜觀天象談起吧。

●觀天

望遠鏡是幾位荷蘭工匠發明的,伽利略在耳聞這種神器之後,短短幾天便無師自通,開始著手閉門造「鏡」,而且越改越精良。不多久,他就開始用自製的望遠鏡進行天文觀測,時間是公元1609年秋,當時他在義大利北部的帕多瓦大學任教。

以下是伽利略以「觀測天文學家」這個身份,對天文學所做的貢獻:

一、發現木星至少有四顆衛星:這是人類首度發現月球以外的衛星,為了表彰這個功勞,這四顆衛星被合稱為「伽利略衛星」。它們當然繞著木星公轉,這意味著地球並非萬事萬物的中心,因此地心說有修正的必要。

二、發現金星也有類似月球的盈虧:由於地心說無法解釋這個現象,這等於暗示了日心說比較正確,而且金星軌道一定在地球軌道之內(如此金星才有可能形成地球人眼中的「虧」)。

金星盈虧示意圖(圖像來源:維基百科)
金星盈虧示意圖(圖像來源:維基百科)

三、發現土星旁邊有些天體,但未能看清形狀,事實上那就是土星環。

四、此外有證據顯示,伽利略很可能在1612年從望遠鏡中瞥見了海王星,但不知道它是一顆尚未被發現的行星。

至於文獻中也常提到的「月球表面地形」以及「太陽黑子」,由於有人捷足先登半步,因而無法記在伽利略的功勳簿上。

●潮汐

身為哥白尼的忠實信徒,伽利略當然希望能夠證明日心說。然而,無論木星的衛星或是金星的盈虧,都只能算間接證據而已。為了提出看得見、摸得到的具體證據,伽利略另起爐灶,搖身一變成了地球科學家,開始研究潮汐的現象及其背後的原理。

請想像一個吊在半空中的水桶,如果它維持靜止不動,裡面的水當然也是靜止的,但如果讓水桶來回擺動,裡面的水一定會晃來晃去。而在伽利略的想像中,只要將這個現象推廣到地球的尺度,那麼海洋的「晃動」就能反映地球的運動。

至於海洋的晃動是什麼呢?當然不是普通的波浪,而是日復一日的潮汐。於是伽利略大膽假設:潮汐現象足以證明地球絕非靜止於太空中──至少會自轉吧。

這個「潮汐學說」正是伽利略一生中最大的錯誤,不只學術上大錯特錯,還導致伽利略受到了一系列的宗教迫害。

●一審

一系列的宗教迫害始於公元1616年。當時伽利略早已辭去教職,在佛羅倫斯專注於研究工作。

一月份,他寫了一篇名為〈潮汐論〉的文章,企圖以潮汐現象佐證日心說。不料這篇文章立刻引起教廷高層不滿,羅馬的「宗教裁判所」還做了一場被告缺席的非正式審判。

二月份,伽利略便接到口頭警告,要他不得再主張或宣揚日心說。

令人啼笑皆非的是,去世多年的哥白尼竟然也受到牽連。在此之前,教廷對他的《天體運行論》勉強還能容忍,原因之一是作者為神職人員,原因之二則是某人擅作主張,寫了一篇起著保護作用的序言。可是經過這場風波之後,《天體運行論》終於逃不過成為禁書的命運,這一禁就禁了兩百多年。

●二審

若用政治來比喻這樁宗教迫害,伽利略就像一位意志堅強的民主鬥士,屢屢挑戰極權的執政當局。由於他聲望頗高,當局起初採取柔性策略,偏偏伽利略不知悔改,蟄伏一陣子之後,又開始策劃下一波行動。

這一次,伽利略信心滿滿,因為他堅決相信新任的教宗和自己交情匪淺,想必會站在自己這邊。

於是,在烏爾班八世這位新教宗的許可下,伽利略花了整整六年,寫了一本深入淺出的《對話錄》來闡揚日心說優於地心說(其中第四章可算是〈潮汐論〉的擴充版),正式的書名則是《關於兩種天地體系之對話》。又過了兩年,這本《對話錄》正式出版,時間是1632年二月。

不料半年後,烏爾班八世就下令禁止此書繼續流通。原因不一而足,但主因可能是伽利略高估了新教宗的肚量,將其支持地心說的保守言論寫在書中,好好修理了一番。

次年初,六十九歲的伽利略來到羅馬接受審判,最後被迫認罪,簽字畫押,隨即遭到終身軟禁。

這樁宗教迫害事件堪稱人類文明史上的一大悲劇。唯一差堪告慰的是,隨著第一手史料逐漸出土,我們已能確定伽利略在受審期間一直受到禮遇,不但吃得好住得好,還有專用僕人伺候。至於酷刑云云,當然更是空穴來風。

有個非常著名的傳說,伽利略在認罪之後,一面在文件上簽名,一面喃喃自語:「地球還是在動啊!」這雖然是標準的傳說,卻足以說明「試圖證明地球運轉」是他惹惱羅馬教廷的主因。

至於伽利略的各項天文發現,相較之下教廷都還不太在意,主要是因為那些現象遠在天邊,對信眾並沒有太大的說服力,也就對基本教義沒什麼殺傷力。

●晚年

請大家放心,「晚景淒涼」這句成語並不適用於伽利略。根據可靠的史料,伽利略的九年軟禁生活過得相當舒適安詳,身為虔誠教徒的他甚至還能去教堂做禮拜。

更重要的是,他在這段期間完成了一本影響深遠的著作《兩門新科學》──同樣是用對話錄的形式寫成,連人物與形式都沿用那本惹禍的《對話錄》。1638年,這本書在教廷勢力鞭長莫及的荷蘭順利出版。

1642年初,伽利略以七十八歲高齡辭世,十二個月後,他的「學術繼承人」牛頓誕生,這個巧合引發後人許多聯想。

至於牛頓一生中有沒有犯什麼大錯,當然是另一個故事了。

 

附錄一:大事紀

1543年:哥白尼出版《天體運行論》,同年逝世。該書自此廣為流傳,造就一批日心說信徒,伽利略與克卜勒為其代表人物。

1600年:布魯諾遭火刑。

1609年:哥白尼出版《新天文學》,書中推測潮汐是由於海水受到月球吸引。

1610年:伽利略出版《星際信使》。

1616年一月:伽利略撰寫〈潮汐論〉。

1616年二月:伽利略受到口頭警告。

1616年三月:《天體運行論》遭禁。

1623年:伽利略的「多年好友」登基為教宗,尊號烏爾班八世。

1624年:烏爾班八世允許伽利略撰書(在假設的基礎上)討論日心說。

1630年:《關於兩種天地體系之對話(錄)》完成,兩年後正式出版。

1633年:伽利略因《對話錄》受審、定罪、軟禁,該書同時遭禁。

1642年:伽利略逝世。一百年後,《對話錄》有條件解禁。

1835年:《對話錄》與《天體運行論》正式解禁,同時受惠的還有克卜勒的《新天文學》等書。

附錄二:伽利略姓名考

一、伽利略的義大利文全名是 Galileo Galilei (拉丁文則是 Galileus Galileus),中文通常譯為「伽利略‧伽利萊」,以便稍加區隔名與姓,事實上並沒有這個必要。「伽利略」既是名也是姓(義大利文的拼法不同則是由於「詞類變化」),因為根據當時當地的傳統,長子的名字經常直接取自姓氏。這和生物學中的「承名亞種」有些類似,例如「智人」是 Homo sapiens, 其中的亞種「現代智人」則是 Homo sapiens sapiens.

二、在漢語傳統中,用於音譯的「伽」發音同「加」,不少佛教名詞都是佐證。但如今瞭解這個規則的人越來越少,因此如果你寫「伽利略」而唸「加利略」,一定會有熱心人士指正你唸了白字。

要解決這個問題,最好的辦法就是從現在起,無論說或寫都用「加利略」取代「伽利略」。讓我們共勉之!

 

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