實驗科學之父伽利略

周鐵樓

伽利略（Galileo Galilei, 1564-1642）是意大利物理學家、數學家、天文學家和哲學家。他在科學實驗的基礎上融會貫通了數學、物理學和天文學三門知識，擴大、加深並且改變了人類對物質運動和宇宙的認識。

身世和教育

伽利略出生於意大利比薩城一個沒落的貴族家庭。他出生那一年，波蘭天文學家哥白尼已去世21年，英國物理學家牛頓要到79年以後才出生。伽利略的父親文森西奧是音樂家和數學家，著有《音樂對話》，對拉丁文、希臘文造詣很高，可是這些學問並沒有為他帶來財富，他們家境仍然貧困。後來文森西奧改行從商，做羊毛生意，家境才得以改善。因此他不希望伽利略作音樂家和數學家，而是鼓勵他去學醫。

伽利略於1572年入學，1575年舉家遷往佛羅倫斯，他在修道院就讀。1581年伽利略17歲，在比薩大學讀醫科；但是他對醫學不感興趣，更感興趣的是數學、物理、天文學和製造科學儀器。1585年他因為家貧而退學，擔任家庭教師，仍奮力自學，專心研究古希臘的科學著作，發明了測定合金成分的流體靜力學天平。1586年他出版論文〈天平〉，引起了全國學術界注意。1589年再寫一篇論固體的重心的論文，獲得新的榮譽。比薩大學因此聘他擔任數學教授，當時他僅25歲。期間進行了著名的比薩斜塔實驗，將兩個不同重量的東西從比薩斜塔上丟下去，發覺兩者同時到達地面，因此推翻了亞里士多德關於「物體落下的速度與重量成正比」的學說，總結出自由落體定律、慣性定律，並確立了伽利略相對性原理等。伽利略在比薩大學任教三年（1589-1591），28歲到意大利北部的帕多瓦（Padua）大學教授天文數學，一共教了18年（1592-1610）。

1609年天文學界發生了兩件大事，其一是德國科學家開普勒（Kepler）著書講解天體運動；其二是伽利略因為得知荷蘭光學家力普照（Lippershey）用凹凸兩塊鏡片成功地製造了望遠鏡，便立刻著手改良，製造了一台能放大32倍的望遠鏡，藉此能看到月亮表面上的平原,也看到許多環形山；次年，他發現了木星的四顆衛星；接著又先後發現了土星光環、太陽黑子、太陽的自轉、金星和水星的盈虧現象、月球的周日和周月天平動，以及銀河是由無數恆星組成等等。伽利略的發現爲哥白尼的日心學說找到了確鑿的證據，有力地反駁托勒密（Ptolemy）的地心說（又稱天動說）；開創以實驗為根據並具有嚴密邏輯體系的近代科學，同時為牛頓的理論體系奠定了基礎。他是實驗科學的奠基者之一，被譽為現代實驗物理學之父。史蒂芬•霍金曾說：「自然科學的誕生要歸功於伽利略。」

不幸的是，當時的羅馬教廷因為誤把地心說看為真理，下令伽利略悔改，不得再發表日心說。只是伽利略堅持真理，不向強權屈服，其結果是受到教廷和四方八面而來的攻擊。教廷誣蔑他是異端，1633年他接受宗教法庭審訊，被判在家終生軟禁。

1638年以後，伽利略雙目逐漸失明，晚景淒涼。1642年初逝世，葬儀草率簡陋。一年後，牛頓在英國誕生。牛頓說他是站在巨人的肩膀上才有如此偉大的成就，而伽利略就是這些巨人中的一位。

1992年天主教教宗若望•保祿二世公開發表講話，承認當年教會迫害伽利略的行為是錯誤的，伽利略長達三百年的冤屈終於獲得洗雪。

至聖無偽的基督徒

伽利略是一位很熱誠的基督徒；他雖然曾受教廷迫害，但是他對真理的追求和忠心卻從未改變過。他指科學和聖經真理互不抵觸，因為「真理是不會相互抵觸的。如果物理學的理論是正確的，所得的結果必定是由對聖經的正確認識而印證」。1613年他對卡斯得利神父說：「聖經與自然界都出自上帝的聖言，前者是出於上帝的默示，後者是藉上帝的命令而造成。」「聖經不是告訴我們世界上所有的事，好比說，聖經沒有提到天體運動的理論，這是人要用自己的智慧去發掘的。聖經告訴人的是人智慧所不及的地方，尤其是救贖方面。關於這方面，人要憑信心去接受。聖經是告訴人怎樣藉著救恩去到天國的途徑，它不是講解宇宙的星球怎樣運轉……。」「我不相信上帝賜給我們感官、言語和理智，卻不容許我們使用這些恩賜，或要我們忽略經由這些恩賜而得來的物理知識，特別是聖經沒有涉及的科學知識。」

對於他在科學上的發現，他說：「有人指控我的發現暗示聖經有錯誤，我却認為我在物理上的精確研究，更印證聖經的正確。……只有相信聖經是絕對真理的人，才有勇氣對世界上任何偉大的理論提出挑戰。」

熟知伽利略的維瓦居說：「伽利略終其一生是熱誠的基督信徒，而且是至聖無偽的。」