四百年前,两位截然不同的科学家突破了当时已知世界的边界。1609年在威尼斯,伽利略·伽利雷透过望远镜观察星辰,并制作仪器和进行实验。在布拉格,科班出身的神学家约翰内斯·开普勒发现了行星运动定律,奠定了近代天体物理学的基础,并思考着宇宙的宏伟构造。托马斯·德·帕多瓦以至今较少受到关注却扣人心弦的通信往来为基础,讲述了这两位类型如此迥异的学者之间不对等的关系,以及他们如何在同样的时刻却以各自的方式探索星辰的奥秘。在彼此的鉴照下,他们的远见与固执、睿智与无知得以呈现。这是一部介绍新科学的崛起以及近代来临之际的巨大变革的作品。
这是科学史上一个震撼世界的篇章;
揭秘一段漫长而纠结的天文学历史;
讲述两位迥然不同的同时代科学家如何以各自方式探索星辰的奥秘。
本书获评2010年奥地利“自然科学/技术”门类“年度最佳科学书籍”。
谁破解了宇宙的奥秘?(译者序)
1
你可曾记得,上次仰望天空是什么时候?当时是万里无云,还是电闪雷鸣?是月光皎洁,还是星河璀璨?
亘古以来,无论海陆如何变迁,物种如何演进,日月出没、斗转星移这些天象似乎从未改变。在认知革命的过程中,智人面对博大和永恒的天空,抛出了一系列问题:天地为什么分开?太阳为什么发光?月亮为什么盈亏?星辰为什么如此排布?它们为什么运动不休?
为了解答这一切,智人发展出五花八门的神话传说。原始信仰要求敬畏上苍、崇拜日月,多神论视星辰为神祇,一神论认为天堂是造物主的居所。天不仅是存在的完美形式,也隐含着存在的终极目的。探究天空是最神圣的事业,假如它没有因为过于神圣而被禁止的话。
初看上去,天空的变化似乎很有规律。古人不但根据星辰的运动规定了时间单位和空间方位,而且掌握了用数学推算天象的方法。但在进一步观察和计算之后,人们发现天象并不简单:太阳日不等于恒星日,太阳年不等于恒星年,月相周期和它们不能约分……更奇怪的是,当绝大多数星辰——“恒星”几乎固定地绕着天极旋转,太阳、月亮和五颗“行星”却一直飘忽不定,特别是行星的亮度、速度甚至运动方向都会发生变化。
为了记录、解释和预测天上的事件,使令人困惑的现象自圆其说,星相学和天文学这对双胞胎应运而生。前者借助经验,重在定性描述,强调天与地的超自然关联;后者依靠数学,重在定量分析,试图发掘天象不规律背后的规律性,进而揭示天的真实结构以及天与地的自然关联。如果说,天文学犹如一场解谜游戏,天文学史就好比一部侦探小说。本书讲述的故事便是其中一个精彩的核心章节。
2
“天似穹庐,笼盖四野。”从日常经验来看,中国古代的宇宙观“天圆地方”似乎颇为形象,但它既不严谨,也没有形成体系。之后,历代哲学家和天文学家又提出了“宣夜说”、“盖天说”和“浑天说”。其中,宣夜说缺乏数学基础,无法加以发展;盖天说与浑天说进行了......
托马斯·德·帕多瓦(Thomas de Padova)1965年生于莱茵河畔诺伊维德(Neuwied am Rhein,位于德国莱茵兰-普法尔茨州),他曾在波恩和博洛尼亚学习物理学和天文学,担任《每日镜报》科学栏目编辑至2005年。他现居柏林,职业是自由评论员,发表过多部非虚构作品。2010年,《宇宙的奥秘:开普勒、伽利略与度量天空》在奥地利被评为“自然科学/技术”门类的“年度最佳科学书籍”。
谁破解了宇宙的奥秘?(译者序)/001
引 言/001
第一部分 目光透过望远镜
抛光镜片背后的世界
伽利略如何又一次发明了望远镜/009
一架数学的登天阶梯
开普勒的月亮之梦/045
新的宇宙
仰仗目力的伽利略/080
夜晚为什么会变暗?
开普勒与科学的伟大时刻/104
志在公侯之堂
伽利略教授成为宫廷哲学家/134
“让我们嘲笑众人的愚昧吧!”
开普勒热情洋溢的书信所获反响存疑/159
第二部分 意大利人和德意志人
琉特琴演奏家
伽利雷家中的音乐与数学/185
“我想要成为神学家”
开普勒的成长之路:从士兵之子到数学教师/208
试金天平
伽利略追随着阿基米德的足迹/234
天空与婚姻的秘密
开普勒从恒星中看出了什么/257
探索真理的伙伴
伽利略,秘密的哥白尼主义者/282
“伽利略,鼓足勇气,站出来吧!”
开普勒在科学的鲨鱼池中/310
第三部分 天堂和地狱之间
脑海中的曲线
开普勒如何发现他的行星运动定律/341
势不可当的崛起
伽利略处于权力中心/372
悬崖边缘
开普勒的命运年/395
致开普勒的最后一封信
伽利略和反对哥白尼的教令/423
不祥的彗星
战争期间:开普勒批判伽利略/450
分裂的天空
对伽利略的审判与近代宇宙观的诞生/484
附 录
时间表/533
人物索引/538
参考文献/543
图片来源/594
致 谢/595