伽利略(25)_虚阁网

二五

　　伽利略对许多在数学上极为重要的题目者作注释，罗科的书也是其中之一，在他1610年移居佛罗伦萨之前，曾据此写了一篇论文，论文的主题是连续性问题，后来微积分的发明解决了这个问题。伽利略对连续性的几何分析终使他在1608年弄懂了自由落体的匀加速度，随后他又将类似的分析运用于物质结构，在他的最后的、也是最伟大的一部科学著作的开始部分可以看到这种分析，他在锡耶纳时就已经开始动笔写这部著作，取名为《两门新科学》，1638年在莱登由埃勒威尔家族的一名成员出版，这个人当时已经成立了他自己的公司。伽利略从1634年至1637年一直在写这部书，它包括物理学基础领域中的两个独立课题，即物质结构和运动定律。每一课题作为对话人两天的谈话内容，这些人还是《对话》中的那些人物，伽利略巧妙地把这两个问题结合在一起，开头讨论物质结构和物体阻力，为最后分析运动先奠定了数学和物理学基础。

　　书的前半部于1635年年中脱稿，伽利略采纳了一位美第奇王子的建议，把这部分手稿的副本送给了佛罗伦萨的一位工程师，这位工程师正要去德国为神圣罗马帝国皇帝服务。这样做的目的是要尽可能找到一个不曾听到过罗马教庭裁决的出版商，因为裁决规定，任何时候都不得出版或再版伽利略的著作或由他编辑的著作。麦肯齐欧曾向威尼斯的宗教审查官申请出版伽利略的一本与神学毫不相干的新书，审查官把禁令告诉了麦肯齐欧，麦肯齐欧抗议说，这是不可能的，假如伽利略想要编一本“祀祷文”也要被禁止吗？审查官严肃地把禁令拿给他看，此令确实禁止出版伽利略的任何著作，无论是过去写的还是新编著的都不例外。当麦肯齐欧把这一切写信告诉伽利略时，伽利略这才意识到问题的严重性。

　　那位工程师为寻找出版商在德国和波兰奔波数个月，但各地的耶酥会士都留心不涉入伽利略事件。具有讽刺意味的是，最终找到的唯一愿意出版此书的竟是一位家有印刷机的红衣主教，但他还未开始工作就去世了。这时，狄奥达提建议让伽利略去问一下埃勒威尔家族，他们曾出版了伽利略的《致克里斯蒂娜的信》及其拉丁文译本和《对话》的拉丁文译本。此时还有一位法国数学家请伽利略把手稿给他，明确表示他可以找到一位法国出版商，后来，正在经营自己的印刷公司的路易斯·埃勒威尔在意大利的阿圣翠拜访了伽利略，同意出版此书。在他离开意大利之前，通过在威尼斯的麦肯齐欧取得一部分手稿，其余手稿由麦肯齐欧分期送给这位莱登的印刷商。至于说伽利略走私手稿，逃脱了监视他的宗教法庭常驻代表的防范这个戏剧性的故事纯属虚构出来的。事实上，从知之不多的材料看，似乎那些代表在与伽利略的共处中逐渐对他产生了好感，通常只是“敷衍了事”地审查和上报来阿圣翠拜访伽利略的客人。

　　从物理学角度看，《对话》还是饶有趣味的，尽管人们阅读它可能大都出于它对天文学体系的讨论和作为禁书而出名。1634年托马斯·霍布斯在拜访伽利略时肯定地说，《对话》已被译成英文。但却未见出版，可能是因为伯耐格译的拉丁文版本适用于英国以及其他国家对它感兴趣的学者。1666年牛顿在首次考虑万有引力的可能性时读到的是后来于1661年出版的另一个加了注释的英译本。伽利略的自由落体定律编入了《对话》，不过只是一带而过，留待以后进一步阐述，这本书中的物理学方面的其他重要内容还包括后来由惠更斯作了重要发展的运动相对性原理，以及由笛卡儿作了引伸、并由牛顿作为惯性定律确定下来的运动守恒观念。伽利略当时还不能充分相信这些原理和观念的科学合理性。但所有这一切尽管很丰富，并没有阐明伽利略物理学的主体，或者说，没有像《两门新科学》那样系统地阐述这一主题。

　　两门科学中的第一门确实是崭新的。在伽利略以前还没有人讨论过物质结构或提出过材料断裂强度理论。当然，工程师和建筑师在工作中积累了大量实际知识，但这在亚里士多德看来只是技艺。伽利略还在其他著作中阐明了这种实际知识与实用科学的差异。

　　伽利略首先从杠杆定律和固体各部分内聚力均匀分布的假设入手，提出一系列定理，从而把人们已经掌握的知识系统化，并由数学演绎法进一步得出许多结论。

　　他的一个很有趣味的发现是，以相同材料、相同比例构成的任何物体，其大小都有一定限度。他在《两门新科学》中说：“大自然不可能造就出高不可测的大树，因为树枝因自身的重量总会下落：同样，具有骨骼的人、马，以及其他动物生长到极大高度时，要想生存和协调行动也是不可能的。其次，当动物的躯体变小时，其力量却不会按比例相应减小：相反地，躯体很小的动物其力量却按较大的比例增长。因而我相信，小狗可以驮载两三只与自身同样大小的狗，而一匹马却未必能驮载哪怕是一匹与它同样大小的马。”

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