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《几何原本》的召唤(一)

2016-04-09李靖

名师在线 2016年1期
关键词:哥白尼伽利略学说

《几何原本》自它诞生之日起,便名噪一时,可遗憾的是欧几里得的手稿没能流传下来。幸好因其影响广泛,加上欧几里得门徒众多,人们还是把原书的精髓继承开来。我们现在看到的版本都是根据后人的修订本、注释本、翻译本重新整理出来的。在整理和补充中,成就了一代又一代伟大的数学和科学巨匠,其中有古希腊的海伦、波菲里奥斯、帕波斯、辛普休斯等人。最重要的是塞翁的校勘和补充。

塞翁出生在亚历山大城,彼时距欧几里得去世已有700年了。塞翁之后,到底书中哪些是欧几里得的成果,哪些是塞翁补充的内容,已无人知晓。

古希腊短暂的辉煌过后,欧洲文明再次繁荣,要等到两千多年后的文艺复兴了,在这个伟大的时期中,更多的人通过对《几何原本》的研习,汲取了丰富的营养,一次次问鼎科学的高峰,其中最著名的有哥白尼、伽利略、笛卡尔等人。

哥白尼,文艺复兴时期波兰天文学家、数学家、教会法博士、神父。哥白尼本可以像他的父亲一样,做一名神职人员,安逸地度过自己的一生,可他却偏偏选择了追求真理的艰苦道路。这个不“安守本分”的孩子,在教会的学校中除了学习指定的神学书籍,还广泛地学习了数学和自然科学,尤其是他通过对几何学和天文学的研习,对托勒密宣称的地球中心说产生了质疑,进而,结合自己多年的天文观测,建立了“太阳中心说”,并完成了经典著作《天体运行论》一书,这本书不仅仅是一部天文学著作,其中还用了很大的篇幅论述几何学的内容。这个学说虽有其局限性,但已经远远超出了哥白尼生活的时代。身居教会的哥白尼深知他的发现对自己意味着什么!宗教裁判所这个可怕的权力机构令所有人不寒而栗,再加上没有很好的办法对这个学说从理论上进行证明,哥白尼便把自己的发现按而不发。直到他将不久于人世时,才把《天体运行论》发表。他躺在病榻之上,手捧书稿,伴着墨香安然离世。而哥白尼所害怕的事情,终于还是发生在了布鲁诺身上,因为宣传和坚持太阳中心说,更由于对当时神学的怀疑和否定,布鲁诺被宗教裁判所烧死在火刑柱上。

哥白尼的学说在缓慢的推广中,与理论相比,人们更愿意相信自己的眼睛。在哥白尼之后不久,实验科学的奠基人伽利略便携着他的望远镜登场了。望远镜的发明,拓广了人们仰望星空的视野,更多的人通过它认识到了哥白尼地动说的正确性。

伽利略的头脑极具独立思考的能力,他从不迷信权威,他主张所有的科学理论必须经得起实验的检验,他身体力行辨证了很多前人的科学理论。其中最经典的是“比萨斜塔实验”。实验之前,亚里士多德根据生活中羽毛比其他重物下落慢的经验,得出结论:物体下落的快慢由物体的重量决定的,物体越重,下落的越快。这个结论一直影响了人们两千多年,可伽利略却不以为然,他在比萨斜塔的顶端,把两个质量相差十分悬殊的铁球同时松手丢下,两球几乎同时落地,这就证明了亚里士多德的理论有其不当之处。

伽利略不但是一个实验高人,也是一个数学达人,他25岁时便用几何学方法写出了一篇论固体的重心的论文,被比萨大学聘请为数学教授。伽利略深信“自然之书是用数学语言书写的”,他把他的实验与数学方法结合起来研究自然规律,成为了实验科学的开创者之一。

伽利略对自然科学研究得越深入,他对上帝的存在就越怀疑,但在宗教裁判所的淫威之下,他不得不做出妥协和让步,因为当时很多新的物理和数学理论还没建立起来,诸多质疑无法解答,也无法具体证明日心说的正确性,所以他在协议书上签字同意放弃自己对此学说的支持。

对于伽利略的妥协,他的学生安德雷亚很是不爽,他谴责道:“没有英雄的国家真不幸!酒囊饭袋,保住一条狗命了吧!”此时的伽利略很平静的回答道:“不,需要英雄的国家才是真不幸的。”在真理与生命两者的抉择中,无论选哪个,我们都无权置喙,也都不足以影响一个人精神的伟大。

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