现代科学是怎样诞生的： 伽利略与罗马教廷的故事

           伽利略是科学发展史上的关键人物，被誉为“现代科学之父”。在他之前，西欧科学总体处在文明恢复阶段，主要靠重新发现、翻译、并领会古希腊和罗马的古典著作。伽利略开启了西欧人“超越古典、获得新发现”的历程。他一生的科学成就很多。但最著名的无疑是，他最先发现观测证据，否定了托勒密的“地心说”模型。中国同学都知道，伽利略与罗马教廷曾经因为“地心说”与“日心说”的争论而有过尖锐矛盾。我原来从国内教育得到的解释，简单而鲜明：罗马教廷反对科学，迫害科学家，站在了历史上错误的一边；伽利略勇敢地坚持真理，思想先进，行为正确。但深入了解后我发现，真实情况远不是那样。

           古希腊的亚里士多德提出了“地心说”，就是地球是世界的中心，是不动的；天上万物，包括太阳、月亮、星星，都围绕地球转动。古罗马的托勒密为“地心说”建立了详细的数学模型。它预测天象的精度非常高。今天世界上绝大多数天象馆，演示星空时，背后用的还是托勒密的模型。以它为基础的中世纪日历，“儒略历”，每年的误差只有11分钟。到了伽利略的年代，西欧人已经连续1300多年相信和依赖托勒密的“地心说”模型了。另外，《圣经》上有一段经文，“世界就坚定，不得动摇”（《诗篇》93:1， 96:10，《历代志上》16:30），虽然语言模糊，但似乎支持“地心说”。所以，当时整个社会，包括罗马教廷，都自然地相信“地心说”。

           十六世纪中，一位天主教牧师哥白尼提出了“日心说”，就是太阳是世界的中心，是不动的；天上万物，包括地球、星星，都围绕太阳转动。无论“地心说”还是“日心说”，都包括详细的数学模型。哥白尼的模型，预测天象的总体精度不如托勒密的模型，也没有观测证据支持。知道天文学界将视它为“不可理喻”，哥白尼只把自己的模型私下传给同情的学者，一直推迟发表自己的书，直到去世前一个月。一般中国学生以为，教廷阻止了哥白尼发表观点，那是“想当然”，与历史不符。哥白尼一生与教廷的关系融洽。在他的书出版之前的很多年，教皇克勉七世还亲自去听关于“日心说”的讲座，并表示兴趣。同行的大主教事后专门写信给哥白尼，赞扬他的才能。哥白尼的书，明显违反了教廷的观点，但教廷还是允许它发表。从今天的知识来看，“地心”和“日心”学说都不对。当时的人们，包括哥白尼和伽利略，还没有大宇宙的概念，不知道人能看到的星星，大多数都是和太阳一样的恒星。

           比伽利略更早，第谷·布拉赫就提出对“日心说”的批评，并提出自己的“改进地心说”模型。他改进了四分仪和六分仪，并用它们观测天象。他天才地计算出，如果相信哥白尼的模型，很多星星与地球的距离，至少是太阳和当时已知的最远行星-木星之间距离的700倍。再根据观测到的星星的大小，可以算出它们的半径，比太阳与地球之间的距离还大。如果如此多的星星都比太阳大很多，它们为什么还围着太阳转呢？

           伽利略利用望远镜发现了金星盈亏的细节，与“日心说”相符，与“地心说”相矛盾。于是他开始激烈地支持“日心说”，成为“日心说”的代言人。但他忽略了布拉赫的模型和问题。布拉赫的模型也可以解释伽利略的观测。另外，伽利略也没有满意地回答布拉赫针对“日心说”的疑问。于是，学界猛烈批评伽利略。双方的矛盾越来越大，最后教廷介入。1615年，教皇委托著名神学家、枢机主教罗贝托·贝拉明仲裁伽利略与反对者之间的争议。贝拉明表示，如果“日心说”发现了强有力的证据，他就准备修正对《圣经》的理解，接纳“日心说”。在此之前，他也不禁止伽利略将“日心说”作为学术假说与别人讨论。贝拉明只要求伽利略在找到确切证据之前，不要把“日心说”当作无争议的事实宣扬给大众。伽利略接受了贝拉明的要求，教廷也就基本满意了。但十几年后，伽利略出版了一本新书，又把“日心说”看作无争议的事实。于是教廷与伽利略的矛盾激化。1632年，伽利略被罗马的宗教裁判所审判有罪，从此被软禁在家中，直到去世。

           罗马教廷因为学术观点而拘禁伽利略，是不对的。但即使在今天的科学史界，大部分专家都认为，从学术争论的角度看，当时的教廷比伽利略更讲道理。与伽利略相比，贝拉明是“更好的科学家”。

           理解了这段历史，我觉得自己看懂了现代科学诞生的关键细节。学术界的运行方式与原则，从来要求科学的结论不可以超越证据。当时伽利略就像一个“博士生”。而贝拉明和教廷就如同他的“指导教授”和“学术评审委员会”，负责规范伽利略的学术行为，阻止他对证据的不当定论。即使在今天的学术界，如果任何人像伽利略当年那样，在没有强有力的证据证伪反方理论的情况下，声称自己的理论是事实，也一样应该被批评和惩戒，但当然不应该被拘禁。

           原来，现代科学的诞生，不是因为“科学之父”伽利略打败了罗马教廷，而是他在教廷的全面支持和指导下完成的。国内的教育，把“日心说”与“地心说”描述成了简单的对立：前者是先进的、和正确的，后者是落后和错误的；并把教廷的行为翻译成阻碍了前者战胜后者，所以就阻碍了科学的进步。但深入了解这段历史后，人人都能看出来这种理解的荒谬。实际上，两种学说各有优缺点。教廷并非简单地维护“地心说”，而是要坚守严谨的学术原则。它让两种理论按规则竞争，使得二者都发展，从而促进了科学的进步。在此争论中，伽利略是新理论的代言人，而教廷扮演了学术原则的捍卫者。

           基督教还是推动科学诞生的原动力。“地心说”与“日心说”的争论，没有任何军事、商业、或娱乐价值。当时的西欧社会却如此重视它，就是因为《圣经》谈到这类问题，造成所有基督徒都关心相关的科学新发展。社会的重视，使伽利略等人有机会做研究，并进而开创了现代科学。而伽利略自己对耶稣的信仰，就是他研究科学的原因。当时科学还依附于神学，没有独立出来。科学家，作为专门职业，还没有产生。伽利略、以及争论中所有的关键人物，如哥白尼、布拉赫、贝拉明、教皇等，都是虔诚的基督徒。他们首先是基督徒，然后才是科学家。他们研究科学的最高目的就是理解《圣经》和神。所以说，基督信仰促使那几代西欧人创立了现代科学。

           从个人的现实角度看，伽利略、以及其他早期科学家，之所以坚持研究，不像我的同学们那样中途放弃，原因就是基督教的全方位支持。除了接受教廷的学术仲裁，伽利略还从教廷开办的大学获得优良的教育，又受雇于教廷开办的大学。教会长期稳定地财务支持他，并且提供了优良的学术环境。与伽利略讨论和交流的其他科学家们，同他一样，也受到基督教的全面支持与引导。《星际信使》出版后，伽利略名利双收，跻身上层社会，地位之高，成为美第奇家族的座上宾，并引起教皇本人的关注。伽利略因为科学研究而获得巨大的个人成功，归根到底都是因为基督教使得整个西欧社会重视科学与科学家。（骆远志）

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