伽利略看到了什么?
前些时候在Nature看到Katharine Sanderson的两篇说伽利略的文章:
Galileo backed Copernicus despite data
Galileo duped by diffraction
Kentucky的物理学家Christopher Graney从当时的一个天文学家那儿发现,假如伽利略尊重他的观测结果,那么他应该支持第谷:地球是不动的,所有的天体都在绕着它转。
Graney说,伽利略看星星,看到的却是衍射图样(叫Airy盘),即星光通过小孔形成的同心圆。那会儿还并没有衍射的概念,所以他误以为看到了星星,而且据此估计星星的大小和距离。他算的距离比实际的小好几千倍。
于是,Graney去找伽利略的同代人。他相信,一定还有别人也看到过那种假星星。他找到了Simon Marius,一个德国天文学家,曾为木星的卫星起过名字(Io, Europa, Ganymede and Callisto),因而自己也出名了。据说Marius发现那四颗木卫,比伽利略还早。Marius也错把Airy盘当成了星星,但他的结论与伽利略不同。他认为,那些恒星距离地球太近,不可能满足哥白尼。
Marius认为他的观测证明了第谷的图景,地球在中心,月亮和太阳绕着它转,水、金、火、木四大行星则绕着太阳转,而恒星就在行星外的固定天球上。
同样的观测结果,不同的世界图景——原因呢?不同研究者可以找不同的原因,如心理学的、社会学的、哲学的,甚至宗教的。我的第一感觉是,两个人的信仰决定了他们的判断。那种信仰,杂糅着科学、哲学和宗教。就像爱因斯坦与玻尔,都做量子论,但一个坚决不信,另一个坚决捍卫。原因是老爱不相信上帝会玩儿骰子。也像哈代做数学,丑的不做,有用的不做。
如果不说所谓“信仰”,那个词儿模糊抽象而且容易惹起争议,那么我想可以说“感觉”或“态度”。科学家对科学的“态度”,决定了他的兴趣和价值观,包括对真理的判别标准。我们现在已经习惯物理学家和数学家以美学作为真理的一个标准,那也是“态度”。假如我们把科学发现看成另一种形式的艺术创作,那么科学在刚萌芽的时候一定会带着科学家的个性烙印,而绝不是冷冰冰硬邦邦的石头。科学成为鹅卵石,是后人打磨的结果。