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第八章 开普勒、吉伯和伽利略
伽利略的成果广为人知,人们也都因此承认,他使运动学得到了改革和更新。沃尔特·查尔顿1654年出版了《自然科学》一书,该书主要涉及的是新老原子论的自然哲学,而且,它以介绍伽利略、伽桑狄以及笛卡尔等人在运动学方面的成就而闻名。查尔顿在这部书中毫不怀疑地认为,伽利略的研究是全新的研究。他认为quot;伟大的伽利略quot;quot;奠定了运动本质的…基础quot;,正是这一成就导致了quot;亚里士多德的有关学说quot;的quot;覆灭quot;(p.435)。他认识到了,quot;没有一位古人的探讨quot;深入到quot;物体向下运动quot;时速度增加的quot;比率或速率quot;,而伽利略却发现了这个问题,此外,正是这位quot;伟大的伽利略quot;完成了quot;对大自然最鲜为人知的奥秘的探讨,这种探讨是无与伦比的quot;(35,455)。

    在17世纪的科学文献中,伽利略似乎不仅是运动定律的发现者和亚里土多德的驳斥者,而且还是最早用望远镜观察天空的探索者。约瑟夫·格兰维尔在其论文《现代实用知识的改进》中(1676,18-19),用了整整一页的篇幅来论述伽利略用望远镜所做出的发现:

    <span style="color:teal">在[第谷·布拉赫]以后随继而来的时代,亦即我们这个时代,他的发现和他的前辈人著名的哥白尼的那些发现得到了非常好的应用;而且,天文学在人们心目中获得了有史以来最为崇高、最为完美的地位。如果愿意的话,可以用一部书的篇幅来描写所有独特的发现,但我不想这样做,我只想简要地谈一下。我打算先谈谈伽利略,这位享有盛名的望远镜的创造者,尽管首先发明这种绝妙的望远镜的荣誉应归于阿姆斯特丹的雅各布斯·梅齐乌斯,但改进了它的却是著名的伽利略,而且是他首先把望远镜应用于对星空的观测;凭借得天独厚的优势,他发现了银河的本质,发现了猎户星座上端由21颗新星组成的星云,和由36颗新星在巨蟹座中共同构成的另一处星云,他还发现了土星的光环,木星的卫星,他把它们的运动汇编成了一个星历表。根据这些新月状的东西就可以确定木星到地球的距离,以及到子午圈的距离,这将是一件很有意义的事,因为这总可以通过一年一次或两次的月食来测量;其实,根据这些新的行星的星蚀进行计算的机会是常有的,这一年反复出现了480次。此外,(望远镜还促使)伽利略发现了奇怪的土星位相,它有时是椭圆形的,有时是圆形的;金星也像月球一样有时增大,有时缩小;他还发现了太阳的黑点,以及它围绕自己的中轴的自转;还发现了由其不同位置的黑点集合而成的月球的天平动;以及其他一些令人惊讶的、具有实用价值的奇妙的现象,它们是古人从未见到过的。

    也许可以把这段会令读者窒息的说明与格兰维尔对开普勒一带而过的叙述加以对照:

    <span style="color:teal">下一个要谈的是开普勒,他首先提出了椭圆假说,并对火星的运动进行了极为准确的和富有启发性的观察;他还用最为清晰和明确的方式撰写出了哥白尼天文学的概要,书中含有其他一些人的发现,也有他本人的几项著名的发现;书中没有提到星历表,也没有提到有关营星的著作。格兰维尔甚至没有提及开普勒的面积定律或和谐定律,而已显然对开普勒以行星运动的物理学原因为基础建立新的天文学纲领并不重视。

    牛顿在《原理》中指出,伽利略之所以名扬天下,不仅是因为三项运动定律中的头两项定律,而且还是因为这头两项定律的推论,它们涉及到了向量速度的组合问
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