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讀蘇菲:哥白尼、伽利略、牛頓,近代物理學的產生

繼續讀《蘇菲的世界》。

很奇怪中世紀的人為什麼會認為地球是靜止不動的。無論從柏拉圖的「理性」還是亞里士多德"感官",都很難推出這一觀點。即使基督教相信上帝高居各天體之上,主宰宇宙,也推不出萬物皆以地球為中心的觀念,除非你認為地球就是上帝。

1543年,波蘭天文學家哥白尼的《天體運行論》出版了,也就在當天,他去世了。也許是這個令人遺憾的原因,使他倖免於其後布魯諾的遭遇吧。在他的這本小書里,他宣稱是地球繞太陽運行,太陽是宇宙的中心。這是哥白尼觀察各星球的心得,是感官的經驗。

《天體運行論》的出版,激發了人們對天文的興趣。十七世紀初的德國天文學家克卜勒也根據自己的觀察,得出了一個含有數學規律的結論:星球以太陽為中心,繞橢圓形軌道運轉,越接近太陽,運轉越快,反之,則愈慢。

義大利科學家伽利略與克卜勒是同一時代的,他用天文望遠鏡觀察天體的運轉,發現月球表面和地球一樣有高山、深谷,還發現木星有四個衛星。但伽利略最大的成就卻是物理上的。他首度提出了「慣性定律」。

慣性定律:如果沒有外力強迫一個物體改變它所處的狀態,則這個物體將會一直維持它原來靜止或移動的狀態。

為什麼移動火車的蘋果不是垂直落地,而不往後掉落呢?這可以用慣性定律來解釋。移動火車上的蘋果和火車保持相一致的前行速度,垂直落地是另外一種力量之使然。

為什麼以斜角度扔一個彈珠它會的路線會呈弧形的呢?是因為幾種力量的結果。這都是現代物理課本上常識。

牛頓(1642年-1727年)被譽為「近代物理學之父」,是英國的物理學家。據說他是將太陽系與星球軌道描述得最完整的一個科學家,他不但能說出各星球如何繞太陽運轉,而且可以解釋它們為何會如此運轉。

據說,當年樹上掉落的一個蘋果,「砸」出了他的靈感,由此他提出了「萬有引力定律」:即宇宙間兩個物體相互吸引的力量隨物體的大小而遞增,並隨兩個物體之間的距離而遞減。

也就是說,在距離相等的情況下,兩隻大象的之間的引力大於兩隻老鼠的之間引力。同樣兩隻大象,相隔100米的引力要大於相隔200米的引力。

牛頓對物理學的成就,常使人忘記信仰在他生命中所佔的重要地位。他研讀基督教書籍,並有很深的感悟。他認為自然法則的存在,本身就證明宇宙間確實有一位偉大、萬能的上帝。他晚年寫到:「不管任何環境下,要守住耶穌基督救贖的真理,以及最大誡命---愛人如己。」

毫無疑問,哥白尼、伽利略、牛頓等文藝復興時期的科學家,通過他們深入細緻的觀察,發現了許多宇宙的自然規律,給人們打開了一個全新的視角,推動了科技的發展。但是,無論這種發現在當時看來多麼精妙,都仍然沒有超出感官、思維的範疇。而感官和思維本身所具有的局限性,使得這些理論在眼界更加開闊的後人看來,需要不斷地改進與完善。

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