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哥白尼革命恰当地表现了这一点。在伽利略的时代，伟大的观测天文学家第谷·布拉赫出于对太阳系本质的错误理解，作出了不同于伽利略的错误论断。他支持的是一种古怪的、托勒密体系与新体系的混杂学说，即地球是宇宙的中心，但是其他行星按照哥白尼系统的方式围绕太阳公转（图2-5是一个对比）。第谷体系的宇宙学以观测为基础，但它却不能作出最恰当的解释。比起伽利略的观念，它更符合耶稣会信仰者的图景，因为第谷理论的前提就是地球静止不动——而这正是为托勒密理论所支持、伽利略的观测结果所反对的。[11]
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图2-5 描述宇宙的三种体系：托勒密假定，太阳与月球和其他行星一起围绕地球转动。哥白尼正确地提出，所有行星围绕太阳运动。第谷假定，地球之外的行星围绕太阳运动，而它们与太阳一起共同围绕地球运动。
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伽利略意识到，第谷的解释缺乏宏观考虑，并走上了最为正确的道路。牛顿的夙敌罗伯特·胡克后来注意到，哥白尼体系与第谷体系都符合伽利略的数据，“但从追求世界之美与和谐的角度来看，我们不得不信奉哥白尼的论点”[2] ，这听起来确实更加简洁优美。伽利略追求理论美感的天性使他获得了正确的结论，当牛顿的万有引力定律解释了哥白尼设定的一致性，并预测了行星轨道的时候，伽利略的猜想也最终被证实了。第谷与托勒密的理论终于被终结了——它们是错误的理论，两人的理论都没有被后来的理论所吸纳。与有效理论的情况不同，这些非哥白尼解释并不能作为任何正确理论的近似。
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第谷理论的失败之处在于，它在最初的科学解释中引入了过多的个人主观标准，而这是错误的做法。牛顿力学改变了这种思维方式。科学研究涉及对包含着观测到的结构与相互作用的底层理论及原则的探索。当我们积累了足够多的观测数据时，一个能合理容纳这些观测结果，并能成功预测基础框架的理论就会胜出 。在任何时候，逻辑的作用都是有限的——一些粒子物理学家痛苦地意识到，只有我们正在苦苦等待的那些实验数据，才能最终决定哪些描述宇宙基础本质的理论是正确的。
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伽利略为今日科学家所遵循的基本原理夯实了基础。对由伽利略以及其他前辈科学家所创造理论的理解，让我们对科学的本质以及如今一些物理学家经常提到的主要问题的理解更加深刻，特别是对间接观测与实验如何帮助我们弄清正确物理描述的理解。现代科学建立在这些洞察的基础上——技术的应用、实验、理论以及数学推导，都是对试图构建符合观测结果的理论的尝试。更重要的是，伽利略意识到了构建世界物理描述的所有元素之间的相互关系。
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今天，我们能够更加自由地思考。随着对宇宙的深入探索以及对可能存在的额外维度与平行宇宙（alternative universes）理论的提出，我们从哥白尼革命出发，并将它发扬光大。随着新理念的提出，人类都越发谦卑，不再以自我为中心。我们的猜想最终要由实验与观测来证实或者证伪。
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伽利略引入的间接观测方法，让我们今天能在大型强子对撞机精巧的仪器中看到激动人心的结果。帕多瓦展览最后的环节描述了科学演化到现代的历史进程，甚至介绍了一些有关大型强子对撞机实验的零星片段。我们的向导承认，在这个过程中他完全被弄迷糊了，直到他意识到大型强子对撞机是今天人类发明的、能够探索最小未知尺度的显微镜。
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即使今天我们已经能在极高的精确度上进行实验、建立理论，伽利略对如何设计与解释实验的真知灼见，依旧如洪钟大吕一般在我们的耳旁回响。他的遗泽，那些使用仪器以观测肉眼所不能见的对象，以及他对如何正确使用科学方法的洞见，即以实验来证实或证伪科学理念的方式，至今依旧让我们深深受惠。帕多瓦会议的与会者们在思索，近期将要作出的重大发现以及它们的意义是什么，我们似乎看到了跨越崭新的科学门槛的一道曙光。总之，“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。
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叩响天堂之门：宇宙探索的历程 [:1700950056]
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叩响天堂之门：宇宙探索的历程
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2008年2月，来自盐湖城犹他大学的教授、诗人凯瑟琳·科尔斯（Katherine Coles）与生物学家兼数学家弗雷德·阿德勒（Fred Adler）组织了一场主题为“一沙一世界”[12] 的跨学科会议。这场会议的主题是，尺度在不同学科中所扮演的角色，这是一个让分属不同范围、广泛组别的演讲者与参会者都能产生兴趣的话题。通过把观测结果按照尺度分类这一方法，我们可以理解、组织它们，进而把它们拼凑成一个整体。专家组（包括一位物理学家、一位建筑批评家以及一位英文教授）成员以各自有趣的方式对这一过程作出了贡献。
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文学批评家、诗人琳达·格里格森（Linda Gregerson）在开幕式上以“sublime”（庄严）一词来描述宇宙。这个词精确地抓住了宇宙为何如此美妙又令人望而兴叹的本质。它们看上去超出了我们的理解和认知范畴，却又那么触手可及，引诱着我们去探究它们的奥妙。我们获取这些知识面临的最大挑战在于，要让这些关于宇宙不易理解的方面变得更加直观、更易理解，最终变得对我们来说不再陌生。人们希望学会阅读与理解自然之书，并且把这些知识引入可理解的世界中来。
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为了揭示生命与世界之谜，人类引入了多种方法，向截然不同的目标激流勇进。艺术、科学与宗教也许涉及相同的创造性推动力，然而它们在试图于人类知识的深壑之间构建高桥之时，却产生了截然不同的方法与手段 。
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所以，在回到现代物理学的世界之前，这一部分接下来将要对比这些不同思考方式之间的差异，介绍一些科学-宗教之争的历史背景，提出这些纷争至今尚未被解决的至少一个方面。回顾这些主题，我们将要探索科学的唯物主义论与机械论前提，它们都是科学试图接近真理的本质特征。十有八九，这个思想谱[13] 的两个极端永远不会改变其观点，但这些讨论却有可能让我们发掘出这些争端的根源。
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未知尺度
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奥地利诗人赖内·马利亚·里尔克（Rainer Maria Rilke）曾经在《杜伊诺哀歌》（Duino Elegies ）中写下引人注目的诗句，它写出了我们在面对庄严宇宙时的矛盾心情[14] 。
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美无非是可怕之物的开端，
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我们尚可承受。
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我们如此欣赏它，
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因为它泰然自若，
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不屑于毁灭我们。