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欧洲现代史：从文艺复兴到现在（第三版） [:1706484621]
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布拉赫和开普勒探索天空
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丹麦天文学家第谷·布拉赫（1546—1601）和他的德意志助手约翰内斯·开普勒（1571—1630）将对理解宇宙运转的方式的探索带到新的科学认识的阶段。布拉赫在哥本哈根大学研究哲学时观察到日偏食现象，此后，他就开始着迷于天空。布拉赫是一名长相奇特的贵族，他的鼻子在一场决斗中残缺了一块，于是他将一个金银合金的假鼻子架在他的翘八字胡上。他在丹麦的一座小岛上建了一个天文观测站。
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布拉赫否定哥白尼关于地球围绕太阳旋转的观点。他宣称，这若是真的，那么从西向东（这是哥白尼所认为的地球运转的方向）发射的炮弹会射到更远的地方；而且由于地球在运动，从高塔上落下的重物应该落在塔的西侧的地面。布拉赫得出了一种复杂的折中解释：已知的五大行星围绕太阳旋转，而太阳则围绕着静止的地球旋转。
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1572年，布拉赫观测到一颗明亮的爆发星。此次观测以及5年后观测到的一颗彗星使亚里士多德永恒不变的宇宙观面临不可挽回的危机。布拉赫汇编了大量基于其亲身观测的数据，系统地绘制了他所能看见的行星轨道，并利用数学来确定行星和恒星的位置。与此同时，他否定哥白尼的日心说，而且他的计算也经常出现错误，这些都提醒我们，科学革命的发展并非是线性的。错误带来的转折和退步也是这个故事中的一部分。
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布拉赫的助手约翰内斯·开普勒是德意志雇佣兵的儿子，也是一名对占星术有兴趣的草药经销商（他的母亲后来因为涉足占星术而被判处火刑；开普勒通过漫长的诉讼程序解救了她）。开普勒魅力超凡，但同时又个性奇特：既是严谨的天文学家和数学家，又是虔诚的神秘主义者和占星师，他不但预测过特别严酷的冬天，还预测过德意志的农民暴动，这使他受到赞誉。
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1596年，开普勒因相信哥白尼的观点而面临路德教派神学家们的迫害，他得到了耶稣会的短暂的庇护。但4年后，他被迫解除在奥地利的教职，因为他拒绝从路德教派转投天主教。1600年，开普勒来到布拉格，开始与布拉赫一起工作。布拉赫在临终之时恳求开普勒完成他的观测表。神圣罗马皇帝鲁道夫二世对科学的兴趣超过了对开普勒是新教徒的担忧，并任命开普勒接替布拉赫为帝国数学家。
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（左图）第谷·布拉赫的行星运转系统图，约1560年；（右图）开普勒的太阳引力概念，17世纪早期。
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哥白尼认为地球上的观测者在移动，而太阳则静止不动，开普勒同意这个观点。在精心绘制出火星的轨道后，开普勒得出结论：行星的轨道是“不完美的”——不是正圆周，而是椭圆形。他还断定，行星受到来自太阳的某种力量的影响。1600年，英国科学家威廉·吉尔伯特（1544—1603）出版了一本关于磁体的书。这是第一部由大学学者撰写，并包含实验室试验的研究著作。吉尔伯特的磁力研究为现代引力理论的发展提供了一个模型。开普勒此时判断，也许正是磁力让地球与太阳彼此吸引。他还判断出，潮汐是地球和月亮之间的磁力吸引所造成的结果。
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根据他的数学计算结果，开普勒提出了行星运动三大定律，他假设这三条规律是由太阳的力量或特殊磁引力决定的。他利用观察和数学计算来证明，行星与那些固定的恒星具有不同的属性，是另一类星体，而亚里士多德那些水晶般的球体根本不存在。
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开普勒的发现打击了亚里士多德的科学和中世纪的科学权威，也说明不需要第一推动者（上帝）之手去控制行星的运动。哥白尼将太阳放在宇宙的中心，而开普勒的结论更严重地挑战了天主教会的神学假说。尽管如此，科学革命依旧是在基督教信仰的体系里发生的。开普勒自己致力于证明在宇宙运转中所表现出来的神的创造物的一致、和谐与有序，从而赞美上帝。
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欧洲现代史：从文艺复兴到现在（第三版） [:1706484622]
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弗朗西斯·培根和科学方法论
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弗朗西斯·培根爵士（1561—1626）是一位律师、政治家和哲学家，他从英国向古代和中世纪的形而上学和科学发起正面攻击。培根称自己是“第一个将其他人召到教堂的敲钟人”，他帮助将科学从哲学中分离出来。他声称，中世纪的经院哲学关注的是没有实际意义的抽象问题，例如，一根针尖上能站多少名天使。而文艺复兴时期的人文主义也是如此。培根完全否定所有基于传统权威分量的论调，他呼吁“彻底重建科学、艺术以及所有的人类知识”。
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培根没有进行多少实验，也没有作出按他自己的标准可以被视作具有重大意义的新发现（他在进行一项几乎没有任何意义的实验时染上风寒，并因此而亡故，这项实验是把雪塞进一只死鸡里）。但是，培根预示着新时代的黎明，新时代的人们会逐渐开始理解、甚至会征服他们周围的自然环境。通过归纳推理，即从观察和实验到推论或概括归纳，宇宙的真理将被探索发现和科学实验而非宗教揭晓。培根在1620年写道：“科学和艺术应该像矿场，在每个角落都能听到新工程和新进展发出的声音。”科学家应通过专门研究与合作来分摊这项艰巨的事业，“克服人类的困窘和痛苦”。詹姆斯一世在位时，培根曾任职大法官三年（后来因为接受贿赂被免职），其名望促使英国人对科学产生了兴趣，尽管在当时，这仅限于少数人的范围。
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（左图）弗朗西斯·培根爵士；（右图）活跃的伽利略，时年60岁。
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欧洲现代史：从文艺复兴到现在（第三版） [:1706484623]
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对伽利略和科学的审判
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在意大利半岛，伽利略作为科学革命早期阶段的统帅性人物登上了历史舞台。伽利略出生于富有的商人之家，他学习了医学和数学。像哥白尼那样，他任教于帕多瓦大学，那是在欧洲领先的科学研究中心，当时几乎所有其他大学都对科学观察没有任何兴趣。帕多瓦受到威尼斯的保护，而威尼斯对教皇怀有敌意，这种情况促使其大学在科学方法论的发展中发挥了超前的作用。帕多瓦的学者们就亚里士多德对运动、对自然科学和形而上学的关系问题和对生命的本质的解释展开了激烈的辩论。关于最后一个问题的辩论极为关键，因为它关系到科学研究是否可以独立于天主教会的问题，而天主教会认为，天启宗教才是真知的唯一来源。
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在科学革命的早期阶段，关于天空的新思维方式、系统的观察以及科学的测量比新技术的发展有更为重要的作用。但是，望远镜的发明推动了进一步的发展。1609年，伽利略了解到在荷兰有人发明了一种“望远镜”，它可以将物体放大许多倍，于是伽利略自己做了一台。这台望远镜使他可以研究木星的卫星、土星壮观的光环、银河系中无数恒星中的一部分，以及月亮上的环形山。他观测到太阳表面上似乎有些黑点在移动，于是推论太阳也在旋转。太阳黑子似乎在变化，这件事也挑战了“宇宙是静止的”这一传统观点。
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伽利略逐步推翻了亚里士多德的运动理论。他证明了地球永远在旋转，不同重量的球体在下落时会获得同样的速度，因此物体的质量不能决定物体的运动速度。通过这些实验，他研究出惯性理论：以恒定速度沿直线运动的物体将继续运动，直至遇到另一股力量。他还证明了，当地球围绕太阳旋转时，空气和云也在随之运动，但对于随着地球一起运动的观测者而言，它们看起来是静止的。在他的屋子里有一些房间专门用于实验，发挥了最早的大学实验室的作用。
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不同于其他学者，伽利略向手工艺人和工匠不耻下问，以寻求实用的信息。他请教造大炮的工人、开过炮的士兵，以及那些制造罗盘、星盘、四分仪和其他用于航海的科学仪器的技师。他开始研究水泵，以及治理河流的其他手段，还计划建造更坚固的军事堡垒。尽管如此，伽利略并不关心他的发现是否能被普通人理解。不但如此，他还宣称“地球运动这个命题远远超出了普通大众能够理解的范围”。他认为，应该让“数量太多的民众”保持无知，以免他们“变得迷惑、固执、倔强”。
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最初，伽利略试图使自己与哥白尼的发现和早期的教会文献相一致。但是伽利略大胆地坚持认为，就其本身结构而言，宇宙是符合数学的，并且遵守可以被发现的力学定律，这种坚持让他遭到了教会当局的抨击。1610年，他写信给开普勒：“在帕多瓦这里有一位地位很高的神学教授，我多次急切地请他用我的望远镜观察一下月亮和行星，但他顽固地拒绝了。为什么你不在这里呢？我们可以一起大声嘲笑这个光荣的蠢货！”1616年，教皇谴责伽利略的日心说，并警告他不能教授这个主张。但是伽利略依旧无畏地出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，在这部著作中，他通过分别拥护托勒密体系与哥白尼体系的两派人之间的长篇对话来嘲弄亚里士多德派。其中有一名叫辛普利邱(1)的人，他在对话中站在托勒密一边；这个角色的名字触怒了教会，因为它暗示这个可笑的角色象征着教皇。这导致伽利略在1633年遭到了宗教裁判所的谴责。伽利略被软禁在他自己的位于佛罗伦萨山上的别墅中，他在那里继续观察、实验、写作，并在荷兰出版他的著作。1638年，他失明了，教皇拒绝允许他去佛罗伦萨看病。尽管双目失明，但伽利略仍继续其科学研究，直到4年后离世。