歷史上的今天》8月25日──徹底改變人類宇宙觀!伽利略展示折射望遠鏡

2018-08-25 07:00

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義大利天文學家伽利略向威尼斯總督多納托(Leonardo Donato)講解使用望遠鏡的方法。(Wikipedia/PD-US)

義大利天文學家伽利略向威尼斯總督多納托(Leonardo Donato)講解使用望遠鏡的方法。(Wikipedia/PD-US)

太陽,眾行星環繞並賴其生存,卻仍能催熟一串葡萄,彷彿宇宙間再無他事。

義大利天文學家伽利略

408年前的今天,人類的宇宙觀完完全全改變了!這一天,義大利天文學家伽利略(Galileo Galilei)向威尼斯總督多納托(Leonardo Donato)及議會展示放大倍率8或9倍的自製折射式望遠鏡,後來他不斷加以改良,並開始觀察天體,發現了木星的衛星群。1610年,他發表天文學經典《星際信使》(Sidereus Nuncius),1632年,他出版影響後世深遠的《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》(Dialogo sopra i due massimi systemi del mondo, tolemaico e copernicano),支持哥白尼(Nicolas Copernicus)的日心說,觸怒了羅馬天主教廷,被視為異端,受到多年壓迫。1633年,老邁的伽利略遭宗教裁判所判處有罪,從此被軟禁到1642年病死為止。

伽利略的望遠鏡。

1608年,荷蘭西南部米德爾堡(Middleburg)的眼鏡製造商李普希(Hans Lippershey)將凹透鏡與凸透鏡組合,創造出世上第一副望遠鏡,義大利的伽利略聽聞此消息並深感興趣,恰好有位威尼斯的商人旅行帶回這個神奇物品兜售,但望遠鏡所費不貲。伽利略的朋友薩琵(Paolo Sarpi)在威尼斯議會身居要職,說服議會買下望遠鏡供伽利略研究,議會接受提議,買下望遠鏡交給伽利略改良。

伽利略與他發明的望遠鏡。

伽利略以凸透鏡做為物鏡,凹透鏡為目鏡,並設計一大一小的銅管,分別裝上物鏡與目鏡,目鏡管只比物鏡管細一些,因此物鏡管套住目鏡管時,目鏡管可自由滑動而不會鬆脫,初步製作出放大倍率的望遠鏡,後來他將放大倍率提升至8或9倍,並於1609年8月25日向威尼斯總督多納托及議會展示這款望遠鏡。

後來,伽利略繼續改良望遠鏡,將放大倍率進一步提升至32倍。1609年11月,伽利略將望遠鏡對準遙遠的夜空,觀測月球,發現月球凹凸不平的表面。後來,他還看見了橫跨天際的銀河,發現金星與水星的盈虧,看見了太陽黑子,推翻羅馬天主教廷主張的「太陽為完美天體」說法,天主教廷擁護傳統的亞里斯多德學派,認為太陽完美無瑕,太陽黑子必定是太陽接近地球時,受到大氣影響所致。

伽利略在1610年親筆繪製的月球。

1610年1月7日,伽利略發現木星的4顆衛星,接下來幾周,他詳細記錄這4顆衛星的運動情況,並在1612年春天計算出木星衛星的運轉周期。後來這些衛星統稱為伽利略衛星(Galilean moons),它們是木星4個最大的衛星,分別是木衛一艾奧(Io)、木衛二歐羅巴(Europa)、木衛三蓋尼米德(Ganymede)、木衛四卡里斯托(Callisto)。

NASA 航向木星的太空船朱諾號(Juno)攜帶了義大利太空署提供的伽利略鋁質紀念牌,上面鐫刻有伽利略自畫像及他發現木星衛星的親筆記錄。(取自Wikipedia)
航太總署(NASA 航向木星的太空船朱諾號(Juno)攜帶了義大利太空署提供的伽利略鋁質紀念牌,上面鐫刻有伽利略自畫像及他發現木星衛星的親筆記錄。(取自Wikipedia)

伽利略撰寫透過望遠鏡觀察到的月球山脈與木星的4個衛星,並在1610年3月13日出版科學著作《星際信使》,轟動歐洲。1611年,他發表《論太陽黑子》(Letters on Sunspots),等於證實哥白尼的「日心說」,違背當時聖經認定的地心說。1616年,天主教宗保羅五世(Pope Paul V)下令禁止伽利略以口頭或文字形式傳授或維護哥白尼學說。

伽利略的《星際信使》(取自wikipedia/*IC6.G1333.610s, Houghton Library, Harvard University)
伽利略的《星際信使》(取自wikipedia/*IC6.G1333.610s, Houghton Library, Harvard University)
義大利畫家克里斯蒂亞諾.班蒂( Cristiano Banti)在1857年所繪的《伽利略受審》(Galileo facing the Roman Inquisition)(取自Wikipedia)
義大利畫家克里斯蒂亞諾.班蒂( Cristiano Banti)在1857年所繪的《伽利略受審》(Galileo facing the Roman Inquisition)(取自Wikipedia/PD-US)

1632年,伽利略出版影響後世深遠的《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》(Dialogo sopra i due massimi systemi del mondo, tolemaico e copernicano),書中利用大量論據證實哥白尼的日心說正確,觸怒天主教廷。1633年,69歲的伽利略被押往羅馬的宗教裁判所受審,他被判處終身監禁,並被迫簽下悔過書,教廷也將《對話》列為禁書。1638年,伽利略完全失明,後來得了嚴重的疝氣與失眠,因此被准許回到佛羅倫斯接受治療,他在此遭到軟禁。1642年1月8日,伽利略經歷了發燒與心悸後死去,享壽78歲,後世將他譽為「現代觀測天文學之父」。

義大利佛羅倫斯聖十字大殿(Basilica di Santa Croce)裡的伽利略墓。

1718年,羅馬天主教廷放鬆對伽利略部份著作的禁令,但《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》仍被列為禁書。1741年,教宗本篤十四世(Pope Benedict XIV)允許伽利略的全部科學著作都能出版,包括經過審查修改的《對話》,但直至1853年,伽利略的所有著作才從禁書目錄上被移除。

《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》的卷頭插畫與扉頁。

1992年10月31日,教宗若望保祿二世(Pope John Paul II)發表聲明,承認教會對伽利略的處置錯誤,伽利略蒙冤360年後終得平反。

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