二、17世紀的新宇宙

近代科學最主要的進步發生在與地理學和航海術有密切聯絡的天文學領域，是可理解的。由於15世紀的義大利在經濟和文化上是歐洲最先進的國家，義大利是這一進步的發生地，也是可理解的。因而，我們發現，以拉丁化名字哥白尼聞名於世的偉大的米科技·科泊尼克（1473一1543年）離開自己的祖國波蘭前往博洛尼亞上大學。經過6年的學習之後，他回到波蘭，在教會開始了一種積極的生涯。但是，他還繼續分析研究他在義大利時便已從事的天文學方面的問題，特別是因為當時對設計一種更精確的歷法人們普遍感興趣。他採納某些古代哲學家認為太陽而非地球是宇宙的中心的觀念，然後論證這種觀念為天體運動提供了一種比傳統的托勒密體系更簡單的解釋。

最遠的是恆星大球，包羅一切，本身是不動的。它是其他天體的位置和運動必須的參考背景。有人認為，它也有某種運動；但是，我們將從地球運動出發對這種視變化作另外的解釋。在行星中土星的位置最遠，30年轉一週；其次是木星，12年轉一週；然後是火星，兩年轉一週。第四是一年轉一週的地球和同它在一起的月亮。金星居第五，9個月轉一週；第六為水星，8O天轉一週。中央就是太陽。在這華美的殿堂裡，為了能同時照亮一切，我們還能把這個發光體放到更好的位置上嗎？太陽被稱為宇宙之燈，宇宙之心，宇宙的主宰。於是，太陽好象是坐在王位上統率著圍繞它轉的行星家族。……因此，我們發現，這種順序顯出宇宙具有令人讚歎的對稱性和軌道的運動與大小的和諧，而這是其他方法辦不到的。

1530年，哥白尼印發了其著作的簡短提要；1543年即他去世那年，《天體執行論》全書出版。雖然哥白尼是有名的數學家和天文學家，但他的假說最初卻受到蔑視。當地陳述地球每日繞著地軸轉動、每年圍繞太陽運轉時，他是在發表左道邪說，因為按照基督教《聖經》，約書亞已使太陽靜立在天空中不動。此外，他的假說與常識不一致。如果地球在旋轉，它的運動不就會產生強大的風嗎？向上拋的物體不就會落後於旋轉中的地球的表面嗎？哥白尼的新天文學使新物理學成為必需。這一需要由富有的佛羅倫薩人伽利略（1564－1642年）予以滿足。

伽利略的方法是嚴格地以經驗為根據的。他以實驗上的、可證實的事實反對亞里土多德和經院哲學家的傳統多言。他起初是個物理學家，關心的是找到地面上運動的規律，以解決軍事工程和土木工程方面的問題。他還進一步做了力學方面的實驗；在實驗中，他發明了測定微小的時間間隔的更精確的方法，找到了估算空氣阻力、摩擦力和存在於自然界的其他阻力的手段，並設想出用抽象的數學術語表達的純粹或絕對的運動、力量和速度。

當時，伽利略在天文學方面的成果影響更大，只是並非同樣地根本和具有獨創性。他利用了在荷蘭作為製造眼鏡的副產品而剛被髮明的望遠鏡。據傳說，約1600年前後，荷蘭船上的一個孩子最先透過兩個鏡片觀看窗外，發現外面的事物似乎被放大了。無論如何，已成為哥白尼的忠實信徒的伽利略熱情地利用這新儀器察看天空中的實際情形。即使在這些有著驚人的科學發現的日子裡，人們也能意識到伽利略的戲劇性的言行，因為他發現了一個全新的世界，並正確評價了他所觀察到的東西的意義：

將引起最大的驚訝之處、實際上也是特別促使我提請所有天文學家和哲學家予以注意之處，在於這一點，即我已發現了四顆行星，它們是在我之前的任何一位天文學家所未曾瞭解和觀察到的。……　藉助於望遠鏡，任何人都可多少觀察到這一點；它如此清楚地出現在感官前，以致古往今來煩擾哲學家們的所有爭辯立刻為我們眼睛看到的無可辯駁的證據所破除，從而，使我們擺脫了有關這一科目的羅嗦的爭論，因為銀河系只不過是一團成串地聚集在一起的數不清的星體。如果有誰把望遠鏡直接對準銀河系的任何部分，眼前就會出現一大群星體；其中許多星體還算大，而且極其明亮，但是，小星體的數目完全無法確定。

伽利略對木星有若干衛星、衛星象月亮圍繞地球那樣繞著木星轉這一發現印象尤其深。所有這一切證據都使他確信哥白尼理論的正確性。它表明天體也許具有和地球一樣的實質，是一團團在空間轉動的物質。地球和天空之間的傳統區分開始引起懷疑。這對哲學和神學是一次粉碎性的、令人吃驚的打擊。伽利略被宗教法庭判罪，並被迫假裝認錯。但是，他的發現對富有思想的人們的影響是不可抵擋的