伽利略的故事 伽利略钟摆原理的故事

最近，微信上有一个“帖子”很火，标题是“在医疗圈混不下去人的名单”。文章中调侃的列举了许多“名人”，他们曾经学习医学，后来因为多种原因弃医从文，弃医从艺，弃医从政，并在新的领域中做出杰出成就的人物。他们有孙中山、切·格瓦拉、达尔文、鲁迅、郭沫若等。今年，我去欧洲旅行，知道意大利著名科学家伽利略早年也是学医的，但他却在物理学、数学、天文学等方面做出开创性的成就，是否也应该把他列入“在医疗圈混不下去的人”之列？

比萨是意大利历史文化名城。伽利略出生于比萨，16岁那年，在父亲的坚持下，聪慧的小伽利略考入比萨大学学习医学。好景不长，大一时，伽利略就被欧几里得几何学（注：欧几里得是希腊著名数学家，人称“几何之父”）所吸引。这门课的教师，著名数学家利奇教授注意到，年轻的伽利略总是能够就授课内容提出一些寻根究底，稀奇古怪的问题。于是，在他的劝说下，伽利略放弃了学医，改学数学，最终成为著名的科学家。

伽利略最为人津津乐道的故事，当属“比萨斜塔掷铅球”。相传1591年的一天，27岁的伽利略为了证明自己的猜想，从比萨斜塔的顶部掷下两枚不同重量的铅球，当两枚铅球几乎同时落地的瞬间，伽利略开创了实验物理学的新时代，纠正了希腊哲学家亚里士多德的错误，也使这座因设计缺陷而“扶不起来”的斜塔名扬世界。

当进入斜塔，沿着大理石台阶拾级而上时，最令人震惊的是，通往塔顶的每个大理石台阶上都有被磨出的足迹深坑。这些位于比萨斜塔旋转阶梯上深坑，属于伽利略，它是人类不畏偏见，探索真理的足迹。

在古老的华夏大地上，人类追求真理的脚步同样矫健。1400多年前建造的赵州桥，代表了当时造桥技术的最高水准，但是我们的祖先还是杜撰出一个“张果老骑驴过桥，压的石桥摇摇欲坠，桥上踩出驴蹄印，桥下留下鲁班掌”的故事。传说，赵州桥上的“驴蹄印”和桥下对应的“鲁班掌”，是石桥“维稳”的关键之处。当石桥超载或危机时，人们可以借助“驴蹄印”，确定“鲁班掌”的位置。再用木头支撑“鲁班掌”部位，达到保持石桥安全稳定的目的。同样是“足印”，中华民族更愿意借助传说和神话，浪漫地表达对真理的诠释。

比萨斜塔旁，是比萨大教堂。一天，伽利略在教堂里参加一个活动，一阵风吹过，教堂房顶垂下的挂灯随风摆动。尽管吊灯摆动的幅度越来越小，但每次摆动的时间似乎相等。伽利略决心探索究竟。他利用自己的脉搏有规律搏动当作计时器，观察挂灯的摆动规律，总结出了“摆的等时性原理”，开创了人类机械计时的新时代。后来荷兰物理学家惠更斯根据这个原理制造了挂摆时钟，称之为“伽利略钟”。

我国战国时代著名文学家宋玉对“风”的现象同样有细致的观察。他认识到，风起于青萍之末，可在山洞旁怒吼，可在峡谷中前行，可在松柏下狂舞，可在柴门后荡漾。同样是清风拂拂，我们先人看到是“击芙蓉之精，猎蕙草，离秦衡，概新夷，被荑杨”，而伽利略关注的是风吹挂灯现象背后的科学规律。清风穿堂，我们在乎的是“跻于罗帷，经于洞房”，而西方人基于伽利略的理论，制造了天文摆钟，据此发现了地球自转速度的不均匀现象。我们的祖先赋予风（当然还有其他自然现象）浪漫的性格，无穷的遐想，唯独疏于对其理性的思考和科学的升华。

威尼斯的圣马可钟楼，曾经的灯塔和监狱。伽利略在这里向威尼斯总督、国会议员和平民百姓们“显摆”他发明的天文望远镜。他把望远镜对准月亮，看到是荒漠、山岭、和裂谷。他把望远镜对着天空，看见了木星的4个卫星（后被命名为伽利略卫星），看见了太阳的自转和太阳黑子，看见了由恒星组成的银河。他得出的结论是：太阳是宇宙的中心 而不是地球。由于伽利略观察的结果否定了《圣经》中的说法，引起轩然大波。支持者聘他为大学教授；教会则砸了他的“饭碗”，禁止宣传他的学说，但是，伽利略总是说：“宗教，不应该干预科学”。1633年6月22日的罗马，伽利略被迫穿上表示悔罪的白袍，跪在坚硬的石板上，聆听教会的最后判决：终身监禁。据传说，他在判决书上签字时，口中不绝的喃喃自语：“不管怎么说，地球，地球始终都还是在转动着…… ”。

其实，中华文明对天文学的成就毋宁质疑。3000年前商代的占卜中就有日月蚀的记录；2000年前汉代就确定了24节气；1000多年前唐代一行和尚用黄道仪测到了恒星运动现象；600多年前元代郭守敬确定的一年周期与现代天文历精确的吻合。但是，这些出色的成就都没有发展成为系统的天文学理论，而是在很大程度上成为统治者们宣扬“君权天授”、“天人感应”的工具。梁漱溟认为，西方文化的思维方式是实验、分析为特征的科学方法；东方文化的思维方式是猜想、直觉为特征的艺术方法。而科学方法得到的是知识，艺术方法得到的是意识。所以，西方有科学而无玄学，东方有玄学而无科学。不知道梁老先生是否说道点上？

伽利略的足迹走到他78岁时戛然而止。近一个世纪后，他的遗骨安葬在佛罗伦萨圣十字教堂中。在他的石棺两侧，站立着两位女神，手中分别拿着星空图和力学原理图，象征着他在天文学和物理学领域做出的卓越贡献。石棺上方是伽利略的塑像，他手中仍然紧握着两个大小不一的铁球和一支单筒的望远镜。他失明的双眼让人难忘，我分明看见他那仍然闪耀着智慧的目光。

离开意大利后，我不断问自己，为什么伽利略能够在科学领域做出如此伟大的贡献？

伽利略的墓志铭给出了答案。墓志铭写道：“他失明了，因为自然界已经没有剩下什么他没有见过的东西了”。

和中华民族的先人们相比，今天我们许多人，虽有明亮双眼，但是对科学真理常常视而不见。

人的差别从眼睛开始？