前言

透過自制的小型望遠鏡觀察天空時，伽利略看到了什么？400年來，這個問題一直吸引著人們，并且還引發(fā)了很多討論，它把一種私密、個人的行為與一個震撼全球的歷史事件聯(lián)系了起來。前者指的是一個人為了了解眼中搖曳閃爍的影像而做出的努力；而后者指的或許是現(xiàn)代世界的形成。所有人都同意當時發(fā)生了非常重要的事情。但是，這件事的各個方面都因不同的解讀而有所不同。當然，沒有人確切地知道伽利略看到了什么，而且他在淡水彩畫、蝕刻版畫和口頭描述中提供的證據(jù)永遠都不能直接記錄自己的第一印象。取而代之的，是他后來就這些第一印象做出了認真的思考。他所觀察的意義當時也不明確。倘若伽利略發(fā)起了一場革命，當時對于革命的定義還未確定。

甚至伽利略看到了什么這個問題也可以指向不同的方向。著重什么是強調(diào)他眼中的天體：月球光亮卻凹凸不平的表面、組成銀河系的無數(shù)星辰、木星的幾顆衛(wèi)星以及后來發(fā)現(xiàn)的金星和太陽上的黑子。雖然學者們已經(jīng)竭盡全力地證明了這些觀察結(jié)果與后來的照片證據(jù)是完美匹配的，但是，伽利略的發(fā)現(xiàn)卻不止于這些，它們打開了一個充滿無限未知和可能的宇宙之窗。在不遠的將來，人們可以通過不斷改善設(shè)備來對這些宇宙未知世界加以探索。2003年，邁克爾·班森（Michael Benson）講述了伽利略號軌道衛(wèi)星的故事，該衛(wèi)星游覽完太陽系后又發(fā)現(xiàn)了木星的其他幾顆衛(wèi)星，并對其進行了特寫。伽利略看到了什么暗示在伽利略和宇宙飛船之間存在連續(xù)性，仿佛這架人造衛(wèi)星完成了他的任務(wù)。這就是很久以前伽利略自己開啟的探索。

但是，強調(diào)伽利略看到了什么就會導(dǎo)致不同的結(jié)論。其他觀察者憑借自己的肉眼早已發(fā)現(xiàn)月球和太陽上有一些黑點。在《神曲》的第二部分《天堂》中，但丁被送到月球后，便迫不及待地問比阿特麗絲（Beatrice）這上面的黑點是什么？當然，伽利略借由自己的小型望遠鏡，把這些斑點看得更加清楚了。不過，對他來說有一點很重要，即與但丁不同，伽利略早已知道或者開始知道，月球是一個與地球非常相似的天體，因此這些黑點并非神秘球體上的異�，F(xiàn)象，而是一些地貌特征，與地球上的峽谷類似。因為伽利略熟悉角度的藝術(shù)，所以會從三個維度來觀察事物。但是，他對這些事物的了解依然更依賴一套基本的假設(shè)，即哥白尼的世界觀，而其世界觀是通過眼睛和大腦的合作得以證明的。在這一方面，觀察的定義就非常復(fù)雜。在I.伯納德·科恩《伽利略在天空看到了什么》中，令人恐懼的引述表示不能將某人看到的東西視作想當然：感官經(jīng)驗的原始資料，即看到的月球上的那些斑點，只有被轉(zhuǎn)換成一種新概念：擁有高山和峽谷的月球表面的時候才能成為關(guān)注焦點。抵制這一概念的觀察者否認他們看到了任何與伽利略所述的月球表面相似的東西。有些人懷疑小型望遠鏡是否有用，其他人則猜疑伽利略被自己的想象誤入了歧途。

這些懷疑者肯定是錯誤的，但是把天空中的新現(xiàn)象與想象力聯(lián)系起來并沒有錯�；仡櫼郧�，伽利略看到的真相可能看起來很有說服力，只有傻瓜或者狂熱分子才會懷疑。不過，在當時接受他的想象卻需要在信念上進行大膽自信的飛越。甚至在使用小型望遠鏡觀察之前，約翰尼斯·開普勒就支持了伽利略的發(fā)現(xiàn)，他還承認這樣妄下結(jié)論看起來很輕率。然而，擁抱新觀點的渴望驅(qū)使他比伽利略做出了更多的想象例如，他猜測在木星和月球上有生物存在。開普勒自己的想象力火花四濺，他在思想上接受哥白尼放大了的宇宙觀。他不需要工具來觀察。無疑，他也堅持進行準確而耗時的計算。伽利略和開普勒都描繪了一個由數(shù)字組成的宇宙，由其造物主一位幾何和工程方面的大師進行統(tǒng)治�？墒�，這幅宇宙圖是依靠推測和直覺描繪的，并非依靠可測量之物。兩個人在試著把頭腦中的圖像畫入這個世界時都經(jīng)常犯錯誤。伽利略是一位運動學大師，他確信地球的運動能夠解釋潮汐現(xiàn)象。開普勒則發(fā)現(xiàn)任何地方都存在模式，根據(jù)柏拉圖立體或者畢達哥拉斯函數(shù)安排了太陽系。有時候，他們的幻想把他們引入了歧途。然而，沒有這些對未知世界的飛躍了解，真相和規(guī)律就更加難以被發(fā)現(xiàn)了。這些改變世界的觀察結(jié)果不僅是由觀察內(nèi)容形成的，也是由觀察者的洞察和遠見塑造的。

一個類似的雙重觀點本身可以對科學革命進行解釋。一種觀點認為，科學革命史看起來可能是對進步的直接記錄，因為現(xiàn)代科學以其客觀事實和能被證實的理論有力地代替了之前的神話和謬論。但是這種被過度簡化的說辭可能會無意間談及實際上所發(fā)生事件的前因后果及隨后的反應(yīng)。與過去的每一次決裂都會留下一系列未被解決的問題，縈繞不去。在有些領(lǐng)域，如醫(yī)學，與中世紀阿拉伯一些診所的專業(yè)知識相比，很多17世紀的歐洲假設(shè)和做法甚至被認為是退步的。有時候，科學并非前進，而是后退或者旁逸斜出了。選擇性記憶扭曲了之前成就的特點，而一些明顯的革命不過是更新而已。理解上的突破也不是以平穩(wěn)、可預(yù)測的方式出現(xiàn)的。由于人們會突然領(lǐng)會觀察結(jié)果帶來的啟發(fā)，科學進步的路線是彎彎曲曲的。歷史不能忽略濟慈（Keats）稱為野性的推測的東西，否則后果嚴重，因為這是令人嘆服的認知火花。

這些想象也標志著發(fā)現(xiàn)的過程。要想重新觀察月球，重新觀察世界，鐵的事實與更好的設(shè)備是遠遠不夠的，人們還需知道如何進行觀察。伽利略為其看法創(chuàng)造了一個故事，在為自己獨自發(fā)現(xiàn)的景象欣喜不已時，他最初傳遞出的信息首先來自他敘述的準確性。肉眼不可靠，肉眼產(chǎn)生的幻覺要依靠伽利略冷靜的大腦和調(diào)試好的望遠鏡來糾正。但是，伽利略參與其中的革命還有其他發(fā)生原因。威廉·布萊克說：如今被證實的僅僅是以前的幻想。把推測和夢想轉(zhuǎn)化為事實的人要精通這兩種思考方式。早在希望能證明它之前，伽利略就想象有一個太陽系存在了�？茖W革命不僅包括一系列的事件，也包括一系列的故事，它們在革命開始時被創(chuàng)造出來，之后便是不斷地被改寫。每當科學的不同領(lǐng)域出現(xiàn)一種新的思想學派時，科學革命的意義就會改變。在過去的50年間，科學革命的觀點不斷變化，令人目眩。人們之前所見和現(xiàn)在所見都取決于他們選擇進行敘述的故事。

本書采納了這些矛盾的觀點，并將其作為出發(fā)點。當人們苦苦思索工作的意義時，通過關(guān)注這些故事和事件，架起了通往過去的橋梁。在21世紀，很多謎團尚未解決。開普勒的一些幾何模型，如預(yù)測分形以及一些其他模型，都是對混沌宇宙未完成的探索。在這一方面，故事從來都沒有結(jié)局�？茖W革命在繼續(xù)，連接著過去、現(xiàn)在和未來，它跨越不同的維度，在時空中穿梭，而且還不停地變換著形狀。本書試圖遵循故事多維度的前后混合形式。為了抵制兩種誘惑歷史決定論和目的論，前者在其所屬的時代把早期的科學視為被關(guān)閉的；后者則將其視為成熟且完美的科學的雛形我的分析追溯過去所想和現(xiàn)在所想之間存在的關(guān)系。該分析一次又一次地提出兩個相互貫穿的問題：17世紀的自然哲學家和博物學家如何評價自己構(gòu)建的世界圖景和編寫的自然書籍呢？直至今天，他們的后裔又會如何評價他們呢？

本書將重點回答這些問題�？傮w而言，這些回答試圖為有時看起來在理論上已經(jīng)不復(fù)存在的歷史帶來新生。沒有一個單獨的回答或者理論能夠提供答案�？茖W革命被用很多不同的方法想象出來，人們通過望遠鏡和顯微鏡設(shè)想不同的事物。因此，本書在每一章處理一組問題，這些問題因觀察者和觀察對象的不同而有所不同。但是，每一章還始終面對兩個方向：早期科學觀點的形成，當時這些觀點正處于形成時期，還未被接受、編寫并成為科學；后來將這些觀點最終塑造成現(xiàn)代思想雛形的敘述。弗朗西斯·培根定義的學術(shù)發(fā)展需要這兩種視角。它吸收了個人的冒險思想，在當時，這些冒險思想的啟發(fā)尚未受到正式承認。學術(shù)發(fā)展也作為一個21世紀的故事存留了下來，其反響可能仍然影響著人們對世界的理解。

這個故事將很多不同的問題集合在了一起，如果任何一本書要對這些問題進行全面的回答，都不能只討論任何一種科學或者一種觀點。很多歷史記錄將科學革命和宇宙論的顯著改變等同起來，好像天空管理著地球上的生命一樣。這種論點貌似有理，卻忽略了其他領(lǐng)域的發(fā)展，這些發(fā)展可能與宇宙論的發(fā)展同樣重要。培根引領(lǐng)了英國的科學革命，但他從未接受過哥白尼的理論。對他來說，實踐知識是最重要的，而且從長遠來看，工程學、博物學和生命科學中的進步對生命的影響可能比天文推測更加深刻。描繪這類追求的歷史將為一些人騰出空間，他們很少注意伽利略所見的宏偉計劃。本書將盡量公平地對待每種觀點，即使在當時，科學并非意味著統(tǒng)一的方法或者做法。盡管本書中有幾章與伽利略一起觀察了天空，其他章節(jié)則密切關(guān)注著地球，觀察一片雪花的飄落、一次細若游絲的呼吸，或者一只青蛙的胚胎。

本書也不承認在科學和藝術(shù)間存在著嚴格的界限。在近代早期，科學理論是用詩歌譜寫或者在繪畫中闡釋的。盧克萊修（Lucretius）偉大的拉丁詩歌《物性論》（On the Nature of Things，約公元前60年）于1417年被重新發(fā)現(xiàn)，一直到17世紀，該詩都是原子論者和其他自然哲學家的模范。從伽利略、開普勒、培根到笛卡兒，都貫穿著對詩歌的熱愛。他們的世界觀都是用流行的對話和思辨的小說表達出來的。視覺藝術(shù)與科學的連接更為緊密。如果沒有插圖，博物學和解剖學這些領(lǐng)域?qū)⒑茈y得到發(fā)展。維薩里（Vesalius）在《論人體的構(gòu)造》（On the Fabric of the Human Body，1543）中，將圖片和文字結(jié)合起來使用，非常著名。只有依賴藝術(shù)，才能向大眾清楚地說明一種新哲學。伽利略教導(dǎo)觀眾在他自己的繪畫中觀察新天空，笛卡兒通過素描齒輪和彈簧來解釋他的世界中的鐘表裝置，羅伯特·胡克的微小世界在設(shè)計壯觀的《顯微術(shù)》（Micrographia）中栩栩如生。從這一點來看，科學革命在很大程度上是作為一種觀察方式和觀察地點的練習而成功的。

本書的結(jié)構(gòu)與其采納的雙重觀點相符合。每一章都從具體的事件說起，之后討論其歷史反響，每個反響都講述了沉思的人們?yōu)槔斫庥^察對象所做出的努力。這些故事都體現(xiàn)了很多觀點，有關(guān)自然的秩序、古人的權(quán)威、進步、生物、生與死、真理的標準、人類在宇宙中的位置、天才個人的巨大影響以及世界是如何形成的。這些故事提出的問題一直未被解決。它們的迂回曲折和對想象力的吸引驅(qū)使我們思考科學和藝術(shù)的方法。在這一點上，科學革命在4個世紀中發(fā)展演變，其歷史與意義反映了現(xiàn)代社會中的選擇和沖突。

很多故事還有待講述，本書將17世紀一些可信的科學觀和藝術(shù)觀傳遞給讀者。比如，聚焦幾個主要人物，就容易忽略他們的很多同事和機構(gòu)，后者則一起參與了科學革命的發(fā)展。新哲學所誕生的特殊社會、政治、宗教環(huán)境以及傳播思想的交流網(wǎng)絡(luò)，僅僅獲得零散的注意。本書也不妄想追溯科學進步的內(nèi)在邏輯。杰出的學者將致力于研究所有這些方面。但是，本書旨在討論其他方面。在風格和內(nèi)容上，本書試圖想象一個科學、文學、藝術(shù)共處一室的世界�？茖W革命引起了新的論述類型和藝術(shù)類型，二者往往為一個人所掌握。這些實干家和思想家跨越了后代的劃分。要看到伽利略、培根、開普勒和笛卡兒所觀察的結(jié)果，就要求關(guān)注他們想象的結(jié)果，這一故事很少被講述。通過跨越學科的界限傳遞信息提示我們，過去的時代與我們的時代會有所不同。在17世紀的歐洲，哲學家與博物學家一直陪伴在藝術(shù)家和詩人的左右，他們的談話也促進了社會的轉(zhuǎn)變。讓他們再一次相聚是本書的目的和希望。