科学随笔：伽利略与公爵、教皇及信仰

科学与宗教分道扬镳背后的故事

今年（2024）是伽利略诞生460周年。这是他生平故事的最后一篇，续《伽利略与浮体、潮汐及理性》

当伽利略与年轻朋友们在威尼斯声色犬马挥斥方遒时，他应该听到过布鲁诺（Giordano Bruno）的名字。

布鲁诺比伽利略年长16岁，在伽利略到帕多瓦大学之前已经在那里教学，还竞争过伽利略后来获得的那个教授席位。布鲁诺也是威尼斯文化圈子里的常客，经常语惊四座。他是修士，更是豪放、热情的诗人，狂热地相信宇宙不止我们这一个，天外还有无数类似太阳和地球的世界，生活着众多的人类。如若确实，《圣经》¹中伊甸园、基督为地球人类受难等教义会失去其独特意义。即使在相对自由开放的最宁静共和国，如此亵渎（blasphemy）神圣的异端邪说（heresy）也不能被容忍。布鲁诺在1592年被威尼斯当局拘捕。那年，伽利略赢得帕多瓦大学的席位。

当地朋友们的极力斡旋难以违抗强大宗教势力。布鲁诺一年后被转送罗马接受宗教裁判所审判。1600年2月17日，他在市中心鲜花广场上被当众以火刑处死。

那年，伽利略迎来他与玛丽娜的第一个孩子。

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十年后，伽利略在帕多瓦通过望远镜看到木星有四颗卫星，将那个天外“新大陆”命名为“美第奇之星”²。

美第奇（Medici）是他家乡佛罗伦萨的最大家族，统治该地区长达三个多世纪。伽利略出生后不久，佛罗伦萨共和国在罗马教皇支持下升格为托斯卡纳大公国。美第奇家族首脑就任大公爵，号为科西莫一世（Cosimo I）。他死后传位给儿子弗朗切斯科一世（Francesco I）。后者在位十多年后去世，由弟弟斐迪南多一世（Ferdinando I）接替。

1589年5月的佛罗伦萨张灯结彩喜气洋洋。上任不到两年的大公爵迎娶法国洛林的公主克里斯蒂娜（Christina of Lorraine）。因为欧洲皇室近亲联姻的传统，克里斯蒂娜也有美第奇家族的血统。两位远房表兄妹亲上加亲，为托斯卡纳大公国增添领土和财富，加固地域性政治联盟。那时还在比萨大学的伽利略躬逢其盛。

一年后，大公爵喜添贵子。伽利略在热情洋溢的贺信中专业地指证王子诞生正值木星当空，吉祥如意。十二年后，克里斯蒂娜聘请这位年轻有为的教授为宫廷教师。虽然身在帕多瓦，伽利略每年夏天专程回佛罗伦萨教导王子数学及圆规等实用技能。斐迪南多一世慷慨地为伽利略解除大部债务。伽利略投桃报李，在斐迪南多一世重病时推算星相，向克里斯蒂娜担保大公爵福寿安康。然事与愿违，斐迪南多一世还是撒手人寰。

不久，伽利略发现木星有四颗卫星，遂将它们以斐迪南多一世的四个儿子命名，敬献给美第奇家族。³他的苦心没有白费。继位的科西莫二世（Cosimo II）对帝师念念不忘，以优厚待遇聘请伽利略为大公国哲学和数学教授。他还协助伽利略将两位未及年龄的私生女送交修道院抚养，并恩赐其小儿子合法身份。

当伽利略在1611年拜访罗马时，他的正式身份是托斯卡纳大公国使者。克拉维斯和耶稣会学者对他成果的肯定为大公爵赢得宝贵声誉。

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1613年底，协助伽利略观测天象的学生卡斯泰利获得比萨大学教授席位。走马上任时，校方善意提醒他不要讲授地球在运动的奇谈怪论。卡斯泰利唯唯诺诺，表态会遵从导师的榜样。伽利略在比萨和帕多瓦教学二十余年，在课堂上从来循规蹈矩，没有偏离过既定的教条。

不过卡斯泰利无法回避已经身为太后并参与摄政的克里斯蒂娜。在一次宫廷午宴上，克里斯蒂娜好奇地询问“自己家族的”木星卫星是否真实。卡斯泰利当然给予肯定答复。餐后，克里斯蒂娜将几位学者留下继续深谈两个小时。她是虔诚天主教徒，对伽利略一些貌似异端邪说的言论不甚放心。卡斯泰利尽力解释。在座的其他人也承认伽利略所见为实，但指出他那些倾向哥白尼学说的诠释令人担忧。

卡斯泰利事后颇为得意地给伽利略写信汇报。伽利略却深感不安。他知道克里斯蒂娜的疑虑根深蒂固，不可掉以轻心。于是，他写就一封长信，在夸赞学生应对有方的同时详尽地指导他今后如何处理教义与事实的抵触。

与之前很多教徒一样，克里斯蒂娜在谈话中曾援引《圣经》中一段故事：因约书亚（Joshua）的请求，上帝让太阳停在半空不动，使白昼变长，直至约书亚的军队大获全胜。这表明太阳是在绕地球运行。除此之外，《圣经》里还有一些涉及地球静止不动的叙述。伽利略在信中谆谆告诫卡斯泰利：圣经永远不会撒谎或出错，其旨意是绝对真理。⁴只是诠释圣经的人会犯各种差错。他举出十多个世纪前的例子。那时的教会曾依根《圣经》条文否定地球是一个球体，铸成大错。

伽利略指出《圣经》是写给未受过教育民众的作品，为了他们能理解用了很多比喻。书中的上帝有着眼睛、手脚和与人类相似的情感。以字面意义理解会导致矛盾甚至异端邪说和亵渎。他引用一位红衣主教的名言强调：“圣灵只是教导人类如何去天堂，绝非天堂的实际情形。⁵”

针对约书亚的故事，伽利略干脆应用亚里士多德和托勒密的模型进行逻辑推理。因为太阳和外面的天球在同时绕地球旋转，只让太阳暂停其实会让白天变短，适得其反。《圣经》中的“让太阳停止”因而也不能按字面意义理解。

伽利略的这封信在当地圈子中频频传抄，及至被误认为是他直接写给克里斯蒂娜的信。

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哥白尼的日心说在16世纪横空出世时，历史悠久的天主教正面临前所未有的挑战。

1517年10月31日，德国牧师路德（Martin Luther）将一篇檄文钉在教堂大门上，象征性地揭开欧洲脱离中世纪的“宗教改革”（Reformation）序幕。他挑战教会在宗教事务中的绝对权威，尤其是诠释《圣经》时的说一不二。路德认为《圣经》是上帝旨意，不容教皇、红衣主教等凡人曲解。独立于罗马教会的“新教”（Protestantism）随之兴起，相继在德国、英国和北欧取得正统地位。

哥白尼在年龄上比路德大十岁。他幼年丧父，由担任神职的舅舅抚养成人。因为舅舅的提携，哥白尼还是大学生时加入牧师会，终身享有教会俸禄。他的日心说不被坚持《圣经》条文的新教接受。路德对哥白尼不屑一顾，视之为愚蠢的星相学家。路德也曾引用约书亚的故事驳斥地球在运动的谬论。好在新教相对自由，他们没有阻止《天体运行论》在1543年的德国出版。

相比之下，罗马的天文学家没有排斥日心说。克拉维斯在制定新历法时依据的便是由哥白尼模型而得的星表。哥白尼曾将他的著作敬献给教皇，同时附信表示歉意，说明地球的运动纯属纠正托勒密模型差错之必要。这个解释得到天主教权威们认可。只要不被当作客观事实，日心说作为有一定优势的计算手段无可厚非。当天主教会为应付新教的挑战展开“反宗教改革”（Counter Reformation），设立《禁书目录》⁶时，《天体运行论》不在被禁之列。

但在新教方兴未艾的17世纪初，天主教也不得不深化反宗教改革。他们痛定思痛，模仿路德回归《圣经》以图消解威胁。伽利略有关《圣经》文本只是比喻的说法自然不合时宜。

1614年底，一名老修道士在比萨见到伽利略写给卡斯泰利信的抄本，震惊之下立即转送罗马。那里的红衣主教贝拉明（Robert Bellarmine）谨慎地判断抄件不尽可靠，责成佛罗伦萨的主教找卡斯泰利索取原件。伽利略得到风声后也赶紧找卡斯泰利要回原件，以写信时过于匆忙为借口加以必要的润色改动后再托人送往罗马。⁷他还是放心不下，决定远赴罗马以正视听。

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虽然与克里斯蒂娜的虔诚不可同日而语，伽利略也是一名忠实的信徒。通过对金星盈亏和潮汐等自然现象的观察，他确信哥白尼日心说的正确。如果教会继续死扣《圣经》条文否定地球在运动，他们势必重蹈否定地球是一个圆球的覆辙。与四年前手握望远镜的兴致勃勃形成鲜明对比，1615年12月来到罗马的伽利略忧心忡忡。

德高望重的克拉维斯已然作古，罗马时过境迁。由于在新星、浮体和太阳黑子等问题上交锋不断，伽利略与耶稣会学者们的关系也每况愈下。一个被称作“鸽子联盟”的团伙正公开打出反伽利略的旗号。那是老对手德尔科隆布的杰作，他的名字与鸽子谐音。罗马的朋友们纷纷劝告伽利略回避有关哥白尼的话题。他们之中包括山猫学会的塞西。

四年前，伽利略在罗马时多次面见教皇保罗五世（Pope Paul V）。教皇对伽利略的新发现赞誉有加，还亲自为他加入山猫学会祝福。当然教皇也有所疑虑。十多年前，贝拉明主持对布鲁诺的审判时，还没当上教皇的保罗五世也是审判团成员。他们对布鲁诺的异端邪说记忆犹新。伽利略用望远镜看到宇宙中的星星数目远比肉眼所见多得多，让布鲁诺的“多世界”可能性大增。保罗五世于是要求克拉维斯等人仔细核查，只在得到证实后才作罢。

布鲁诺也曾援引哥白尼作依据，但那在他的奇谈怪论中并非主要因素。贝拉明等红衣主教为布鲁诺罗列很多罪行，支持日心说只是一笔带过。十五年后的伽利略大为不同。他主张地球在运动，以日心说为主体直接对抗《圣经》。保罗五世只得将新案件交由宗教裁判所审查，红衣主教贝拉明再次担纲。

贝拉明也是在四年前与伽利略言谈甚欢的好朋友。他一向觉得伽利略与哥白尼一样只是在寻找更便于计算和解释自然现象的手段，属于容许的行为。然而宗教裁判所聘请的耶稣会专家们对伽利略心怀不满，在研读伽利略致卡斯泰利的信和有关太阳黑子出版物后做出相应判断。贝拉明不得不在1616年2月26日召见伽利略，正式警告他不得再宣扬日心说。

伽利略目瞪口呆。他不仅远近闻名，还是托斯卡纳大公国的宫廷雇员。出于投鼠忌器的考量，贝拉明没有公开这一禁令。他的交换条件是伽利略保证服从禁令，否则将面对宗教裁判所的审判。

不久，哥白尼的《天体运行论》在面世70多年后第一次被列入教会的《禁书目录》。那正是伽利略最不愿意看到、特意亲来罗马寻求避免的结局。

在适得其反铩羽而归之前，伽利略最后一次拜访贝拉明。红衣主教为老朋友提供一份公文，证明伽利略并未因言论受到任何惩处。伽利略回家后谨守诺言，不再言及日心说。

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十多年后，佛罗伦萨的科西莫二世和罗马的保罗五世及贝拉明在1621年相继辞世。托斯卡纳的大公爵由科西莫二世的长子斐迪南多二世（Ferdinando II）继承。罗马的新教皇只在位两年后即去世，在1623年由乌尔班八世（Pope Urban VIII）接任。还是红衣主教时，乌尔班八世经常与贝拉明一起为伽利略辩护。他还时常与伽利略通信倾诉仰慕之意，心爱的侄子也是在伽利略帮助下获取比萨大学的学位。上任后的乌尔班八世在重用自己亲属同时大力提拔伽利略的朋友。作为《试金者》收信人的塞萨里尼继续担任教皇的大管家，卡斯泰利也被召至罗马委以重任。

乌尔班八世上任时正值《试金者》出版。塞西急忙在书的封面上添加乌尔班八世的家族徽章⁸，将书敬献给新教皇。果然，乌尔班八世对《试金者》爱不释手，为伽利略在书中对论敌的嬉笑怒骂忍俊不禁。

1618年那三颗彗星的确不是吉兆。欧洲自那年陷入由天主教和新教之争而起的“三十年战争”⁹，意大利深受侵扰。但贝拉明、保罗五世的死去和乌尔班八世的上任更让伽利略感到时代的变迁。他在1624年到罗马拜访新教皇，与乌尔班八世在短短六个星期内会晤六次，亲密无间。教皇没有认同伽利略人类能够理解宇宙奥秘的观点，但似乎不反对他主张日心说。伽利略信心倍增。虽然疾病缠身，他还是用了三年多写出自己证明地球在运动的潮汐理论。1630年，他再赴罗马，兴致勃勃地与塞西策划出版这部名为《关于潮汐的讨论》¹⁰的新著。那是他对日心说的直接证明。

已经因战争和其它纠纷焦头烂额的教皇还是亲自接见远道而来的老朋友。应伽利略的请求，乌尔班八世授予他儿子牧师会资格和终身俸禄。¹¹伽利略自己也已经在那年加入牧师会。

听闻伽利略潮汐理论与地球运动的直接关联后，教皇觉得他那新书的名字过于张扬。伽利略没有争辩，随即将潮汐隐去，改书名为《两大世界体系对话》¹²。那分别是托勒密和哥白尼描述的世界体系。伽利略显然不觉得亚里士多德、开普勒、第谷等人的其它宇宙模型有资格与那二者同台献艺。

在教皇、塞西以及负责审查新书内容的教会官员面前，伽利略都只字未提贝拉明的禁令。物是人非，那个未曾公开过的禁令应该只剩下伽利略这唯一知情人。

“对话”是古希腊柏拉图等哲人常用的文体，在文艺复兴时期也屡见不鲜。伽利略的对话只有三个角色，其中两位是他真实生活中的好朋友。佛罗伦萨的贵族萨尔维亚蒂（Filippo Salviati）经常邀请伽利略到府邸度假，在这里充当起哥白尼的代言人。当年在威尼斯的好兄弟、业已过世的萨格雷多担任居中的协调者。托勒密的代言人则由六世纪的希腊哲人辛普利修斯（Simplicius of Cilicia）客串。伽利略特意请出这位古人，只因为他的名字有头脑简单的含义。

如同一场四幕话剧，三人在四天的对话里分别就天与地、地球自转、公转和潮汐现象你来我往。萨尔维亚蒂妙语连珠尽显睿智。辛普利修斯却顾此失彼窘态百出。本应中立的萨格雷多也配合萨尔维亚蒂不时地向辛普利修斯施放冷箭。就像李小龙（Bruce Lee）电影里的武打决战，结局没有悬念。

1630年也是灾难之年，鼠疫伴随着战争席卷意大利。各大城市纷纷隔离检疫，导致交通甚至通信被阻断。塞西在那年意外去世，年仅45岁。才初露头角的山猫学会随之没落，《两大世界体系对话》出版准备也完全中断。伽利略不得不在佛罗伦萨另找门路。大公爵斐迪南多二世慷慨解囊，接替塞西消除伽利略的后顾之忧。伽利略也因祸得福，以佛罗伦萨与罗马通讯不可靠为借口在教会审查官面前蒙混过关。经过近两年的交涉，《两大世界体系对话》在1632年2月22日的佛罗伦萨面世。

《两大世界体系对话》扉页。图中人物从左到右为亚里士多德、托勒密和哥白尼

在新书扉页上，身披长袍的亚里士多德、托勒密和哥白尼围成一团，手指混天仪争论不休。没人留意哥白尼左手持有一个圆圈模型，光芒四射的太阳位居中心。

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鼠疫缓解后，罗马的教皇和耶稣会学者们才有机会读到伽利略的新作，近乎目瞪口呆。乌尔班八世得知该书在审查官没有看到书样就获准出版时大动肝火。但更让他暴跳如雷的还是书中一段文字。辛普利修斯在论述人类无法理解宇宙的奥秘，其台词几乎就是乌尔班八世与伽利略私下谈话的逐字逐句重现。教皇如梦初醒：在多年老朋友眼里，自己只是一个头脑简单的丑角。他即刻下令彻查。翻阅档案的官员居然从故纸堆里找出十多年前红衣主教贝拉明颁发的禁令。乌尔班八世于是认定伽利略双重背叛，犯下严重的欺骗罪。1632年底，伽利略被勒令前往罗马听候审判。

念及旧情和高龄病体，伽利略没有被投放监牢。不过宗教裁判所施行的是比他的对话更为一边倒的程序。伽利略基本没有辩解余地，即便拿出贝拉明的一纸证书也无济于事。公然隐瞒、违背教会禁令的行为不可饶恕。1633年6月22日，69岁的伽利略跪伏在庭前聆听判决，承认自己宣扬异端邪说、鼓吹太阳是不动的宇宙中心而地球在运动等罪过。他没有嘟囔那一句“然而它还在动着”。

早已成为红衣主教的教皇侄子是审判团成员。他那天没有现身，也没有在导师的谴责书上签名。

伽利略被判终身监禁，但在主动认罪后被教皇仁慈地改为居家软禁。他的待遇逐年改善，后来也被容许在家中会客和出门看望附近修道院里的两位女儿。他家里经常高朋满座，更有前来投师的维维亚尼长期寄宿，贴身照应。虽然健康每况愈下，伽利略还有他的未竟之业。

1636年时的伽利略

教会追缴《两大世界体系对话》的企图造成这部发行量高达一千册的著作在黑市上价格暴涨，也在新教国家广泛地翻译流传。1638年时，书中的萨尔维亚蒂、萨格雷多和辛普利修斯出人意料地又一次粉墨登场，围绕着物体的运动再度进行四天的对话。伽利略“惊讶”地看到他的《关于两门新科学的对话及数学证明》新作出现在天主教会鞭长莫及的荷兰，由那里祖传书商埃尔泽维尔（Elzevir）出版。这家书商后来虽一度消失，其历史性大名却保持至今。那便是享誉全球、专注出版学术著作的“爱思唯尔”（Elsevier）。

《关于两门新科学的对话及数学证明》是伽利略人生最后的著述，第一次系统地向读者奉献自己年轻时在比萨和帕多瓦的斜面实验、发现的落体及加速运动定律和运动的相对性原理。半个世纪后，他的数据和思想在牛顿的《自然哲学的数学原理》中出神入化，形成涵盖天国与人间万物的统一、严谨规律。物理学由此诞生。

尤其会让伽利略欣慰的是牛顿发明的微积分和万有引力让落体的加速运动有了完整的描述。他也会有诸多惊讶。开普勒的“不规则”椭圆轨道并不需要超越球对称的力，也确实是行星甚至彗星的运动轨迹。潮汐非因地球运动而起。正如伽利略揭示地球与月球互为映照，彼此为对方提供反射的太阳光，牛顿指出地球和月球在以同样的力相互吸引。正是月亮对地球的引力造成海水的潮起潮落。

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还是幼童时，伽利略经常耳闻目睹父亲在家里拆装、调试琵琶。欧洲的文艺复兴始于文艺，首先在绘画、诗词、音乐中解放思想。伽利略的父亲是先行者之一。那时的乐理也唯古希腊独尊。因为毕达哥拉斯信奉整数之美，琵琶弦的长度和张力均以整数比例安排。伽利略的父亲不以为然，认为琴弦需要音乐家凭耳朵真实感觉设置。他出版过多篇专著，包括《古代和现代音乐的对话》¹³。

由于父亲的熏陶，伽利略在绘画、诗词及音乐中均才华横溢。但毫无疑问，他继承的最珍贵财富还是不盲从权威，亲自动手检验的态度。伽利略在《试金者》中总结的理性科学方法迅速在英国培根（Francis Bacon）、法国笛卡尔（Rene Descartes）和荷兰惠更斯等哲学和科学家中赢得共鸣并发扬光大，在文艺复兴末期开启以实际经验和证据为本的科学革命。

然而因为望远镜，伽利略窥探到一个新的宇宙，也遭遇远比古希腊教条更为险恶的权威。在科学与宗教这两大世界体系的“对话”中，伽利略面对的是牢狱和酷刑的暴力。他不得不俯首认罪。

他对天主教会的担忧也很快成为现实。随着牛顿力学的节节胜利，哥白尼的日心说被广泛接受，天主教势力也日渐式微。1889年，一座布鲁诺塑像出现在罗马的鲜花广场，纪念这位200多年前的先烈。塑像底座上镶有另外八位曾受教会迫害的名人头像。伽利略不在其列。因为在宗教裁判所的妥协，他的位置被生前好友，曾遭受教会未遂刺杀的萨尔皮取代。

天主教会的《禁书目录》直到1966年才被废除。1992年10月31日，教皇约翰·保罗二世（Pope John Paul II）郑重宣布为伽利略“平反”，承认教会三百多年前的错误。然正如伽利略所预料，愚蠢地死抱《圣经》的教会早已被历史抛弃，不再有科学领域的发言权。今天，人们不仅确信地球在动着，还会畅想天外的“多世界”“多宇宙”。他们不必担心重复伽利略、布鲁诺的悲剧。

倘若“天不生牛顿，万古如长夜”¹⁴，伽利略曾是那漫漫黑夜中的第一朵烛光。

主要参考资料：

1. Mario Livio, Galileo and the Science Deniers, Simon & Schuster, 2020, pp. 11-20,101-136,160-211

2. William R. Shea and Mariano Artigas, Galileo in Rome: The Rise and Fall of a Troublesome Genius, Oxford University Press, 2003, pp.49-200

3. J. L. Heilbron, Galileo, Oxford University Press, 2010, pp. 56-59,79-80,143-147,202-365

1. Bible

2. Medicean Stars

3. 伽利略的命名只是过眼烟云。流传后世的木星卫星名字来自另一位天文学家。

4. Holy Scripture could never lie or err... its decrees are of absolute truth

5. That the intention of the Holy Ghost is to teach us how one goes to heaven, not how heaven goes.

6. Index of Forbidden Books

7. 这封信的原件在2018年被重新发现，两相比较可以看出伽利略将原文多处语调改得大为缓和。

8. 见《伽利略与浮体、潮汐及理性》中《试金者》封面插图，徽章是其上方的三只小蜜蜂。

9. Thirty Years' War

10. Discourse on the Tides

11. 伽利略的儿子没有领情。摆脱私生子身份后，他儿子在比萨大学师从卡斯泰利毕业，代替父亲继承祖业成为琵琶师。伽利略后来试图把牧师会俸禄转送给侄子，未果后又要传给尚未出生的孙子。他的运作竟令卡斯泰利也为导师汗颜。

12. Dialogue Concerning the Two Chief World Systems

13. Dialogue on Ancient and Modern Music

14. 语出英国诗人蒲柏（Alexander Pope）为牛顿撰写的墓志铭：“Nature, and Nature's laws lay hid in night； God said, Let Newton be! and all was light.”