>>> 2008年第12期

看似偶然 势所必至

作者:宁 可







  17世纪初叶,一件小小的发明引起了欧洲人的巨大兴趣。一石激起千层浪,它引发的巨大历史效应,推进了科学,震撼了世界,迄今未见衰歇。这就是望远镜的发明。
   这说明了一个历史活动,不管它多么细小、多么偶然,往往是许许多多的历史活动和它们所面临的各种历史条件、创造的种种历史效应直接或间接地交汇而成的。而它所形成的历史效应又取决于大大小小的历史条件和这些条件的历史效应的互动。事物间彼此相互作用、相互关联,有些看来不搭界的东西实际上通过多种中介也形成了某种联系。不少偶然发生的事件可以纯属偶然,但有些看来是偶然的事件却是必然性的一种表现。
  
  一
  
  望远镜是1608年秋天由一个荷兰小城密德尔堡的普通眼镜师李帕西发明的。据说,他一时心血来潮(也许是想替某一位深度近视的顾客配一副合适的眼镜),把一块玻璃的凹透镜(这是矫正近视眼的)和一块玻璃的凸透镜(这是矫正远视眼或老花眼的,也可以作放大镜用),一前一后放着,透过两块镜片去看景物,发现远处的物体被放大了,其实应该说是拉近了。他用一张羊皮纸卷成一个筒,把两个镜片固定下来,第一架望远镜就这样被发明了。李帕西叫它“明晰器”,并立刻认识到它的用处,如用于航海、军事和旅行(当时荷兰航海事业发达,又在打仗),马上于1608年10月中向密德尔堡市议会报告并申请专利三十年。市议会组织了一个委员会审查,委员们轮流用望远镜望远,一致认为有用。但没有给他专利,因为他们听到消息后,已应法国大使请求,准备送一具给法国国王,不再可能保守秘密了。于是市议会给了李帕西一份奖金(原定900佛罗林金币,由于又让他做一个双筒的,奖金加倍)。不给专利还因为稍后市议会又收到一个叫梅西斯的人的申请,说他经过两年的试验,发明了同样的望远工具,而且比李帕西的要好,看起来清楚得多。这样,专利的事就不好再提了。但这个梅西斯说是要改进一番,却一直没有拿出来,结果连人都不见了,多半是没有做出来,也可能是个骗子。但据说还有第三个发明者,那就是与李帕西居于同一城市的另一位眼镜师詹森,他同父亲老詹森(在1590年发明了显微镜,但一说发明者不一定就是他)一起发明了望远镜。还有这样一个传说,好像是梅西斯去找詹森,却错走到李帕西的店里去了,李帕西从梅西斯那里得到启发,因而造成了那架神奇的工具,等等。
  这里有好些是传闻,但说明了一个问题,在17世纪初,这种简单的工具是任何一个眼镜师用两个现成的镜片都可以做出来的。而发明者落到了李帕西头上,倒是有点偶然,因为他的目的并不是想制造一架望远镜,结果歪打正着。历史上有许多发明发现都是这样的,像x射线和镭的发现,哥伦布的发现美洲,青霉素的发明等就是如此。
  李帕西发明望远镜的消息很快传遍整个欧洲,这种被称为“荷兰管”的玩意也在欧洲各国流传开来,贵族们认为它新奇好玩,但其对航海、打仗的实用价值也是明显的,因此受到重视。不像公元一世纪希腊科学家希罗发明的“风神球”(最早的蒸汽轮机)那样找不到实际的用处,只好作为玩具而终于失传。中国古代许多所谓“奇技淫巧”的发明的命运也是如此。
  
  二
  
  1609年5月,意大利科学家伽利略听到“荷兰管”的消息,虽然没有看到实物,但他有丰富的光学知识,知道原理,立刻独立制作一具,装到一根据说是从教堂管风琴上拆下来的铜管的两头,做出一具放大三倍的望远镜。他很快发现放大倍率与透镜焦距的关系。随后,伽利略改用当时最好的威尼斯玻璃做镜片,又做了好多架倍率更大的望远镜,最后的一架放大32倍,并给它取名为望远镜(telescope),这个名称一直沿用到今天。
  伽利略的望远镜不是指向地面,而是立刻指向天空,得到了一系列天象上的重大发现。从而彻底地打破了过去的旧说,尤其是被教会奉为圭臬的旧说。他首先发现月亮表面是凹凸不平的,教会崇奉的亚里士多德的“平滑理想的星球”的说法不攻自破。他发现天上星星的数目远比人眼所见为多,这只能解释为星星的距离远近不等而有明有暗(后来知道还因为星球大小不等和亮度不一),教会肯定的托勒密认为星球全都等距嵌附在光滑平整的天球上的理论不行了。银河也是由无数小星组成,因此看来密集在一起以致肉眼看来成为一条光带,过去人们认为它是地上热气蒸发到天上的说法给否定了。他还发现木星的四个卫星及其绕木星旋转,土星光环在土星转动时因对地球的角度不一样时而出现,时而看不到(当光环与地球轨道在同一平面时)。当时的望远镜还分辨不出光环,只看到土星两侧两个凸起和它的消失与再现,伽利略用谜样的语言表达他的发现:我看到土星是个三角形;土星吃了自己的儿子(土星光环的真象是1656年惠更斯用倍率更大、分辨率更高的望远镜发现的)。金星盈亏现象和太阳黑子也发现了,等等。这些发现粉碎了统治一千多年而为教会所崇奉的托勒密以地球为中心的宇宙体系,刚提出不久的哥白尼的日心说得到了确证(古希腊就有地心说与日心说之争,后来地心说占了统治地位),这对近代科学的进展起到了极大的作用,对人们宇宙观的影响之大,是不待言的。也正因为如此,哥白尼的学说被教会禁止,伽利略因支持日心说受到教会的迫害。据说在审判席上的伽利略自言自语:不管怎样,地球还在转动。直到三百年后,罗马教廷才正式宣布为伽利略平反。
  制造望远镜观测天空得到重大发现的殊荣落到伽利略头上,伽利略的科学素养和创新意识也当得上这样的殊荣。但也并非一定是伽利略才能做到,其他的科学家进行这种发现和创造也并非不可能。
  据说有个叫马略斯的人,有着伽利略类似的经历,他用望远镜观测天象似乎比伽利略还早一点。马略斯在听到传遍欧洲的“荷兰管”的消息以后,就自己设法制造了一架,并且用以观测天象,发现了木星的三个卫星,第四个是他用更好的威尼斯玻璃做成镜片之后发现的。
  一般认为,马略斯有剽窃伽利略发现的嫌疑,谁也不承认他应当享有第一个发现木星卫星的荣誉。
  在马略斯1610年出的一本书里有一幅他的画像,左手拿着一个烧瓶,右手拿着一支鹅毛笔,面前摊开一个小本子,头的两边,一边画着地球,另一边就是木星和它的四个卫星,这说明了他科学家和发现者的身份。在他面前的桌子上,放着一个一头大一头小的管子,上边用拉丁文写着“明晰器”的字样。这是望远镜的第一张印刷图(伽利略最早制作的望远镜没有保存下来,现存的两架是后来制作的)。
  这个图如果可信,那么1610年(这一年伽利略送了一百多架望远镜给欧洲的王公贵族,好让他们观测他发现的天象),望远镜已经有了不同长

[2] [3]


  • 整理者:绝情谷  2009年3月TOP