前言

透過自制的小型望遠(yuǎn)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(dāng)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(dāng)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(yuǎn)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(rèn)真的思考。他所觀察的意義當(dāng)時也不明確。倘若伽利略發(fā)起了一場革命，當(dāng)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(qiáng)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(xué)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(yuǎn)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(jìn)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(qiáng)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(diǎn)。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(diǎn)是什么？當(dāng)然，伽利略借由自己的小型望遠(yuǎn)鏡，把這些斑點(diǎn)看得更加清楚了。不過，對他來說有一點(diǎn)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(diǎn)并非神秘球體上的異常現(xiàn)象，而是一些地貌特征，與地球上的峽谷類似。因?yàn)橘だ�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(dāng)然：感官經(jīng)驗(yàn)的原始資料，即看到的月球上的那些斑點(diǎn)，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(diǎn)。抵制這一概念的觀察者否認(rèn)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(yuǎn)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(dāng)時接受他的想象卻需要在信念上進(jìn)行大膽自信的飛越。甚至在使用小型望遠(yuǎn)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(rèn)這樣妄下結(jié)論看起來很輕率。然而，擁抱新觀點(diǎn)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(jìn)行準(zhǔn)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(jìn)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(yùn)動學(xué)大師，他確信地球的運(yùn)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(dá)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(yuǎn)見塑造的。

一個類似的雙重觀點(diǎn)本身可以對科學(xué)革命進(jìn)行解釋。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，科學(xué)革命史看起來可能是對進(jìn)步的直接記錄，因?yàn)楝F(xiàn)代科學(xué)以其客觀事實(shí)和能被證實(shí)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(shí)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(xué)，與中世紀(jì)阿拉伯一些診所的專業(yè)知識相比，很多17世紀(jì)的歐洲假設(shè)和做法甚至被認(rèn)為是退步的。有時候，科學(xué)并非前進(jìn)，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(diǎn)，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(xué)進(jìn)步的路線是彎彎曲曲的。歷史不能忽略濟(jì)慈（Keats）稱為野性的推測的東西，否則后果嚴(yán)重，因?yàn)檫@是令人嘆服的認(rèn)知火花。

這些想象也標(biāo)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(shí)與更好的設(shè)備是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，人們還需知道如何進(jìn)行觀察。伽利略為其看法創(chuàng)造了一個故事，在為自己獨(dú)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(zhǔn)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(yuǎn)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(shí)的僅僅是以前的幻想。把推測和夢想轉(zhuǎn)化為事實(shí)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(xué)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(dāng)科學(xué)的不同領(lǐng)域出現(xiàn)一種新的思想學(xué)派時，科學(xué)革命的意義就會改變。在過去的50年間，科學(xué)革命的觀點(diǎn)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(jìn)行敘述的故事。

本書采納了這些矛盾的觀點(diǎn)，并將其作為出發(fā)點(diǎn)。當(dāng)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(jì)，很多謎團(tuán)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(xué)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(xué)視為被關(guān)閉的；后者則將其視為成熟且完美的科學(xué)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(jì)的自然哲學(xué)家和博物學(xué)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(diǎn)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(dú)的回答或者理論能夠提供答案�？茖W(xué)革命被用很多不同的方法想象出來，人們通過望遠(yuǎn)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(xué)觀點(diǎn)的形成，當(dāng)時這些觀點(diǎn)正處于形成時期，還未被接受、編寫并成為科學(xué)；后來將這些觀點(diǎn)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(xué)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(dāng)時，這些冒險思想的啟發(fā)尚未受到正式承認(rèn)。學(xué)術(shù)發(fā)展也作為一個21世紀(jì)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(jìn)行全面的回答，都不能只討論任何一種科學(xué)或者一種觀點(diǎn)。很多歷史記錄將科學(xué)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(diǎn)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(xué)革命，但他從未接受過哥白尼的理論。對他來說，實(shí)踐知識是最重要的，而且從長遠(yuǎn)來看，工程學(xué)、博物學(xué)和生命科學(xué)中的進(jìn)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(diǎn)，即使在當(dāng)時，科學(xué)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(xì)若游絲的呼吸，或者一只青蛙的胚胎。

本書也不承認(rèn)在科學(xué)和藝術(shù)間存在著嚴(yán)格的界限。在近代早期，科學(xué)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(jì)，該詩都是原子論者和其他自然哲學(xué)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(dá)出來的。視覺藝術(shù)與科學(xué)的連接更為緊密。如果沒有插圖，博物學(xué)和解剖學(xué)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(xué)。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(diǎn)來看，科學(xué)革命在很大程度上是作為一種觀察方式和觀察地點(diǎn)的練習(xí)而成功的。

本書的結(jié)構(gòu)與其采納的雙重觀點(diǎn)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(diǎn)，有關(guān)自然的秩序、古人的權(quán)威、進(jìn)步、生物、生與死、真理的標(biāo)準(zhǔn)、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(xué)和藝術(shù)的方法。在這一點(diǎn)上，科學(xué)革命在4個世紀(jì)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(jì)一些可信的科學(xué)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(jī)構(gòu)，后者則一起參與了科學(xué)革命的發(fā)展。新哲學(xué)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(xué)進(jìn)步的內(nèi)在邏輯。杰出的學(xué)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(fēng)格和內(nèi)容上，本書試圖想象一個科學(xué)、文學(xué)、藝術(shù)共處一室的世界�？茖W(xué)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(shí)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(xué)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(jì)的歐洲，哲學(xué)家與博物學(xué)家一直陪伴在藝術(shù)家和詩人的左右，他們的談話也促進(jìn)了社會的轉(zhuǎn)變。讓他們再一次相聚是本書的目的和希望。