相對論正傳（3）：為什麼伽利略能破解了教會神學的珍瓏棋局？
來自專欄長尾說相對論
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在上一篇《相對論正傳（2）：為什麼一定要燒死布魯諾？你不曾了解的神學》里（平台沒有可以去公眾號找），我們了解到中世紀的教會為了鞏固自己的統治，為了更好的「統一」民眾的思想，把亞里士多德和托勒密的思想和自己的神學進行了進行了大融合。而且這種融合做得還挺成功，咋一看還真以為亞里士多德和托勒密的理論是在給他們證明上帝的存在。
在中世紀民眾的眼裡，世界是這樣一幅圖景：地球是宇宙的中心，日月星辰圍著地球轉。地球上的物體由水、土、火、氣組成，其中地球上的重的固體液體是由水和土組成，而氣體這些輕的東西由火和氣組成，而日月星辰這些天體則由純凈的以太組成（教會趁機把上帝安插在天上，並用神聖的以太來凸顯他的不一樣）。並且，地球上的粗俗物體跟天上的純凈物體遵循著不同的規律。
為什麼蘋果會往地下落呢？因為任何物體都有「趨向於自己的特有空間」，並且尋找自己天然處所的的本性，所以重的東西往下掉，輕的東西往上飄。蘋果屬於重的物體，因此日然而然就應該往下落，除非有外力迫使它改變運動。
怎麼解釋物體運動的快慢呢？物體通過的介質越稀薄，運動的越快，反之越慢；物體受到的力越大，運動越快，反之越慢。
為什麼日月星辰都圍著地球轉呢？其實，不管是日心說還是地心說，在古希臘時期就都有人提出。大天文學家托勒密之所以最終選擇了地心說，主要是因為如果日心說是對的，那麼地球就在圍著太陽做高速運動。那麼地球表面的氣體為什麼沒有被「甩」出去？為什麼我們人類無法感覺到在旋轉圓盤中那種要被拋出去的感覺？這問題他無法給出解釋，而地心說即便有些數據不夠精確，他可以通過添加本輪均輪來讓他們跟實驗數據契合，在那些年代，這種精度足夠解釋普通人能夠觀察到的一切了。
大家可以設身處地的想一下，有了這些理論基礎，中世紀的普通民眾很難挑出有什麼不妥。因為這樣的一套邏輯確實可以解釋平常生活看到的一切，加上教會對這些大肆渲染，即便普通人感覺哪裡不對，他也很難確切地指出哪裡不對，並且指出對的又應該是咋樣的。
神學的婢女
為什麼會出現這樣的情況呢？我們現在引以為傲的科學，在歐洲這篇原本就很注重科學的土地上，竟然以這樣的方式統治了人們的思想將近兩千年。
我們再把時間拉回到古希臘，拉回到那個西方科學開始萌芽的時候。
假設你是一個非常聰明並且善於思考的智者，你抬頭往天上看，你看到日月星辰圍東升西落，你可能會覺得他們都圍著地球轉，或者是地球圍著太陽轉。
你再看看地球，地球上有山川草木鳥獸蟲魚，你可能會覺得萬事萬物都是由一些最基本的東西組成的，但是這些最基本的東西是什麼呢？顯而易見的是水、火和土，因為他們確實非常不一樣，石頭通過某種方式最終也會變成土，如果還考慮一些風、水蒸氣之類輕的東西，可能也會把氣加進去。在中國，五行學說創立的時候金屬已經很常見了，所以加入了金，另外還加了一個木。你甚至也可以像「德謨克利特」那樣，認為世間萬物都是由一樣的原子組成，它們的差別只是原子的排列方式。
不管怎麼樣，關於世界到底是如何組成的，是如何運轉的，你可以認為它是由金、木、水、火、土五行組成的，五行相生相剋；也可以認為它是水、火、土、氣組成的，它們有尋找自己天然處所的本性；也可以認為世界都是由原子組成的，差異只是它們的排列方式。而當神學也加進來之後，他們也可以認為世界都是上帝創造的，上帝在天上默默的操縱著一切。
大家想想，雖然都是尋找世界的本源和規律，但是這些東西跟我們讀書的時候學的物理學有什麼不同？物理學是自然科學的典型代表，那麼上面的這些解釋像物理學的風格么？
不像！
沒錯，雖然同樣是在尋找世界的組成和規律，上面的那些只是哲學，而非科學。每個人似乎都可以提出一套宇宙的「解決方案」，提出一些運行的規律，但是誰也說服不了誰，這種情況在中世紀神學加入之後變得更加混亂。因為沒有一個共同的判定基礎，所以，即便是不同的人聚到一起辯論，最後也只是比誰的口才更好，討論不出個所以然出來。
中世紀的神學藉助教會的勢力變成了權威，權威這樣說，其他人幾乎就沒法反對了，教會就這樣布了一局無人能破解的珍瓏棋局，而把整個自然科學都變成了神學的婢女。
阿基米德的徒弟
其實，古希臘的大哲學家、科學家裡，除了後來被教會奉為正宗的亞里士多德以外，還有一個巨匠：阿基米德。跟亞里士多德的依靠思辨來找答案不一樣，阿基米德主張用數學和實驗來尋找世界的規律。
公元前212年，古羅馬軍隊入侵敘拉古，阿基米德被一個名不見經傳的羅馬士兵殺死。後來教會出於自身考慮選擇了亞里士多德，拋棄了阿基米德，從而讓阿基米德的研究方法失傳了將近2000年。
復活阿基米德思想的人，不是別人，正是伽利略。
文藝復興之後，科學家們就都在思考如何獲得準確知識，伽利略意識到像哲學家們那樣爭來爭去永遠不會有結果，於是他轉而去尋找其他的思路。如果要問在各門學科里誰最能得到清晰準確的結論，那毫無疑問是數學了。歐幾里得從五個公設出發推導出來了幾百個精確無誤的命題，這種精確性跟哲學家們的那種含糊形成了鮮明的對比。
另外，秉著「事實勝於雄辯」的原則，伽利略不相信任何人主觀臆斷的想法，因為我們的直覺太不靠譜了，真正可以相信的只有客觀的實驗。
就這樣，伽利略把研究物理學的風格從哲學家的主觀臆斷和爭論變成了科學家的數學和實驗，真正意義上的近代科學就此誕生。
為什麼科學如此靠得住？為什麼同樣是玄乎其玄的事情，從神學家的嘴裡說出來我們不信，但是從科學家的嘴裡說出來卻深信不疑？因為科學的根基就是精確無比的數學和客觀存在的實驗，這些東西沒有任何商量和懷疑的餘地，也不存在主觀臆斷的可能，所以它可以做到十分準確。
而伽利略正是近代科學家裡第一個使用這種方法的人，所以我們稱伽利略為近代科學的奠基人。而科學也正是從伽利略這裡開始，跟之前的哲學神學徹底劃清了界限，從此自立門戶，飛速發展。
伽利略的破局
有了手握「數學+實驗」這種神兵利器的伽利略，破解教會神學的珍瓏棋局就輕而易舉了。
你說日月星辰一層層的圍著地球轉。我懶得跟你爭，我造一台望遠鏡自己去看，看到的結果啪啪啪打臉了。
你說重物落得快，輕物落得慢。我懶得跟你爭，我拿一個重物一個輕物同時落下，結果顯示它們是同時落下的，又啪啪啪打臉。我不僅要研究重物輕物誰落得快，我還要研究它們具體的落體數學公式。
你問為什麼如果地球繞著太陽轉，地球表面的氣體沒有被甩走，地球表面的人沒有感覺要被拋出？我把你關在一艘勻速運動的大船上，你也感覺不到船在動，一樣的道理，這叫相對性原理。
你說力是維持物體運動的原因。我懶得跟你爭，我在很光滑的斜面里研究光滑小球的運動，沒有受什麼力它一樣運動得很high，又啪啪啪打臉。
……
結語
伽利略在科學史上佔據了一個非常重要的位置，他最大的貢獻不是啪啪啪打臉了亞里士多德，而是把「數學+實驗」這種方法引入了科學研究，讓科學徹底跟哲學神學劃清了界限。後世的科學家們無不是研究伽利略的這種方法進行科學研究，然後迅速開啟了一輪又一輪的科學革命。
所以，伽利略是現代科學之父。
我們從現在回望科學史的時候，常常會低估以前科學家們的工作難度，因為我們站在現在的角度，站在上帝視角，覺得那些東西應該是非常簡單而且理所當然的。但是，一旦你設身處地的站在當時的環境里想想，然後再想想這些科學家們做的事，你就會被他們的勇氣和天才所震撼。
而伽利略，正是這樣的一個人。
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