WeChat ID guokr_kid Intro 靠谱的儿童科学教育; 有料的亲子课讲座; 干货满满的线上分享课程; 以及,大家一起来动手的科学实验 今天我跟大家分享一本讲述伽利略一生的绘本。 伽利略叫什么呢?伽利略·伽利莱(GalileoGalilei)。其实,他的姓Galiei是名Galileo的所有格——“伽利略家族的伽利略”,听起来有些可笑,不过在文艺复兴时代,用家族名给长子命名是一种传统。这个姓氏本身是从他们家14世纪一位祖先伽利略·博纳尤迪(GalileoBonaiuti)的继承而来,因为这位祖先是一位医生、大学教授,在佛罗伦萨是一位小有名气的政治家。我们这位“伽利略家族的伽利略”后来跟他这位名人祖在一座教堂里先葬在了一起,“回到他的列祖列宗那里”。更有意思的是,“伽利略”这个名字的来源是基督教《圣经》里的一个地名加利利(Galilee),后来有一位牧师借《圣经》里一句话告诫伽利略,说:“加利利人哪,你为什么站着望天呢?”看来,伽利略代表科学家跟基督教会发生矛盾简直是天注定了。那伽利略为什么要“望天”呢?因为星空能告诉我们很多关于宇宙的秘密。 翻开绘本,我们就遇到了一个经常被误读的概念:地心说。 地心说认为所有天体都是围着地球转动的。我们经常说它是错的,并且把它和基督教联系在一起批判它。但事实上,它是古希腊哲学家、天文学家对宇宙思考的结果,在当时的观测水平下,相当完美地解释了几乎所有观测到的天文现象、地球概念、行星运行轨道,都是非常了不起的科学思想。这实际上符合我们的日常直观经验,所以古人犯这个错误是非常正常的。地心说的提出和基督教实际上没有任何关系。在《圣经》中,基督教对“大地”的观念跟其他民族古代传统文化实际上是一样的,即大地是平的,天圆地方,天在上地在下。这里引用的《圣经》文本里“地球”是一个翻译错误。英文原文是:You set the earth on its foundations, so that it shall never be shaken。earth这个词有多种含义,这里说的是“大地”。和合本《圣经》译为:(上帝)将地立在根基上,使地永不动摇。 哥白尼·日心说 左上角的阿里斯塔克斯被誉为古希腊时代的哥白尼。他认为宇宙是以太阳为中心运行的。因为古希腊人发现,太阳的体积比地球要大得多。让太阳这么大的一个天体,围绕地球这么小的一个天体转,这是不现实的,也是违背逻辑的。但是在古代来说,这只是一个哲学思想,没有直接的观测证据。所以,阿里斯塔克斯的观点并没有被接受。 哥白尼的时代,仍处在漫长的基督教统治时期。哥白尼的革新,是在欧洲文明、阿拉伯文明,尤其是在古希腊思想、阿里斯塔克斯思想、毕达哥拉斯主义的影响之下形成的。哥白尼这个时代,他也并没有强有力的观测证据可以证明日心说、否定地心说。所以,哥白尼本身也非常谨慎。直到他去世之前,才真正把《天体运行论》发表出来。 意大利 伽利略出生的时代,是文艺复兴的末期。这时的意大利,是一个支离破碎的国家,有非常多的城邦。一直到了19世纪才真正统一起来。这种支离破碎的状态,有一个好处是,可以允许不同意见存在。但是,就意大利来说,教皇就住在身边,天主教的势力相当强大。教皇的命令,就可以直接让他去罗马受审。他后来的命运跟意大利的这种政治状况,是有密切关系的。 大家可以找一找哪个是伽利略(westchestermagazine.com) 伽利略 伽利略出生于1564年的2月15日。跟莎士比亚同年,米开朗基罗是在这一年去世的。所以,任何一个伟大人物的成长,跟当时的时代背景都分不开。当时的意大利文明相当发达。欧洲的学者们都以到意大利游历为荣,一方面体验古希腊、罗马留下的光辉的文化,一方面是要拜访众多伟大人物。这就跟我们今天游学要到最发达的国家一样。那么,伽利略本身就是出生在比萨城、出生在意大利,所以他能够受到很好的文化教育熏陶。 伽利略天生不一样 教育 11岁的时候,伽利略被送到修道院学习拉丁文、希腊文、宗教和音乐。这也是当时欧洲典型的教育形式。古罗马崩溃之后,大部分古代文化都丢失了,只有修道院还掌握着一些,他们保存、抄写古代经卷。当然,主要是宗教典籍,但宗教本身是一个文化的载体。当时,社会的受教育形式,就是把孩子送到修道院里,跟修道士、修女们去学习。后来伽利略两个女儿被送到修道院学习,成为了修女。 三定律(gatheringbooks.org) 教堂里吊灯的原型 据说伽利略从比萨斜塔上做过自由落体实验 科学发现·单摆·自由落体 伽利略是一个真正的学霸,后来做了教授。对我们平时司空见惯的现象,他也要思考一下。有一次,他在教堂里面听神父在讲人生的大道理,抬头看到吊灯在上面摇摆。大家也都看多了,觉得不稀罕。但是,他用脉搏来数时间,发现吊灯的每一次前后摇摆的时间都是相等的——单摆的等时性,这个周期是由吊绳的长度决定的。这就可以来计算时间了嘛。后来,伽利略利用这个原理来制造摆钟。但是没有成功。是笛卡尔制成了第一架摆钟。但是,伽利略用这个原理发明了供医生用的脉搏计,医生可以用来测量脉搏,也就是我们心跳的频率。伽利略的父亲起初想让他学医。虽然后来他放弃了学医,但是还是对医生这个行业做出了很好的贡献。 中间的铁球实验证明了亚里士多德的错误。伽利略本人应该是没有做过这次实验。亚里士多德说,重的球下降速度比较快、轻的球下降速度比较慢。伽利略用简单的逻辑推理来否定亚里士多德的结论,我们如果把这两个球用绳子连在一起,加起来会更重,所以它们下降的速度应该比重的球更重。但是呢,它们俩速度是有差异的,因此重的球会被慢的球速度拖慢,慢的球会被快的球拖快。换句话来说,这两个球会相互取一个折中。这就产生了一个隐含的逻辑矛盾。伽利略是用亚里士多德的逻辑推翻了他的物理学。我们可以说,亚里士多德实际上是被自己的逻辑推理方法打败了。亚里士多德本身是非常伟大的,但是,再伟大的人,也都有思考不周的地方。而且,科学本身本来就是在不断质疑中前进的。 (inyrmargins.wordpress.com) 伽利略的《星际信使》,从这里可以看出作家画了多少心思(safeatisa.blogspot.com) 望远镜·银河·星际信使 伽利略在1608年,听说在遥远的荷兰,有人发现的一个叫做望远镜的东西。伽利略本来对于光学是很有研究的,他很快就造出了自己的望远镜,而且后来的放大倍数达到了30倍。这在当时的欧洲来说,也是最好的望远镜了。伽利略虽然不是第一个发明望远镜的人,我认为他是第一个把望远镜指向天空,而且做出重大科学发现的人。所以,有的人也把他称为天文望远镜之父。这个时间是在1610年。2009年,全世界都在庆祝伽利略用望远镜观测天空400周年。在人民大会堂,也开了一个非常隆重的庆祝会。 伽利略把他的科学发现写成了一本书,也叫《星际信使》。1609年在威尼斯出版,当时的学术著作都是用拉丁文写的,这是学术界的一种标准的语言,就像今天的英语一样。但是,伽利略是用意大利文写的。我觉得伽利略是非常具有科普意识的。他愿意让更多的人,不仅仅是学术界,看到他的发现。 古人想象中的月亮,应该是洁白无暇的,伽利略发现,月亮的表面是有很多陨石造成的坑。他一直猜测这些坑到底是怎么形成的。而亚里士多德认为天空、天体应该是完美的,在他看来,肉眼看到月亮上的阴影,是地上的脏的东西,粘到了月面上。伽利略也发现,这还有阳光照射环形山形成的阴影。他甚至可以通过这个阴影,来估计出来月亮上山的高度。这个发现,跟古代哲学家们的教导、跟古代天文学家们的认识都是不一样的。伽利略通过这个观察也证明,月球和地球其实是非常类似的。 而且,他后来用天文学望远镜观测银河。我们其实以前也并不知道银河到底是什么,就是认为它是各种奇怪的云雾之类的。伽利略发现,银河是由非常多的恒星所构成的。这就说明,前人对于恒星的认识,其实也需要更新了。 (nitesha.com) 银行家科西莫·德·美第奇,美第奇家族最早的缔造者之一。(维基百科) 美第奇家族 在伽利略《星际信使》这本书的封面上,我们看到,说伽利略在木星周围发现了4颗行星。作者决定把这4颗行星命名为,美第奇星群。因为,当时统治威尼斯的统治家族是美第奇家族,他们是正好有4个兄弟。美第奇家族为了回报他,将他任命为宫廷哲学家兼数学家。这为他减轻了不少家庭负担,毕竟他是家庭的长子,而且下面还有弟弟、妹妹。而且,这时候,他还已经有了自己的孩子了。这里提到的美第奇家族,是在欧洲当时非常有名的犹太银行家族,他们资助了很多文艺复兴时期的科学家、艺术家。 太阳黑子 伽利略通过望远镜发现,太阳表面上有一些黑的斑点。当时的人们认为黑子应该是离太阳比较远,伽利略的发现颠覆了当时人们对太阳完美的、神圣的天体的认知。 在东方,中国的古代天文学家们,对于太阳的观测却比较关注。《汉书》公元200年,就记载了太阳黑子。中国古代天文学,非常注重天象观测,留下了非常好的记录,这些都可以作为现代天文理论的验证。 需要指出的是,伽利略那个时候望远镜的口径还比较小,用它去观测太阳,忽略了去保护眼睛。伽利略晚年失明了。可能和他早年观测太阳时,没有注意保护眼睛有关系,这也是为科学付出的代价。 这一页的插图的太阳黑子充满艺术家的浪漫想象。太阳黑子的分布不会到处都是。在这张图的左上角,是日心说的模型,哥白尼系统。右下角画的是地心说的模型。上面的字母,写的是托勒密系统。在日心说和地心说的争论,还没有定论的时候。同时画上两个宇宙模型,这是很多插图里常见的做法。这也说明,学术界争论还存在争论。大家不能判定的时候,就先放着,这是一种很好的问题意识。 海格力斯·木星卫星 伽利略投入彗星大辩论。这也是一个天文学上,一个非常有意思的争论。古希腊哲学家们认为彗星、流星,都是发生在大气层内部的。但是后来,丹麦天文学家第谷通过观测彗星的位置发现,其实它离我们非常远。这个争论,持续了很长一段时间。后来到了哈雷彗星,才真正把彗星的轨道计算清楚。伽利略这个时代,这仍然是一个在辩论问题。 这页还说了伽利略1611年,被选为临嗣科学院院士。这是台湾的译法,我们叫猞俐学院,猞猁的意思是灵敏的山猫,也叫猞俐科学院,是宫廷赞助的一个科学组织。这个科学院,是在威尼斯民间设立的一个科学家组织。这一页左边的图,画的是海格力斯大力士托举天空,而更常见的应该是阿特拉斯。为什么天空不会掉下来?这是神话里对天空的一种解释,没有东西撑着,这不符合人类的逻辑,于是天空是需要有神仙来抗着的。 伽利略通过发现木星的卫星,证明并不是所有的天体是围着地球转的。其实哥白尼也还是认为,所有的天体除了月亮之外,都是围着太阳转的。但是,伽利略的这个发现,其实证明说了地心说不对,也说明了天体不是完全都是以太阳为中心的。这里也有些艺术上的夸张,这个时候都是学术界的一些争论,范围比较小,不会有这么多大众参加。 (nitesha.com) 教会·日心说 教会的担心,并不源于伽利略的名气,他本来就是一个非常有名的天文学家。伽利略本身也是一个天主教徒。那个时候,没有人不信宗教。教皇乌尔班八世原来是伽利略的朋友,非常欣赏伽利略的才能,在他们年轻的时侯,大家曾非常开放的讨论学问。 但是,伽利略犯了一个错误,他上书给教皇说,教会用的是古希腊的观点,其实太阳才是太阳系的中心。我们应该根据这个来修改官方的教义。这个事情就很微妙了。教会本身是崇拜古代思想的,并不鼓励创新。另外,这也是一个非常微妙的一个时期。乌尔班八世内外交困。北方各个国家在闹宗教改革,在跟天主教说拜拜。在天主教内部,也有很多人怀疑他的领导能力。这个时候,伽利略跳出来说,“嘿,哥们,我们的教义错了,修改一下吧。”这对乌尔班八世来说,是一个非常强大的刺激。所以,他才下令禁止伽利略来继续宣扬。右边这幅图,把教会画成一只大鹰,伽利略(一小点)被迫忏悔。 伽利略的争取 虽然有很多人攻击伽利略,但是,伽利略不是一个那么容易就屈服的人,他给美第奇家族的统治者、罗马主教们以及乌尔班八世教皇写信来劝说他们,证明自己。 伽利略受审 这幅图比喻伽利略,在宗教裁判所的压力之下,承认放弃哥白尼的日心说。但是他内心还是不屈服的,据说伽利略自己在忏悔的时候,还在低声的嘀咕,在那个审判书上签字的时候,还在小声的嘀咕。当然这只是一个唬人的传说而已。伽利略是一个非常伟大的科学家。但是我们也不能把科学家,描写成一个超人。在这么强大的压力之下,伽利略选择了屈服。伽利略选择自我保护,是可以理解的。因为,他毕竟也是个人嘛! 软禁 伽利略软禁在家里。毕竟,伽利略非常有名望,他有很多的朋友,包括很多威尼斯的王公贵族、罗马的主教。所以,他其实并没有受太多的苦。进监狱里之后,他就被威尼斯大使接到自己的家里。伽利略被罗马教廷审判,是一个科学史上的公案,几乎人人知晓。伽利略被宣判有罪,他的书就被判为禁书,这是发生在1633年的事情。 伽利略身后 伽利略的书在经过100多年之后,就被从禁书名单里面去掉。直到1982年,一次教皇召开的会议,霍金也被邀请去参加,教皇宣布为伽利略平反。当时已经有了宇宙大爆炸理论,在这次会议上,教皇就对霍金说,宇宙是可以被研究的,宇宙演化是可以被研究的,但是宇宙诞生之初的,奇点的时代,是属于上帝的。当然,霍金在《时间简史》里面,对这句话进行了一定程度的嘲讽。这是一个非常有意思的故事。 伽利略被审判这件事,对于欧洲的科学发展,尤其是对于天主教的地区的科学发展,还是造成一定影响。当时的日心说,成为一种新的科学理论,很多科学家,积极地想去研究。但是,由于天主教这个禁令,让很多尤其是天主教地区的科学家们,不敢公开的支持哥白尼、支持伽利略。所以,造成尤其是意大利地区,后来没有出现非常伟大的科学家。科学中心转移到了北方的英国、德国地区。科学是一种非常脆弱的东西。研究科学需要勇气,需要客服很多困难,也需要社会提供足够宽松的环境,让科学家能够展开自由的想象、自由的探索。我觉得,这个事件本身,对于我们今天也是有一定借鉴意义的。 最后,提一个问题吧。我们今天应该怎么去看待科学这件事呢?科学在我们当今的社会上的地位是怎样的呢?我们该怎么看待科学和科学家工作?家长和小朋友们可以思考一下。 接下来果酱隆重介绍一下这本绘本的作家 这位帅帅的中年大叔,就是这本绘本的作家了。他1949出生于捷克斯洛伐克,除了插画家,他还有两个身份,设计师和电影导演,他导演的短片还获得过柏林电影节金熊奖。他的父亲是一位纪录片导演,曾经在西藏拍摄纪录片,而他也为此为西藏创作了一本绘本。彼得·西斯是一位非常非常博学的插画家,几乎没有一个人能够完全读出他作品的每个细节,之所以推荐他,是因为我们在他的作品里,能学到的不仅仅知识,还有一个非常出色的人的世界观。 他还有很多其他优秀的作品,以后有机会再分享给大家。 The Conference of the Birds The tree of life 果酱哼唧 彼得·西斯的故事也告诉我们,不将孩子过早限定在某一个学科内,是多么重要的一件事。 部分图片摘自由蒲蒲兰绘本馆出版的中文版《星际信使》 加入【果壳阅读科学亲子课堂】微信群方法: 添加主页君微信:wxmkid,注明亲子课家长,TA会邀请您入群。 本文版权属于果壳童学馆,未经授权,谢绝转载 如有需要,请联系kids@guokr.com Scan QR Code via WeChat to follow Official Account