縮小法國

伽利略對其之后的眾多科學家產生了深遠影響。其中一位就是喬凡尼·卡西尼，他是意大利天文學家、工程師，1625年出生，1712年去世。起初，卡西尼只是一位不怎么有前途的占星家，他相信太陽繞地球轉動，但是他和所有優秀的科學家一樣，在從自己的研究中收集的證據面前改變了觀點。他的很多工作都是在法國進行的，他甚至丈量了這個國家的長度。丈量結果是法國的長度比想象中要短，卡西尼的贊助人法國國王路易十四（有個恰如其分的外號“太陽王”）說，卡西尼從他身上奪走的那些土地（因為丈量結果過少）比他親自征戰贏來的土地面積總和還大。

卡西尼跟隨伽利略的腳步，也發現了衛星，不過他發現的衛星是繞土星轉動的。他還估算火星和地球之間的距離大約是1.4億千米。最終，太陽系、銀河系和宇宙的廣袤程度被天文學家一步步計算出來。人們聽聞這些大得不可思議的數字時一定異常驚詫，特別是古代人以為恒星不過就是點綴在天頂上的亮光，離我們并沒有多遠。如今我們仍然無法完全理解這些巨大的天文距離。在這樣廣闊的空間中，我們不過是一個很小很小的點。

另一位受到伽利略啟發的天文學家是約翰內斯·開普勒。他于1571年12月27日出生在德國的斯圖加特附近。他的父親有一份不尋常的工作——雇傭兵，并在“八十年戰爭”（荷蘭獨立戰爭）中犧牲在尼德蘭，我猜這是雇傭兵的職業風險。他的母親是客棧老板、療愈師及草藥醫生，我猜有點兒像今天的養生網絡紅人。不過，她的這些技能倒是頗有些用處，因為開普勒小時候身體虛弱，常常生病。但開普勒在他很小的時候，就展現出了令人吃驚的數學天賦，這證明強大的天賦真是奇怪又隨機。在6歲那年，他看到了1577年大彗星。一名意大利觀察者這樣描述這顆彗星：“在一團閃耀的云朵內部燃燒的火焰中，閃閃發亮的彗星”。在日本的觀察者看來，這顆彗星和月亮一樣明亮。全球各地都能看到這顆彗星。開普勒的母親帶他去高處觀看這顆彗星，它給他留下了極為深刻的印象。他以學生的身份參與了日心說與托勒密體系（這個以托勒密命名的體系主張太陽繞地球轉動）之間的某場辯論，而他本人也站在了日心說的一邊。那個時期對學生辯論社團來說，肯定是美好的日子。

后來，開普勒與第谷·布拉赫一起工作，后者是當時最有名的天文學家之一。第谷是丹麥天文學家，對恒星和行星做了最為細致的觀察，被譽為最后的裸眼天文學家。他還養過一頭溫順的駝鹿，后來這頭駝鹿因為喝多了啤酒從樓梯上跌下來摔死了。他還是學生的時候，在跟自己的三堂弟曼德魯普·帕斯伯格進行劍術決斗時，丟掉了一部分鼻子。二人決斗可能是為了爭誰是更優秀的數學家，或者可能因為二人情屬同一人。我簡直無法想象，今天還能有學生為了數學而進行決斗（也許能為了愛情決斗，但絕不會為了數學）。第谷余生都戴著假鼻子，2010年，人們將他的尸體挖掘出來，弄清楚了他的假鼻子是什么做的。人們發現它是黃銅做的，但根據記錄，他會在特別的場合佩戴金鼻子或者銀鼻子。無論鼻子的真相如何，他研究發現月球繞地球轉動，但認為太陽也繞地球轉動。他的觀點有一半是正確的。不過，他相信《圣經》的權威至高無上，而《圣經》說地球是萬物的中心……

第谷對恒星和行星進行了大量觀察，他對自己的觀察結果嚴格保密。當他意識到開普勒的聰明才智時，他便允許開普勒查看這些觀察結果。第谷死后，開普勒接替他成為神圣羅馬帝國皇帝魯道夫二世御用的皇家數學家，因此開普勒的未來有了保障。開普勒的主要職責是每日向皇帝匯報皇帝本人的星盤，以及其他外國首腦的星盤。就我們所知，開普勒對占星術的評價不高，不過他偶爾會為家人和朋友看星盤。與大多數科學家一樣，他知道自己必須了解贊助人想要什么。他大概會咬牙切齒地看星盤。

開普勒能夠查閱第谷的所有觀察數據，他對于自己所見驚訝不已。其中一些記錄了太陽上出現意料之外的陰影、月全食的紅色，以及日食時周邊不同尋常的光亮。但是，開普勒最重要的發現是基于火星的運行軌道取得的。他得出結論：火星繞太陽運行的軌道是橢圓，而不是正圓。這也被稱為關于行星運動的開普勒第一定律。這是一個驚人的發現，因為該軌道的形狀是奇怪的橢圓形。難道軌道不應該是正圓形的？這似乎才符合常識。事實上并非如此。（等我們講到牛頓的時候，再回來討論這個問題。）不過，這又是“科學的非自然性”的例證。包括地球在內，所有繞太陽轉動的行星都沿著橢圓軌道運行。當然，這條信息并沒有什么直接的用處，其實天文學的大部分內容都是這樣，即便到了今天也是如此。只是對開普勒來說，這條信息令他十分滿意。

1608年，開普勒因為好玩寫下了《夢》，這是一部講述月球之旅的虛構作品。這部作品引起了麻煩，因為他在其中描述了講述者的母親為了了解如何在太空中旅行，向魔鬼求問。這件事似乎導致開普勒的母親被指控搞巫術而遭到審判（記得吧，她是草藥醫生），不過幸好她被無罪釋放了，不然她可能會被當作女巫淹死。后來，開普勒在書中加了223處腳注（注釋內容甚至超過了正文的長度）并重新出版，解釋這本書是一個包括了相當重要的科學內容的寓言。我好奇這位可憐的母親對這一切作何感想？更別說這本書的讀者（要是有很多讀者的話）在看完了所有腳注后，會怎么想了。

那本書成為歷史上第一部科幻作品，這也是開普勒的另一項重要成就。在他的故事中，魔鬼用4個小時就把人朝向月亮推出50 000英里[3]，相當于時速12 500英里。對17世紀20年代的人來說，這是一個不錯的預測。時間快進到1969年，阿波羅11號航天器跨越239 000英里飛向月亮時，時速達到了25 000英里。

開普勒的人生注定會變得更加艱難。他的贊助人魯道夫二世被迫讓位于弟弟馬蒂亞斯。兄弟二人都讓開普勒幫他們看星盤，明智的開普勒把星盤解讀弄得含糊其詞又令人欣慰。伽利略聽說了開普勒的難處，推薦開普勒去帕多瓦大學接任他的職位，但開普勒最終去了奧地利的林茨，依然擔任皇家數學家的職位。開普勒的妻子此時已經過世了，42歲時他與24歲的蘇珊娜·羅伊特林格結婚，而在此前的兩年中他已經考慮過11個不同的對象了。誰需要約會軟件呢？他顯然是一位受歡迎的男士。

在開普勒去世后，他的著作被廣泛閱讀，產生了巨大影響。特別是影響了一位叫作艾薩克·牛頓的年輕數學家。