缩小法国

伽利略对其之后的众多科学家产生了深远影响。其中一位就是乔凡尼·卡西尼，他是意大利天文学家、工程师，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，他相信太阳绕地球转动，但是他和所有优秀的科学家一样，在从自己的研究中收集的证据面前改变了观点。他的很多工作都是在法国进行的，他甚至丈量了这个国家的长度。丈量结果是法国的长度比想象中要短，卡西尼的赞助人法国国王路易十四（有个恰如其分的外号“太阳王”）说，卡西尼从他身上夺走的那些土地（因为丈量结果过少）比他亲自征战赢来的土地面积总和还大。

卡西尼跟随伽利略的脚步，也发现了卫星，不过他发现的卫星是绕土星转动的。他还估算火星和地球之间的距离大约是1.4亿千米。最终，太阳系、银河系和宇宙的广袤程度被天文学家一步步计算出来。人们听闻这些大得不可思议的数字时一定异常惊诧，特别是古代人以为恒星不过就是点缀在天顶上的亮光，离我们并没有多远。如今我们仍然无法完全理解这些巨大的天文距离。在这样广阔的空间中，我们不过是一个很小很小的点。

另一位受到伽利略启发的天文学家是约翰内斯·开普勒。他于1571年12月27日出生在德国的斯图加特附近。他的父亲有一份不寻常的工作——雇佣兵，并在“八十年战争”（荷兰独立战争）中牺牲在尼德兰，我猜这是雇佣兵的职业风险。他的母亲是客栈老板、疗愈师及草药医生，我猜有点儿像今天的养生网络红人。不过，她的这些技能倒是颇有些用处，因为开普勒小时候身体虚弱，常常生病。但开普勒在他很小的时候，就展现出了令人吃惊的数学天赋，这证明强大的天赋真是奇怪又随机。在6岁那年，他看到了1577年大彗星。一名意大利观察者这样描述这颗彗星：“在一团闪耀的云朵内部燃烧的火焰中，闪闪发亮的彗星”。在日本的观察者看来，这颗彗星和月亮一样明亮。全球各地都能看到这颗彗星。开普勒的母亲带他去高处观看这颗彗星，它给他留下了极为深刻的印象。他以学生的身份参与了日心说与托勒密体系（这个以托勒密命名的体系主张太阳绕地球转动）之间的某场辩论，而他本人也站在了日心说的一边。那个时期对学生辩论社团来说，肯定是美好的日子。

后来，开普勒与第谷·布拉赫一起工作，后者是当时最有名的天文学家之一。第谷是丹麦天文学家，对恒星和行星做了最为细致的观察，被誉为最后的裸眼天文学家。他还养过一头温顺的驼鹿，后来这头驼鹿因为喝多了啤酒从楼梯上跌下来摔死了。他还是学生的时候，在跟自己的三堂弟曼德鲁普·帕斯伯格进行剑术决斗时，丢掉了一部分鼻子。二人决斗可能是为了争谁是更优秀的数学家，或者可能因为二人情属同一人。我简直无法想象，今天还能有学生为了数学而进行决斗（也许能为了爱情决斗，但绝不会为了数学）。第谷余生都戴着假鼻子，2010年，人们将他的尸体挖掘出来，弄清楚了他的假鼻子是什么做的。人们发现它是黄铜做的，但根据记录，他会在特别的场合佩戴金鼻子或者银鼻子。无论鼻子的真相如何，他研究发现月球绕地球转动，但认为太阳也绕地球转动。他的观点有一半是正确的。不过，他相信《圣经》的权威至高无上，而《圣经》说地球是万物的中心……

第谷对恒星和行星进行了大量观察，他对自己的观察结果严格保密。当他意识到开普勒的聪明才智时，他便允许开普勒查看这些观察结果。第谷死后，开普勒接替他成为神圣罗马帝国皇帝鲁道夫二世御用的皇家数学家，因此开普勒的未来有了保障。开普勒的主要职责是每日向皇帝汇报皇帝本人的星盘，以及其他外国首脑的星盘。就我们所知，开普勒对占星术的评价不高，不过他偶尔会为家人和朋友看星盘。与大多数科学家一样，他知道自己必须了解赞助人想要什么。他大概会咬牙切齿地看星盘。

开普勒能够查阅第谷的所有观察数据，他对于自己所见惊讶不已。其中一些记录了太阳上出现意料之外的阴影、月全食的红色，以及日食时周边不同寻常的光亮。但是，开普勒最重要的发现是基于火星的运行轨道取得的。他得出结论：火星绕太阳运行的轨道是椭圆，而不是正圆。这也被称为关于行星运动的开普勒第一定律。这是一个惊人的发现，因为该轨道的形状是奇怪的椭圆形。难道轨道不应该是正圆形的？这似乎才符合常识。事实上并非如此。（等我们讲到牛顿的时候，再回来讨论这个问题。）不过，这又是“科学的非自然性”的例证。包括地球在内，所有绕太阳转动的行星都沿着椭圆轨道运行。当然，这条信息并没有什么直接的用处，其实天文学的大部分内容都是这样，即便到了今天也是如此。只是对开普勒来说，这条信息令他十分满意。

1608年，开普勒因为好玩写下了《梦》，这是一部讲述月球之旅的虚构作品。这部作品引起了麻烦，因为他在其中描述了讲述者的母亲为了了解如何在太空中旅行，向魔鬼求问。这件事似乎导致开普勒的母亲被指控搞巫术而遭到审判（记得吧，她是草药医生），不过幸好她被无罪释放了，不然她可能会被当作女巫淹死。后来，开普勒在书中加了223处脚注（注释内容甚至超过了正文的长度）并重新出版，解释这本书是一个包括了相当重要的科学内容的寓言。我好奇这位可怜的母亲对这一切作何感想？更别说这本书的读者（要是有很多读者的话）在看完了所有脚注后，会怎么想了。

那本书成为历史上第一部科幻作品，这也是开普勒的另一项重要成就。在他的故事中，魔鬼用4个小时就把人朝向月亮推出50 000英里[3]，相当于时速12 500英里。对17世纪20年代的人来说，这是一个不错的预测。时间快进到1969年，阿波罗11号航天器跨越239 000英里飞向月亮时，时速达到了25 000英里。

开普勒的人生注定会变得更加艰难。他的赞助人鲁道夫二世被迫让位于弟弟马蒂亚斯。兄弟二人都让开普勒帮他们看星盘，明智的开普勒把星盘解读弄得含糊其词又令人欣慰。伽利略听说了开普勒的难处，推荐开普勒去帕多瓦大学接任他的职位，但开普勒最终去了奥地利的林茨，依然担任皇家数学家的职位。开普勒的妻子此时已经过世了，42岁时他与24岁的苏珊娜·罗伊特林格结婚，而在此前的两年中他已经考虑过11个不同的对象了。谁需要约会软件呢？他显然是一位受欢迎的男士。

在开普勒去世后，他的著作被广泛阅读，产生了巨大影响。特别是影响了一位叫作艾萨克·牛顿的年轻数学家。