牛頓

  「後來，在一六四二年～一七二七年間，有一個名叫牛頓的英國物理學家，他是將太陽系與星球軌道描述得最完整的一個科學家。他不但能說出各星球如何繞太陽運轉，而且可以解釋它們為何會如此運轉。其中一部分原因就是他參考了我們所稱的『伽利略動力學』。」

  「那些星球是不是就像滾過斜面的彈珠一樣？」

  「是的，有點像。不過不要急，蘇菲。」

  

  「急也沒有用，是不是？」

  「克卜勒曾經指出，各星球之間一定有某種力量使它們相互吸引。舉例來說，太陽一定有某種力量使得太陽系內的各星球都固定在軌道上繞著它運轉，這也是為何那些星球在離太陽愈遠的地方移動得愈慢的緣故。克卜勒並且相信潮汐的漲落一定是受到月亮引力的影響。」

  「的確是這樣，不是嗎？」

  「沒錯，是這樣。不過伽利略反對這種說法。他嘲笑克卜勒，說他居然贊同『月亮掌管海洋河流』的說法。這是因為伽利略不相信重力能夠在很遠的距離外或各星球之間發揮作用。」

  「這回他可錯了。」

  「嗯。在這一點上他是錯了。這事說來也滿奇怪的，因為伽利略一直專心研究地球引力與落體的原理。他甚至發現在引力增強時，物體的移動會如何受到影響。」

  「你剛才不是已經開始談到牛頓了嗎？」

  「是的。然後牛頓出現了。他提出我們所謂的『萬有引力定律』，就是說宇宙間兩個物體相互吸引的力量隨物體的大小而遞增，並隨兩物體之間的距離而遞減。」

  「我懂了。例如，兩隻大象之間的引力要比兩隻老鼠之間的引力要大。而同樣一座動物園內的兩隻大象之間的引力，又比在印度的一隻印度象與在非洲的一隻非洲象兩者之間的引力要大。」

  「沒錯，你的確懂了。現在我們要談到最重要的一點。牛頓證明這種引力是存在於宇宙各處的。也就是說，它在宇宙每個地方都發生作用，包括太空中的各個星球之間。據說他是坐在一棵蘋果樹下悟出這個道理的。當時他看到一個蘋果從樹上掉下來，他便問自己：月球是否同樣也受到地球力量的牽引，才會恆久繞著地球旋轉？」

  「聰明。不過也不算真的很聰明。」

  「為什麼呢？」

  「這個嘛……如果月球是受到促使蘋果落地的同樣一種引力的影響，那麼總有一天月球會撞到地球，而不會一直繞著地球轉了。」

  「這個我們就要談到牛頓的行星軌道定律了。在這個問題上，你只對了一半。月球為什麼不會撞到地球呢？因為地球的重力的確以強大的力量牽引著月球。你想想看漲潮的情景，要將海平面提高一兩米需要多大的力量呀！」

  「這個我不太懂。」

  「你還記得伽利略的斜面嗎？當我讓彈珠滾過斜面時會有什麼現象？」

  「是不是同時有兩種力量在影響月球？」

  「一點沒錯。很久以前，當太陽系形成時，月球被一股很大的力量拋離地球。由於它在真空中移動，沒有阻力，因此這股力量會永遠不停地產生作用……」

  「但它同時也受到地球引力的影響，被拉向地球，對嗎？」

  「對。這兩股力量都是持續不停的，而且同時發生作用，所以月球才會一直繞著地球旋轉。」

  「它的原理真的就這麼簡單嗎？」

  「就是這麼簡單。而這種『簡單性』正是牛頓學說的重點。他說明少數幾種自然法則可以適用於整個宇宙。在計算行星軌道時，他只應用了伽利略所提出的兩個自然法則。一個是慣性定律。牛頓說明所謂慣性定律就是『一個物體除非受到外力的作用使它改變狀態，否則它會一直處在靜止或呈直線進行的狀態』。另外一項定律是伽利略利用斜面證明的定律，就是：當兩股力量同時作用於一個物體上時，這個物體會循橢圓形的路徑移動。」

  「而牛頓就以此來解釋為何所有行星都圍繞太陽旋轉？」

  「沒錯。由於受到兩種強弱不同的力量的影響，所有的行星都在橢圓形的軌道上繞太陽旋轉。其中一種是在太陽系形成時，它們呈直線進行的力量，另外一種則是它們受到太陽重力牽引的力量。」

  「聰明。」

  「很聰明。牛頓證明了若干關於物體移動的定律可以適用於宇宙每一個地方，他因此推翻了中世紀人們認為天上與人間分別適用兩套不同法則的看法。這時候，以太陽為宇宙中心的世界觀終於得到了徹底的證實以及完整的解釋。」

  艾伯特站起身來，把斜面放回原來的抽屜里。然後他彎腰從地上撿起那顆彈珠，把它放在他和蘇菲間的茶几上。

  蘇菲心想，這一切居然都是科學家們從一小塊斜面的木板和一個彈珠推論出來的，這是多麼神奇呀！當她看著那顆仍然沾有墨水的綠色彈珠時，不禁想起地球來。她說：

  「於是當時的人們就不得不接受人類其實是生活在太空中某處一個偶然形成的星球上囉？」

  「是的。這個新的世界觀在許多方面都對人造成了很大的衝擊，這個情況和後來達爾文證明人類是從禽獸進化而來時所造成的影響相當。這兩個新發現都使人類失去他們在造物中的一部分特殊地位，於是也都遭遇到教會的強大阻力。」

  「這是可以理解的。因為，在這些新觀念中，上帝被放在哪裡呢？從前人相信地球是宇宙中心，而上帝與各星球就在地球之上的想法倒是比較單純些。」

  「但這還不是當時人面臨的最大挑戰。當牛頓證明宇宙各處適用同樣的法則時，有人可能會認為他破壞了人們心目中的上帝無所不能的形象，但是牛頓本人的信仰卻從未動搖。他認為自然法則的存在正足以證明宇宙間確有一位偉大、萬能的上帝。事實上，受到更大衝擊的乃是人對自我的觀念。」

  「怎麼說呢？」

  「自從文藝復興時期以來，人們就不得不逐漸接受他們所居住的地球乃是浩瀚銀河中一個偶然形成的星球的說法。即使到現在，我看還是不見得大家都能夠完全接受這種想法。不過，即使在文藝復興時期，也有一些人認為，隨著新世界觀的產生，我們每一個人所處的地位也變得比以前更加重要。」

  「我還是不太明白。」

  「在此之前，世界的中心是地球。但天文學家卻告訴人們，宇宙根本沒有絕對的中心，因此，每一個人都是中心。」

  「[img alt="hnt" src="images/195004048895.png" /]，是這個意思！」

  「文藝復興運動造成了新的宗教情感（狂熱）。隨著哲學與科學逐漸脫離神學的範疇，基督徒變得更加虔誠。到了文藝復興時期，由於人類對自己有了新的看法，使得宗教生活也受到了影響。個人與上帝之間的關係變得比個人與教會組織之間的關係更加重要。」

  「比如說在晚上自行禱告之類的嗎？」