科学发现三要素：权力、证据与激情

BBC 电视片涉猎之广令人瞠目。据说背后有美国政府资助，为此还引起美国公众不满：有钱干嘛不自己花，让大西洋对岸那个小小岛国出彩。也许是 BBC 的实力使然，我们管不了那么多了，只管欣赏就是。

此片称为 Power, Proof and Passion。Power 译成权利也许不够贴切，片中字幕就是这么译。片子上来就提出一个基本问题：历史如何成就科学发现？片中给出三个要点。

某些异想天开的家伙提出大胆设想。

某些有劲没处使的家伙以收集证据为乐。

某些有钱没处花的家伙往里砸银子。

此三点须撞到一起才有重大科学发现，因此须有不可多得的运气和机遇。千百年来人类忙于填饱肚子和相互征伐，此种机遇实在稀少，只能在茫茫黑暗中摸索。直到中世纪之后，上面三种人开始增多，才有可能撞到一起，科学之花由此迸发。

典型例证是十七世纪初日心说的奠定。

日心说和地心说历来争论不休。罗马教廷当然支持由希腊人开创的地心说，以此维护上帝创世和三位一体之威严。哥白尼写书论证日心说，使战火重燃。可惜哥白尼把行星轨道全画成美丽的圆形，缺少证据支持，并不能服众。

古希腊宇宙模型

转机来自神圣罗马帝国皇帝鲁道夫二世。这位帝国君主对新发现如饥似渴，以巨资吸引思想怪杰聚集布拉格。其中包括一位痴迷于天文观察的丹麦贵族泰科。在皇帝资助下，泰科建立了一座天文台，苦干二十年，搜集了大量观测数据。

不过，泰科不擅长用数学方法分析数据，要不是开普勒的到来，他的辛苦也许终将一事无成。开普勒穷得连孩子也养不活，来到布拉格只求靠占星术混碗饭吃，没想到刚编入泰科手下就遇到这位天文观测家的夭亡。开普勒于是有幸把自己的数学天分用于泰科的观测数据。

开普勒花了五年时间计算这些数据。他曾给读者写到：如果你觉得这些计算很乏味，请想想我多么可怜，已经计算了70次。

起初，开普勒的计算根本无法产生完美的圆形轨道，无论怎么修改轨道和速度也无济于事。绝望之际，他放弃了被世人看做天经地义的完美圆形，决定试试别的途径。他的异想天开居然一举成功，计算结果说明：椭圆轨道与观测数据完全一致。

开普勒的宇宙模型

然而，开普勒的计算并未引起世人注意，圈内人甚至指责他把物理学引入天体观测。新的转机来自意大利。文艺复兴给意大利带来商机，财富源源不断，智者汇集而来，其中就包括伽利略。

伽利略所在的水城威尼斯很容易受到海上侵犯。当时传说荷兰人搞出一种观测装置，弄两片玻璃和一个圆筒就能看清远景。威尼斯要是有这种东西，就能对海上来犯提前报警。

伽利略当时一文不名，还有三个孩子要养活，一听说这东西，马上想到这是自己的机会。于是买来镜片自己打磨，花了几个星期搞出一部六倍望远镜。他把威尼斯的有钱人请到海边瞭望台，使他和他的望远镜一举成名。

伽利略不再缺钱，于是把兴趣转向天文观察。他发现了木星较亮的四颗卫星。这一发现非同小可：居然有“月亮”围着其他行星转，这说明地球并非宇宙中心！他还利用问世不久的印刷机出版了一本专著《星际使者》。这本图文并茂通俗易懂的书非常受欢迎，成为欧洲的畅销书。

伽利略发现了绕木星旋转的卫星

真正触怒罗马教廷的是他的另一本书《对话》。他以对话形式叙述了地心说和日新说的争论。此书本来已获教廷首肯，但伽利略犯了大忌：科学居然可以证明天体结构，那么，圣经和教廷的权威何在！于是，伽利略被软禁在佛罗伦萨，直到去世。

伽利略的《对话》一书

但教廷此举反倒让伽利略闻名于世，人们开始重读哥白尼和开普勒，并开始思考一个如今看来非常普通的问题：科学观测和科学计算是否能证明真理？

伽利略在宗教裁判所

一切看来都出于偶然。一位喜欢新思想的鲁道夫皇帝，二十年观测天体而不倦的泰科，以占星术起家又精通数学计算的开普勒，急于摆脱贫困的物理学泰斗伽利略，恰逢威尼斯工匠制作出高度透明的玻璃，又得益于印刷机兴起而印出畅销书。

所有这些偶然事件，其实都是时代产物。宗教改革，地理大发现，文艺复兴，这些大事件既为欧洲带来财富，也带来了自由思想、人文精神和科学意识，同时，工艺进步又为科学发现提供了技术条件，这才导致十七世纪初一连串偶然事件的叠加。

国人一向主张科技立国，是否该从历史中领悟点什么？如果政府有钱，也愿意投资于科研，这只提供了科学发现三要素之一。政绩科研造就的是急功近利，造就不出满怀激情 N 年如一日沉迷于观察、实验和分析的科学圣徒，更造就不出导致科学发现的自由思想。同时，民间那些自发的愿意为科学献身的圣徒却得不到资助，倒是常被人当作怪物。三种要素被分离，这也许正是科学梦难圆的深层原因。