“伽利略卫星”的发现7

那么究竟是什么在影响着水星的进动呢？当时这是个未解之谜，那个揭晓答案的人还没出生呢，我们后文书再提。

亚当斯后来接了查理斯的班，成为剑桥天文台台长，勒维耶则是接了阿拉戈的班成为巴黎天文台台长。阿拉戈从1838年开始设计一个光学实验，想测量光速，但是因为欧洲1848年革命给耽误了。他担任了临时政府的海军部长和陆军部长，后来又担任了法国第二十五任总理。1850年他眼睛失明，再也不能做试验了。1849年，斐索在陆地上做实验测量出了光速，1850年傅科测出了水中的光速，光线在水里比在空气中跑得慢，这项实验结果给了微粒说致命一击。1853年，阿拉戈去世，他的名字被刻在了法国埃菲尔铁塔之上，那里刻有法国七十二贤人的名字，拉普拉斯、泊松、菲涅尔……他们的名字都在其中。阿拉戈离开这个世界的时候，已经不再有遗憾。

光是什么？光的传播需要速度吗？解析几何之父、西方现代哲学的奠基人笛卡尔认为光是瞬间抵达的，不需要传播时间。另一位大科学家伽利略不这么认为，他让两个人在半夜分别爬上了相距1.6千米的两座山，当一个人点亮手中的灯，另一个人看到后马上也把自己的灯点亮，那么测量出两个灯亮起来的时间差，就可以把光速算出来，当然啦，需要扣除人的反应时间。但伽利略最终一无所获，光线好像的确不需要传播时间瞬间到达，伽利略最后不得不无可奈何地接受了这个结果。现在看来，几十万分之一秒的传播时间，人是根本不可能察觉得到的。

我们都知道，伽利略是一位伟大的科学家，科学能够从过去的哲学体系里面分离出来，有他很大的功劳。古希腊古罗马的先贤们总是喜欢坐在那里思辨，思辨是古代哲学家们探索了解自然界的有效武器，基督教的经院哲学也喜欢通过抽象的、繁琐的辨证方法论证基督教信仰，但是伽利略对此并不满意，他觉得很多事情并不能依靠坐在那里冥思苦想，必须动手去做实验，看看想法跟实际情况是不是相符合。伽利略亲自动手做斜面滚落实验就有上千次之多，记录下非常详细的观测数据。仅有观测数据还远远不够，还要用数学方法对规律进行总结。正是在这种思想的指导下，以伽利略为代表的一批人就逐渐远离了经院哲学体系，走上了另外一条路。伽利略的思想称为“实验-数学”方法，这条路越走越宽阔，逐渐形成了现代的科学体系。伽利略既是数学家，又是物理学家，同时还是天文学家，是科学革命的先驱，近代实验科学的奠基人之一。

伽利略听说有人造出了望远镜，能把很远的东西放大。他很有兴趣，就按照听来的描述，自己做了一个望远镜，用这架望远镜来观察天体。伽利略也就成了第一个用望远镜观测天文的人。那时他的望远镜还很粗陋，看东西还是模模糊糊的。我们现在用一架小型的望远镜就能够清晰地观测到土星的光环，但是伽利略的望远镜显然不够清晰，他居然认为土星旁边有两个“耳朵”。当然，木星比土星大得多，而且离得也更近，相对容易观测。伽利略也经常把望远镜对准木星，看到居然有四个微小的亮点在围绕着木星旋转，旋转的周期长长短短各不相同。伽利略对他们进行了详细的观察，确定了他们的轨道周期，他确定，这四颗小星星并不像过去大家认为的那样，是绕着地球在转。基督教认可的学说是托勒密的地心说，所有天体是绕着地球转的，但这四颗天体明显是木星的卫星，它们都绕着木星转。因为是伽利略首先发现的这四颗卫星，后来人们便称它们为“伽利略卫星”。

凡是往复运动的东西，都可以当做钟表来使用，我们至今为止，都是使用周期运动来当做时间的标尺。机械表靠的是摆锤摆动，电子钟表依靠的也是电磁振荡来度量时间的流逝。当时欧洲正在为测量经度发愁，经度的测量跟时间的测量是密切相关的。伽利略就想解决经度问题，他提议用木星的卫星当做钟摆来计算当前的时间，木星那四个大卫星绕着木星的公转也是周期运动嘛。这个办法简单有效，的确是可以帮助人们比较精确地测定某地的经纬度。法国采用这个办法来进行地图测绘，精确程度大为提高。因为精确测量法国的领土面积比过去粗略统计的数字要小，还引起了法王路易十四的抱怨，他说丢失在科学家手里的领土，比丢失在敌人手里的还要多。

既然木星的卫星可以当做天上的钟表来计算时间，那么就有很多人投身于此，他们花了大量时间来测定木星的卫星运行状况。在伽利略去世三十多年以后，一位叫罗默的天文学家发现伽利略卫星运转好像并不是完全匀速的，木星的卫星每隔一段时间就会转到木星的后面去，我们就看不到它了，这个情况叫“木星食”。木星食每次会逐渐延迟发生，过一阵子，又会慢慢地提前发生，一天两天不显著，间隔半年就很显著了，似乎变化是有周期性的。这是怎么回事呢？罗默猜想：这是因为光速导致的，光似乎不是瞬间抵达，而需要花时间从木星跑到地球。

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