科学故事与科学思考的联姻
今天，我们来个对话。这个对话第一次实现了，科学故事和科学是什么的连接。因为是第一次，手很生，接的不严丝合缝的地方，大家多做自我批评哈。科学故事来源于公众号“科学有故事”汪洁主播的推文《仰望星空》08 - 伽利略的证明，已经获得授权转载。黑色字，是汪主播的原文，内容是科学故事。
灰色字，是我加的注释，说明故事中若干情节体现的观点，比如，科学家怎样工作，科学知识依靠什么，科学和技术的关系等。只想看科学故事的，可以只看“汪主播”的话。
对话开始
马老师：今天，我们有幸请来“科学有故事”的汪主播。您好，今天是什么故事呢？
汪主播：公元1609年，在欧洲两处相距352公里的城市中几乎同时发生了两件意义深远的事情。
马老师：哦？哪两件事？
汪主播：第一件事是38岁的开普勒出版了《新天文学》一书，正式向世人宣布了行星运动第一和第二定律。第二件事发生在意大利的威尼斯，45岁的伽利略走进了一家眼镜铺子。
马老师：开普勒，伽利略。。。我对不住当年的物理老师啊！
汪主播：伽利略从眼镜店买回了几块透镜，他开始琢磨怎么能把他们组合起来。经过一番努力，他成功了，伽利略制成了第一架放大倍数为3的望远镜。经过一番改进，他又制成了8倍的望远镜。
马老师：之前我还以为科学家都是书呆子，穿着白大褂耍一些瓶瓶罐罐呢。看来，我错了，科学家也有能DIY工具的呢。伽利略如果生在现在，可以当我们匠人精神的代言人了。
汪主播：伽利略把这架望远镜献给了威尼斯议会，那些议员们果然看到了用肉眼根本看不到的船只。这让议员们大为欣喜，他们敏锐地意识到伽利略的这个发明有很重要的国防价值。为了表彰他，议会决定升任伽利略为终生教授。
马老师：我本以为科学就是科学家自己在家里闭门造车，没有一点实用价值呢。原来，在历史上，科学就已经在服务于技术发展，用于保家卫国了。
用望远镜干事
汪主播：伽利略把望远镜伸向了夜晚的星空。这是人类历史上的一次意义非凡的举动，套用一个著名的句式，就是：伽利略的一个小动作，却是人类的一个大动作。
马老师：嗯嗯，那句话就是：“我的一小步，人类的一大步”（脑补人类第一次和嫦娥姐姐在月亮上散步的感觉）
汪主播：伽利略把望远镜最先对准的是月亮。当月亮的圆面通过镜头在伽利略的眼中首次出现时，他惊呆了，用肉眼看上去光滑无暇的月亮居然是一个大麻子，表面布满了坑坑洼洼的圆形坑洞。
马老师：没有这望远镜，我们只能看到星星一闪一闪的，根本没法得到准确可靠的观测记录。原来我还以为就是科学造福技术呢，看来，科学研究不能没有技术支持，也是玩不下去啊。
科学和技术真是一对好伙伴，你是风儿我是沙，XXXX走天涯。
汪主播：在对月亮进行了几周的观测后，伽利略把望远镜对准了木星，这将是一个重要的时刻。经过1610年1月连续多个夜晚的追踪观测，最终他确信，有四颗小星星围绕着木星转动。
发表研究成果
马老师：可是，光是他自己确信这件事也不行吧，这些想法要成为科学知识，是要找同行挑毛病，改错误的，而且要发表文章才能算是科学知识啊。伽利略投稿了么？
汪主播：伽利略把他的天文观测成果以及望远镜的原理写成了《星迹信使》，结果在整个欧洲引起了巨大的轰动。无数业余天文爱好者和专家学者都拿起了望远镜对准月亮和木星观测。
马老师：这就叫走在时代的潮流，伽利略当年就是弄潮儿，无数人都被吸引过来研究这个问题了。看来，跟潮流有时也是科学家选择干什么的原因啊。
当伽利略的观测发现被全欧洲的无数天文爱好者证实后，教会开始坐不住了。
马老师：为什么？
汪主播：因为教会一直以来支持的托勒密学说首次遭遇到了反证的尴尬。不是说地球是宇宙的中心，日月星辰都绕着地球转嘛。现在，铁证如山，有星星是绕着木星在转，而不是地球。教会该如何面对这个天文发现。
马老师：嗯嗯，我们也学过这个，科学是讲证据的。当年这些学说和宗教的神创的信念有很大的冲突，那些科学家中很多自己也是虔诚的教徒，可想而知是有多纠结。
汪主播：伽利略的发现还让另外一个我们熟悉的人激动不已，他就是开普勒。伽利略的发现让开普勒扬眉吐气，既然木星有能力拉住四个卫星，那么地球当然也就可以拉住月亮了，自己关于行星力量的猜想被伽利略的发现证实了，开普勒实在是太高兴了。
马老师：嗯嗯，我们也学过这个，科学是讲证据的。
汪主播：木星四颗卫星的发现，让教会很受伤，也埋下了对伽利略仇恨的种子。此时的伽利略又把他的望远镜对准了金星，很快，他的发现给托勒密的地心说带去了最后的致命一击。
马老师：那伽利略具体发现了什么呢？
汪主播：在伽利略的望远镜中，金星不再是一个圆点，而是一个月牙状的形状，并且会出现盈亏变化。这个发现又轰动了整个天文学界，大家纷纷又把望远镜对准了金星，很快，金星的盈亏变化被公认。托勒密的地心说模型无法解释金星的盈亏现象，而哥白尼的日心说模型却能很好地解释。金星的盈亏变化就成了日心说最好的佐证。
马老师：虽然我听着有点晕。但是我看出了一点，就是，如果两种解释相互对立，那么到底哪个解释更好一些，就要看哪个和证据相符。
和教廷纠结的关系
汪主播：伽利略毫不忌讳地四处宣传哥白尼的日心说，越来越多的人站到了哥白尼的阵营。罗马教廷终于坐不住了，如果任由事态继续发展下去，教会对人们的精神统治将发生动摇。
1616年2月，罗马教廷宣布哥白尼的《天体运行论》为禁书，日心说的统统观点都是荒谬的，是异端邪说，不许任何人再加以宣扬，否则将被推向宗教裁判所。伽利略首当其冲，成了教会打压的重点对象。在教会的高压下，伽利略不得不退让了，他声明停止宣传哥白尼的理论。
马老师：我觉得吧，我们不能把教廷想得特别负面。教廷的人的认识都是在不断进步的，现在很多人都意识到宗教信仰和科学本身是人类认识理解世界的两个角度，不同方式，并不是简单地非黑即白，谁对谁错的问题。
汪主播：1623年，老教皇驾崩，新教皇乌尔本八世上位，他是一个相对开明的人，并且还是伽利略的朋友。伽利略抓了个机会试探性地建议教皇取消禁令，教皇虽然没答应，但是他也不反对伽利略写一本讨论托勒密和哥白尼主要观点的书，当然，教皇要求伽利略要客观，不得贬低托勒密，吹捧哥白尼，尤其不能在书中作出地球在运动的结论。
马老师：这孩子够聪明，知道曲线救国。会妥协，并不一定就是窝囊，这是智慧。
汪主播：伽利略立即回家开始动笔写书，他用了整整5年的时间，写了一本书，叫《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，他把自己半辈子的研究成果在这本书中集中发表了出来。这本书在物理学史上非常重要，因为伽利略首次解答了那个困扰了学界2000年的问题：地球如果转动，为什么人们体会不倒？整本书设计了三个人物的四天对话，这三个人物分别象征着伽利略自己、托勒密的拥趸和一个居中立场的小白。
这三个人你来我往，谈了四天的话，相当于分成了四个章节。
马老师：什么？伽利略也在写对话？跟我一样？好吧，我承认，我就是在学他。
汪主播：第一天他们讨论天上的星星是不是永恒不变的。第二天讨论地球到底是不是在自转。第三天讨论地球有没有绕着太阳公转。第四天讨论潮汐是怎么形成的。从今天的眼光来看，除了第四天的观点是错误的以外，其他三天的内容即使到了今天也不过时，依然可以作为正经的科普读物。其中最为经典的就是第二天的对话内容，伽利略完美地解答了人们对地球自转的所有质疑，正式描述了那著名的伽利略相对性原理：力学规律在惯性系中保持不变。
马老师：我的天，这么一闹，教廷能干么？
汪主播：然而，教皇对此书很不满，下令查禁《对话》。伽利略被判终生软禁在家里，一直要到三百多年后的1980年，罗马教廷才替伽利略翻了案，宣布他无罪。
汪主播：伽利略虽然“认罪服法”了，但是他所建立的理论学说却像病毒一样，在欧洲的大地上扩散，传播，哥白尼的学说终于成了无冕之王。但我们依然在等待另一个天才的出现，他解开了开普勒心中最后的秘密。
马老师：好科学，就要广为传播。好文章，不要犹豫转发！
本期核心观点
1. 科学到底是什么样的，并不是一些“砖家”拍脑子想出来的。很多时候都是从对科学历史的故事里分析出来的。也就是说，科学历史是数据，从这个数据里，我们理解科学是什么。
2. 科学和技术相互影响，相互制约，没了谁都不行，两个在一起，处好了，都能进步。对，这跟恋爱一个道理。
3. 宗教和科学对世界的看法理解并不是完全冲突的，不是非黑即白的。
4. 对立的科学解释，哪个更符合证据，哪个就更好。
给你两个转发理由
1. 本文实现了科学故事和科学是什么的联姻，尝试了用科学故事给孩子讲科学是什么。
2. 祝科学故事+科学是什么，以及科学+技术 百年好合！
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=======公众号作者：马冠中，天津人，听相声长大，香港大学教育学院科学教育与学习科学苦逼博士生一枚，专门琢磨中学生怎么思考跟科学有关的事情，致力于用“人话”讲明白科学家怎样思考。
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