從信仰的土壤裡開出科學之花
想到「科學家」這個稱呼，你的腦中可能浮現出他們不苟言笑的面容，又或是在書桌、講台、實驗室認真講學和研究的形象。但科學家也是人，他們都有自己獨特的生命故事，快樂的童年，悲慘的童年；順遂的求學，坎坷的求學；被同儕推崇，被前輩誣陷；每位科學家的故事都有獨特的樣貌。
這些在歷史上留名的大師，你大概聽過其中幾位的名字，也或多或少說得出跟他們研究領域相關的幾個名詞，但除此之外，你知道他們一個個是怎麼成長、怎麼戀愛、怎麼發現那些改變世界的知識、怎麼實踐他們生命中的熱情、怎麼面對研究之路的毀譽和孤寂嗎？
且看張文亮老師發揮說故事的看家本領，揭露你原本不知道的科學大師生命起伏，讓他們一個個都鮮活立體起來，等你來發掘欣賞並發出那一聲「哇」的讚嘆。

「宗教如果是忽略事實，而只以自己的信心，去堅持自己的解釋，我認為這種信心只是一種魯莽的無知，而非聖經裡真正的信心。」
伽利略

「星球不會讓強者更強，也不會讓弱者更弱，星球不會去滿足人的慾望，也不會使人倒霉。星球是物質，人是有生命的；物質與生命無關，星球的運轉與人的命運無關。」
克普勒

「在科學家的眼中，研究是無止境地在自然界探索，是一種思考的淬鍊，使心志更堅強，是一種凡事回到基本點的思索，使頭腦更能分別是非。」
楊格

作者簡介

張文亮
美國加州大學戴維斯分校博士，前台灣大學生物環境系統工程學系教授，是生態環境專家，也是最會說故事的河馬教授，他說的故事從科學到信仰、從歷史到生活，有對人群的關愛，有對造物主的敬畏。在他的筆下，科學有了生命的溫度，信仰變得真實又立體。

著有：
【傳記類】
《兄弟相愛撼山河──威伯福斯與克拉朋聯盟》
《南丁格爾與近代護理》
《法政捍衛者的憂傷與榮耀》
《深入非洲三萬里──李文斯頓傳》
《隱藏的種子──史華璐》
《上帝恩典的留聲機──講道王子司布真》

【大學三部曲】
《因為有愛，才有這個學系》
《當青蛙念到蝸牛大學》
《飛機為什麼沒有撞到羊》

【小品類】
《牽一隻蝸牛去散步》
《昨夜，我與一顆橘子摔角》
《上帝的忍者學校與小雀鳥》

蔡兆倫
致力繪畫三十多年，繪製漫畫、童書繪本、兒童插圖，曾獲得2016波隆那兒童書展之特殊主題佳作。

序

新版序……………………………………………………………001
第1章：伽利略…………………………………………………005
天文物理大師
力挽狂瀾的真理鬥士
第2章：克普勒………………………………………………015
天體運動定律之父
信心依掛在藍天
第3章：莫爾…………………………………………………031
物理一詞的創始者
科學園地裡的桂冠詩人
第4章：虎克……………………………………………………041
彈性定律發現者
愛上跳蚤的男人
第5章：牛頓……………………………………………………051
近代物理學之父
在海邊尋找貝殼的人
第6章：楊格………………………………………………………071
光學大師
光的繞射與彈性係數
第7章：奧斯特…………………………………………………093
電磁學之父
優游於科學與文學的浪漫騎士
第8章：布魯斯特………………………………………………111
攝影光學泰斗
立體動畫的先驅
第9章：歐姆……………………………………………………123
電學大師
校園赤子心
第10章：焦耳…………………………………………………139
探索能量的先行者
能量不滅定律
第11章：凱爾文………………………………………………159
熱力學之父
昨夜夜深星仍亮
第12章：赫茲…………………………………………………173
電磁波王子
象牙塔中的獨白
第13章：戈達德………………………………………………185
太空火箭之父
凌霄七萬里
第14章：雷多諾………………………………………………195
世界推土機大王
移山倒海是我的事業
第15章：雅樂禮………………………………………………205
Ｘ光大師
我聽見石頭在唱歌
第16章：湯斯…………………………………………………217
雷射發現者
宇宙探測的先鋒
第17章：沙加迪夫…………………………………………227
電漿物理學家
星際戰爭的最高機密
附錄……………………………………………………………239

書摘/試閱

1
伽利略
天文物理大師
力挽狂瀾的
真理鬥士

如果有人要提出基督教是如何迷信或是反科學，最常被提出來的代表人物，就是伽利略。這位十六世紀的義大利天文物理學家，以望遠鏡的觀察結果，證明地球是繞太陽轉動而聞名於世。臺灣市面上至少有一打以上不同的偉人傳記，都提到伽利略為了堅持他的天文發現，而被當時的羅馬天主教會迫害。伽利略被刻畫成教會無知的等號，被高舉成用科學反對信仰的象徵。
我仔細看過每一本伽利略的傳記，發現每一個提到伽利略反對教會的說法，都是引用別人的說法，而不是伽利略親自說的，因此都不能代表真實的情況。本文除了對伽利略生平簡單介紹之外，主要以伽利略自己發表的第一手資料為主，而不加上別人任何詮譯。這些原始資料，收集在一九五七年德雷克（Still¬man Drake）所編纂的《伽利略的發現與見解》（Discoveries and Opinions of Galileo）一書。本文的目的，在使讀者看了伽利略本人的發表，再自己判斷伽利略是不是一個反對信仰的人。

伽利略（Galileo）生於一五六四年二月十五日義大利的比薩（Pisa）。他的父親是個布商，也是業餘的音樂家。伽利略很小就受音樂藝術的薰陶，也學習繪畫。他的繪畫能力，對於以後觀察天文能準確地描述很有幫助。要上大學的時候，他的父親希望他能學醫，以後能過較好的生活，但是他對當時大學奉古希臘名醫伽利（Galeon）的作品為經典感到厭煩，轉而學習較感興趣的應用數學。
他喜歡作實驗，去驗證所學的理論。二十五歲時，他成了比薩大學的數學教授。當時他做了個有名的實驗，自比薩塔上丟下兩個不同重量的東西，結果同時到達地面，證實了當時亞里斯多德的理論不一定全對。他在二十八歲時，到義大利北部的帕度亞（Padua）大學，教授天文數學，這期間他製造了一台羅盤，是以對數為單位的，這個發明成為商品賣給航海的船員。他為了教船員如何操作羅盤，開始用很淺顯的文字去介紹這個儀器。日後當他發現地球轉動理論，由於這個寫作的本領，使得全歐洲的老少婦孺都可以讀懂他的發現。
一六○九年在天文學的發展上，是關鍵的一年，德國科學家克普勒（Kepler）著書講解天體的運動，接著同年六月荷蘭光學家力普黑（Lipperhey）發現二個凹凸鏡片可以做成望遠鏡。伽利略知道後立刻著手改良，自製一台可以放大一千倍的望遠鏡。
引起軒然大波
伽利略在〈星夜的差使〉（The Starry Messenger）一文中寫道，他起初拿起望遠鏡看天上的星象，是為求證數學的美與單純，沒想到一個嶄新的視野為他展開。他是第一個清楚地看到銀河、木星的衛星、太陽的黑子、土星及金星的人類。更重要的是他看到月亮表面的陰影，經過仔細的觀察，他認為那是地球擋住陽光的影子，而月亮表面有規則的殘缺，等於是留下地球不同方向繞太陽的記錄。這個結論一發布出去，立刻讓歐洲沸騰。不久反對洶湧而來。
整個反對的關鍵在於：當時義大利教廷人士認為伽利略的理論，違背了教會的信仰。當時羅馬天主教除了聖經以外，也認為中古世紀的教父理論，是教廷的認定信條，所以採西元二世紀希臘天文學家托勒密（Ptolemy）的「天動說」即地球寂然不動，動的是太陽。伽利略卻認為，他的發現可以解救教廷脫離錯誤傳統的教條，他堅持只有聖經才是無誤的惟一權威，於是挺身而戰，他在〈給公爵夫人克利斯蒂納的信〉（Letter to the Grand Duchess Christina）中寫道，他的發現是「削平了崎嶇的道路，給要認識聖經的人展開了一條大路」。
他對反對他的教廷人士辯稱：「有人指控我的發現是暗示聖經有錯，我卻認為我在物理上的精確研究，更是印證聖經的準確性。⋯⋯可是有些不懂天文的學者，以自己無知的詮釋，來封閉別人對聖經更深認識的道路，而且不准別人提出對他們詮釋聖經的質疑。可是人都是有偏差的。因此，只有相信聖經是絕對真理的人，才有勇氣對世界上任何偉大的理論提出挑戰！」
聖經是絕對的真理
「對我來說，地球繞太陽是很明顯的，神已把太陽擺在天空（參：創一17），而地球在太陽的外面，很簡單的，地球勢必繞一個神已擺好位置的太陽旋轉。」有人說每日看到日出日落，所以是太陽繞地球轉，伽利略反駁道：「這像人坐在行駛的船上，不覺自己在動，反而以為海水在動。」
有人宣稱伽利略是異端，伽利略寫道：「這是毀謗臨到我，因為他們知道我對信仰的重視，而要傷害我。⋯⋯宗教如果是忽略事實，而只以自己的信心，去堅持自己的解釋，我認為這種信心只是一種魯莽的無知，而非聖經裡真正的信心。⋯⋯我們知道真理不會互相牴觸，所以如果物理的理論是正確的，所得的結果必定由正確的認識聖經得到印證。所以物理是聖經的詮釋者。」
「有人說聖經裡不是多處提到太陽繞著地球轉嗎？（參：詩一一三3）聖經既然無錯誤，那提出地球繞太陽的我，是真的相信聖經無誤嗎？我相信聖經是無誤的，但並不是說聖經的每一句話都是人所能了解的，聖經裡有些是用淺而易懂的方式來表示，但是裡面有深奧的含義。例如：聖經提到神的手、腳、眼目，這並不是說神像人一樣有手有腳，而是給人知道神的能力與眷顧。所以用太陽繞地球是為了讓一般人以日常的經驗，來了解神的作為。⋯⋯事實上聖經也有多處提到地球是被懸在空中（參：伯二十六7）。⋯⋯而且是神讓地球移動，而太陽不移動（參：伯九6∼7）⋯⋯所以聖經為了讓許多人認識神的作為，以致所用的字句比其背後的意義要淺顯很多。⋯⋯就如聖經所記：上帝從始至終的作為，人不能參透（傳三11）。」
「神的作為人所能知道的，原來是在神所創造的大自然裡（參：羅一20）。⋯⋯所以大自然的法則是不隨時間而改變的，但是這些法則不是一般人所知道的。⋯⋯ 物理學家的任務就是去認識大自然隱藏的法則。⋯⋯因此，我相信創造天地的神，賜給我們感官、理智、聰明是有目的的，要我們去用，以獲得更多的知識，⋯⋯以幫助人，對神有更真實的認識。」
如同大槌敲醒
「神的作為除了顯現在大自然，更細膩的是：藉著聖靈感動神的僕人，寫在聖經上。因為人藉著物理來認識神仍然是有限的。⋯⋯神知道人無法用科學或其他任何方法來更明白神，於是直接藉著聖靈來說。⋯⋯所以聖經不是告訴我們世界上所有的事情，例如就沒告訴人天體運動的理論，這是人自己要用智慧去尋找的。聖經是告訴人，人的智慧不及的地方—尤其在救贖方面。在人智慧不及之處是需要用信心去接受的。所以聖經是告訴人，如何藉著救恩到天國的途徑，而不是講解穹蒼中的星球如何運轉。⋯⋯神是藉著大自然去彰顯祂的工作，而藉著聖經來啟示祂自己。因此一個科學家應該同時喜好聖經與享受大自然。」
伽利略的見證，在那個時代裡，如同大槌敲醒很多人，使他們對於真理有更多的深思，他的作品裡明顯地顯示出他對聖經的了解，與對真理的清楚。這些作品雖然當時仍在教廷的管制下，而伽利略也遭到長期的禁足。但是真理是無法被關閉的，前進的號角仍往前去，不久，物理大師與虔誠的基督徒—牛頓，自英倫海峽的對岸也響起了。
伽利略死於一六四二年（正是牛頓誕生的那年）。他對科學的貢獻在人類歷史上將永垂不朽，而他對聖經真理的持守，在天上將永被紀念。