前言

作為一名天體物理學家，我一直被伽利略深深吸引。畢竟，他是現代天文學與天體物理學的奠基人。他讓一個古老的專業成為一扇了解宇宙深處奧秘和驚人奇觀的窗口。不僅如此，他還是為學術自由而戰的象征。

伽利略將透鏡固定在一個空心圓柱體兩端，僅用這樣簡單的組裝就徹底顛覆了我們對宇宙的理解、對人在宇宙中位置的理解。在他身后400年，我們發明出了伽利略望遠鏡的玄孫——哈勃太空望遠鏡。

我作為一名科學家，運用哈勃太空望遠鏡工作了幾十年（直到2015年）。經常有人問我，為什么哈勃望遠鏡能獲得科學史上最知名項目之一的標桿地位？目前我至少找出6個讓哈勃望遠鏡廣受歡迎的主要原因。這些原因的順序不分先后，它們分別是：

· 這架太空望遠鏡可以產生超乎想象的圖像，它被一位記者稱為“科學時代的西斯廷教堂”。

· 哈勃太空望遠鏡為實際的科學發現做出了重大貢獻：從確定太陽系外行星大氣層的構成，到發現宇宙膨脹正在加速的驚人事實。

· 圍繞哈勃望遠鏡有個戲劇性事件：在望遠鏡發射升空幾星期后，人們發現它的反射鏡存在缺陷，這件事最初被認為是災難性的失敗，后來卻轉變為一次巨大的成功。

· 科學家與工程師的聰明才智，加上宇航員的勇氣，共同克服了難以想象的技術挑戰，他們在地球上空幾百千米的地方維修和升級望遠鏡。

· 哈勃望遠鏡的壽命很長，它在1990年成功發射升空，2019年依然在出色地工作。

· 哈勃望遠鏡項目的傳播與推廣計劃效果卓著，它以高效的、引人入勝的、方便快捷的方式，將研究成果傳播給科學家、教育工作者與公眾。

在我仔細研究伽利略的生平與成就時，我驚訝地發現我腦海中出現了相同的關鍵詞：圖像、發現、戲劇性、獨創性、勇氣、持久性以及傳播。

首先，伽利略運用他對月球表面的觀察，創造出令人嘆為觀止的圖像。其次，雖然他對太陽系和銀河系的驚世發現并不能確證世界符合哥白尼的地球繞日運動學說，但這些發現摧毀了托勒密地心說宇宙觀的穩固地位。

最后，伽利略的一生充滿戲劇性；他在力學實驗中表現出杰出的獨創性，在捍衛自己觀點時則表現出莫大勇氣；他成功地傳播了他的研究成果，讓人們能夠獲取這些知識；他的思想也成為現代科學建立的基礎，這些使得伽利略及其故事永垂不朽。

你可能會好奇，既然已經有不少關于伽利略的優秀傳記以及對他成就的分析，為什么我會覺得有必要再寫一本關于伽利略的書呢？我的決定背后有三個主要原因。首先，我意識到現有的這些傳記很少是由研究型天文學家或天體物理學家撰寫的。我認為，或者至少希望，一個積極從事天體物理研究的人，能夠給這個似乎已經過度發掘的領域帶來新的視角與見解。在這本書中，我特別嘗試將伽利略的發現放在今天的知識、思想與學術背景下討論。

其次，也是最重要的一點，現在的讀者會驚訝地發現，伽利略的時代與今天的情況十分相似。反對科學之人身居高位，并在政治上采取反科學態度；科學與宗教之間存在著不必要的沖突；人文科學與自然科學的分裂不斷擴大。我們今天就生活在這樣一個世界里。伽利略的故事強有力地提醒了我們思想自由的重要性。與此同時，他復雜的性格是在文藝復興后期意大利與佛羅倫薩的社會背景下形成的，他完美地證明了人類思想的所有成就，都是某一種文化的一部分。

最后，許多優秀的學術性傳記中有些內容讀起來相當深奧，又過分詳細，受過教育但沒有專業知識的人讀來也是如此。我想為這個舉世矚目之人的生平與成就提供準確又簡潔易懂的記述。從某種意義上說，我是在愚拙地嘗試追隨伽利略的腳步。他堅持用意大利語而非拉丁語發表眾多科學發現，正是為了讓每一個受過教育的人從中受益，而不是為少數精英人士服務。我希望這部伽利略的生平故事也能做到這一點，并能傳達其中的重要意義。