天文学是从地中海文明中产生出的第一门近代意义上的科学。数学的发展直接导致了天文学的兴起，这是很自然的；不过，天文学毕竟最先发展起来了，并且因为它能够转化成精确的数字形式，而成为当时其它各门学科的一个典范。我这样说，并非出于我个人的什么癖好。其实，真正别出心裁的倒是我竟然从新大陆开始，来讲述最早的一门地中海科学的有趣故事。
天文学的基本原理存在于一切文化形态之中，而且显然是古代人类所共同关心的重要课题。其原因很清楚。天文学知识可以帮助人们掌握季节变换的规律（例如通过对太阳运行的观察）。用这种方式，人们可以确定应该在什么时候播种、收割、放牧等等。因此，所有定居的文化形态，都有自己的历法，指导人们制订各种计划。在这方面，新大陆同埃及、巴比伦河谷地带的情形完全一样。
公元1000年以前，在大西洋和太平洋之间的美洲地峡一带繁荣起来的玛雅文明，就是一个很好的例子。玛雅文明完全可以看作是美洲文化的最高阶段：他们有自己的书面语言，有发达的工程技术和富于独创性的艺术。在玛雅人的寺庙建筑群中，耸立着高大的金字塔。
那里曾住过一些天文学家，在保留至今的一块巨大的祭坛石上，刻有他们这些人的肖像。这座祭坛是为了纪念公元776年举行的一次古代天文学会议建造的。当时有16位数学家来到这里，聚会在著名的玛雅文明的科学中心、中美洲的神圣城市科潘（copan）。
玛雅人创造算术体系远比欧洲为早，例如，他们很早就发明了表示“零”的符号。可以说，他们个个都是优秀的数学家；尽管如此，他们除了有一些最简单的天文图记外，几乎没有对任何星辰运动的规律进行过测绘。不过，玛雅人的宗教仪式又总是念念不忘时光流逝的问题，这种相沿成习的多虑和苦恼，在他们的天文学中，如同在他们的诗歌和传说中一样，占据着支配的地位。
当这次天文学盛会在科潘举行之时，玛雅的祭司兼天文学家们就已经碰到困难了，人们也许会以为，他们费了九牛二虎之力把分散在许多中心的满腹经纶的代表召集起来，会就一些星象观察的问题开始进行认真的研究。但是，我们如果这样想就错了。他们召开这次会议，是为了解决一个时常使玛雅历法监督人深感苦恼的算术计算问题。玛雅人有两部历法，一部宗教的历法，一部世俗的历法。这两部历法总是互相矛盾，难以统一。他们力图使这两部历法的差距不再扩大。关于行星运行的问题，玛雅天文学家们只掌握了一些极简单的规律，而对于这些行星运动的机制，却是一无所知。他们的天文学观念是纯粹形式主义的，在他们看来，天文学只不过是用来保持历法的正确性的。这就是公元776年举行的那次天文学会议所做的全部工作，而与会代表却一个个颇为自负地让人们把自己的肖像镌刻在祭坛石上。
问题的关键在于天文学并没有停留在制订和修正历法上。天文学在古代民族中还有一种用途，但在当时尚未普及。星移斗换，可以为往来的行旅导航，特别是为那些在茫茫大海上航行而又看不到任何航标的航行者导航。这也正是天文学对于旧大陆的地中海航海家们的全部意义之所在。不过，据我们推断，当时新大陆的民族尚未把天文学用作一种航行（陆路旅行和海上航行）的科学指南。显然，没有天文学知识，人们就不可能在长途航行中找到正确的航向，更谈不上建立一套关于地球形状以及关于地球上陆地和海洋的理论。当年哥伦布扬帆启航，向世界的波岸进发时，他所运用的是一些古老的、照我们今天的观念看来十分粗浅的天文学知识。例如，他认为地球实际上要狭小得多。但是，哥伦布毕竟发现了新大陆。而新大陆的人们却从来没有想到地球是圆的，也从未打算走出去寻找旧大陆。这种情况决不是偶然的。事实上，恰恰是旧大陆的人们环绕地球航行，才发现了新大陆的。
天文学并不是科学的顶点，也不是发明的终极。天文学是对蕴含在某种文化中的气质和性格的一种检验，自古希腊时代以来，地中海民族的航海家们就培养了，一种特别执著的好奇探险的精神，把探险活动与逻辑思维——经验与理性——结合起来。而新大陆的人们却不是这样。
那么，新大陆是不是毫无创造发明可言呢？当然不是。即使像复活节岛上的这种非常原始的文化也产生过一项重大的发明，这就是一座座在外形和神态上都极为相似的巨型雕像。
这在世界上是绝无仅有的，人们照例会对此提出一些无关宏旨的、风马牛不相及的问题。这些雕像为什么会做成这个样子呢？是怎样搬运到这里的？它们是怎样安放在那些地方？不过，这并不是什么十分了不起的难题。要将比这些雕像的时代要早得多的巨石文化的巨石柱竖立起来，显然就更为困难；英格兰中南部的埃夫伯里（Avebury）的石圈和其它巨石文化遗迹就是如此，不过，原始文化正是通过这些十分宏伟的集体活动一步一步地向前推进的。
关于这些巨型石雕，可以提出一个颇带挑剔性的问题：为什么它们全都一模一样呢？你看，它们一个个呆坐在那里，好似栖身在木桶里的第欧根尼（Diogenes）们一样，他们眼窝深陷，木然地仰望着天空，对头顶上太阳的起落和星光的明灭，完全无动于衷，根本就不打算去了解这些自然现象。当荷兰人在1722年复活节那个星期天发现这个岛屿时，都异口同声他说那是个人间天堂的去处。但是，情况并非如此，因为，像这空洞的、毫无意义的重复，宛如一只关在笼子里的动物在那里走来走去，老是做一些相同的事情，是决不会造出什么人间天堂来的。那些石雕像的毫无表情的面孔、生硬呆板的身躯，以及它们身后那一片行将消散的薄雾，表明这种文明终于未能在理性认识的上升进程中向前迈出第一步。这正是新大陆各种文化的失败之处，这些文化已湮灭在它们那具有象征意味的冰河期里了。复活节岛与西边最近的一个有人居住的岛屿，皮特肯岛（Pitcairn Island），相距1000多英里。而位于复活节岛东面的斐尔南德斯群岛(Juan Fernandez Islands），也育1500英里之遥。据说，著名小说人物鲁滨逊（Robinson Crusoe）的原型，亚历山大.塞尔扣克（Alexanderselkirk），就是被困在斐尔南德斯群岛上。显然，如果没有一种可以用来指引航向的天体星座模型，要在海上进行这样远距离的航行，是决不可能的。关于复活节岛，还常有人提出这样的问题：那时人们是怎样来到这里的？他们来到岛上，完全出于偶然，这是不成问题的。而真正值得置疑的问题是：他们为什么没有能够逃出来？这多半是因为他们对星辰运行的规律还一无所知，当然也就不知道怎样利用星辰的运行来引路导航。
那么，又何以如此呢？一个明显的原因是，在南半球，天空中见不到北极星（Polestar）。我们知道，这一点十分重要。因为；北极星对于候鸟的迁徙发挥了很大的作用，各种候鸟南飞北翔，正是依靠北极星才找到自己迁徒的路线。或许，这也就是为什么大多数候鸟迁徙的现象发生在北半球，而不是在南半球的缘故。
在天空中青不到这样一颗北极星，对于复洁节岛所处的南半球地区来说，也许是至关重要的，但是。对整个新大陆来说，这一点倒并不十分要紧，因为，这里还有中美洲，还有墨西哥，还有很多地方，它们都还没有自己的天文学，而又都位于赤道以北。
那么，问题究竟出在哪里呢？谁也无从知道。我认为，他们头脑中大概是缺少那种伟大的能动的形象，这种形象曾经十分有力地推动了旧大陆的发展——这就是圆轮的形象。在新大陆的人们看来，圆轮只不过是一个玩具而已。但是，对旧大陆的人们来说，圆轮却是诗歌与科学中的最伟大的形象，是一切事物的根基。当克里斯托弗?哥伦布于1492年出发远航时，正是天体围绕它们的轴心运行的思想启发了他，而这个轴心就是圆形的地球。哥伦布从希腊人那里接受了这一思想，希腊人认为各个星辰在茫茫空间都有自己固定的位置，在运行时还会发出和谐的乐音。所谓圆轮套着圆轮。这正是古代希腊托勒密的天动说，1000多年来，这一理论体系一直在起作用。
早在克里斯托弗?哥伦布开始远航前100多年，旧大陆就已能制造一种表明天体运行的精美的时钟装置了。这座天文钟是在大约1350年由意大利帕多瓦（Padua）的一位名叫乔万尼.德丹第（Giovanni de Dondi）的人首先制成的。他前前后后花费了16年时间，可惜原物没有能够留存下来。值得庆幸的是，我们还有可能根据乔万尼.德丹第的施工草图进行仿制。现在，在美国华盛顿的史密森尼亚研究所，还存放着由乔万尼?德丹第亲手设计的、令人称绝的古典天文钟模型。
不过，较之这一机械工艺上的奇迹更为重要的，是它显示了一种丰富而大胆的思维想象力，这和亚里士多德（Aristotle）、托勒密和希腊人的智慧的构想是一脉相承的。德丹第制作的钟体现了他们从地球上观察星球运行的观点。按照古代人类的一种想法，以地球为中心，一共有7个行星在转动，他们把太阳也看作是围绕地球旋转的一个行星。因此，这座钟装有7个针面或针盘，每一个针面或针盘上都有一个行星在运动。它们的运行轨道大体上与人们从地球上观察所见相同——这座时钟装置的精确程度大致相当于当时在地球上观察时所获得的精确性。当某个行星的轨迹从地球上看来出现迂回曲折时，在针盘上也可同样显示出来，这是不难做到的。可是，当某个行星的轨迹，从地球上看来呈螺旋形时，德丹第则仿照周转轮的组合安装法把几个圆轮互相套装在一起，这就是托勒密描绘的“圆圈套圆圈”的运动。
首先是太阳：在当时的人看来，是一种环形运行轨迹。紧接着，下一个针面表示的是火星：请注意，火星的运动是在一个圆轮内的一个时钟装置上进行的。再下一个是木星：它的轨迹也是圆轮套圆轮，不过要更加复杂一些。再下一个是土星：还是圆轮套圆轮。然后是月球：这个行星的运行轨迹不正如德丹第所描绘的那样十分耐人寻味吗？表示月球运行的针盘并不复杂，因为它才真正是围绕地球运行的一个行星，其运行轨迹循环往复。最后是处在我们和太阳之间的两个行星的针盘，一个是水星，另一个是金星。它们运行轨迹的图象同前，表示金星的那个圆轮在另一个更大的、假想的圆轮内转动。
这是一种令人惊奇的、富有非凡智慧的构想，十分复杂——其实，早在公元150年，在基督诞生后不久，希腊人也应该能够设想出这样高超的结构装置，并从数学角度进行研究，果真如此，就会更加令人惊叹不已了。那么，这一装置的差错又在哪里呢？差错只有一个：即，7个针盘代表7个行星天体，这些天体必然只有一种而不是7种运行机制。只是在哥白尼于1543年提出太阳是这些天体的中心的看法以后，人们才终于发现了这种机制。
尼古拉?哥白尼（Nicolaus Copernicus）是一位杰出的波兰籍教士和人文主义思想家。他生于1473年，曾在意大利学习法律和医学，他曾向波兰政府建议进行币制改革；教皇也曾请他协助改进历法。大体说来，至少有20年左右的时间，哥白尼一直在不遗余力地向人们阐释“自然应以质朴纯真为本”这一近代哲理。那么，为什么这些行星运行的轨迹又是如讹的复杂？这是因为，正如哥白尼所推断的，人们恰巧是从他们所站立的地方、也就是从地球上来观察这些行星的、像那些具有远见卓识的先驱者们一样，哥白尼也提出了这样的问题：“为什么我们不从另外一个地方来观察行星呢？”对于哥白尼来说，文艺复兴时期的种种充足的理由，与其说是智力方面的理由，倒不如说是感情方面的理由，使他选择了金色的太阳作为他观察行星运行的“另一个地方”。
太阳端坐在所有行星的中央，登极称王。在这座美丽迷人的神殿中，我们能不能把这个光彩夺目的发光体放置在一个恰当的位置上，使它能够同时照亮整个天体呢？人们称它是明灯，是智慧的源泉，是宇宙万物的主宰，它的确当之无愧；埃及的赫密斯?屈斯默吉斯塔（rismegistus）把它称作“无处不见的上帝”，索福克勒斯（Sopra）也称颂它是“明察秋毫的天神”。于是，太阳君临宇宙的王位，统治着它的子民，所有的行星都围绕着它转动、运行。
我们知道，哥白尼早已考虑把太阳置于行星体系的中心。很可能，他在40岁以前就已经写出了关于他的宇宙图式的最初草稿，当然，这份草稿不会是数学性质的。不过，在一个宗教动乱的时代，这种主张是不可轻易提出来的。直到1543年，哥白尼快满70岁的时候，才终于鼓起勇气公开发表了他从数学的角度描述天体的著作，题名为《天体运行论》（tion of tion”这个词现在常用来表示某种与天文学毫不相关的意义，这并非出于偶然。这种意义正是发端于这个时候和这个书名。）也就是在这一年，哥白尼与世长辞了。据说，在他临终时、人们把一本《天体运行论》放在他手中，只是在这时他才终于看到了自己潜心写就、印刷成册的这部著作。
文艺复兴运动来势迅猛——涉及宗教、艺术、文学、音乐和数学等各个领域——与整个中世纪的体系发生了直接而尖锐的冲突。对于我们来说，亚里士多德的力学和托勒密的天文学理论在整个中世纪体系中似乎并不占有十分重要的地位。但是，对于哥白尼的同时代人来说，这些理论却代表着这个世界的天然的、明显可见的秩序。至于圆轮，它曾是希腊入关于完美运动的理想形象，早已成为一个僵死的偶像。如同玛雅人的历法或复活节岛上的石雕像一样，毫无生气。
哥白尼的理论体系，对于他所处的那个时代而言，则显得大逆不道，格格不入，尽管天体行星依旧在不停地运转着。（有一个曾在布拉格从事研究的年轻人，名叫约翰尼斯?开普勒（Johannes kepler），正是他证明了行星运行的轨迹实际上是呈椭圆形的。）不过，这类问题，在那时，既不是平民百姓所关心的，也和神父教士们毫不相干。他们对于天体轮回的理论，仍然信守不渝：日月星辰都应该而且必须围绕地球而转动。这已成为一个信条，似乎教会已经断然认定，托勒密体系不是由一个居住在地中海东部地区的希腊人发明的，而是由全能的上帝一手创造的。显然，这场争论的核心，不是学说本身，而是权势的问题。这场论争直到70年以后才在威尼斯见分晓。
在1564年，诞生了两位伟人，一位是英格兰的威廉?莎士比亚（illiamS of Venice）中，另一次是在《奥赛罗》中。这是因为，直到1600年，地中海地区仍然是世界的中心，而威尼斯又是整个地中海地区的中心。许多雄心勃勃、满怀抱负的人纷纷来到威尼斯，因为在这里他们可以自由自在地从事自己的工作而不受任何拘束：商人、冒险家、文人学者、还有一大批艺术家和手工匠人。他们遍布大街小巷，随处可见，和今天的情况颇为相似。
威尼斯人素有诡秘狡诈的声名。正如人们常说的那样，威尼斯是一个自由港，言下之意，颇有某种阴谋权术的气味，使得里斯本和丹吉尔（tangier）那样的中立城市提心吊胆，忐忑不安。1592年，基厄丹诺?布鲁诺（Giordano Bruno）就是在威尼斯，陷入一个背信弃义的保护人设下的圈套而被捕的，后来他被移交给异端裁判所（tion），8年后在罗马被处以火刑。
当然，威尼斯人又是一个注重实际的民族。伽利略曾在比萨（Pisa）对基础科学进行过十分深入的研究。据我推测，当时威尼斯人之所以聘请伽利略为帕多瓦大学的数学教授，主要是看中了他在实际发明方面所显示的才干。伽利略的一些发明成果仍保留在佛罗伦萨的西门托学院（Accademia Cimento）的历史性收藏品中，至今人们仍在进行精心的研究和应用。有一个旋绕状的玻璃器皿，是用来测量液体膨胀力的，它和某种温度计颇为相似；还有一个十分精巧的静水力学天平仪，可测出贵重物质的密度，这是根据阿基米德原理制作的。
伽利略还懂得一些买卖人的诀窍，他制成的一种他称之为“军用罗盘”的计算仪与近代的计算尺相比，不无相似之处。伽利略还曾在他的工作室中一边制作一边出售这种计算仪。他还编写了“军用罗盘”的使用手册，在自己家里印发给他人。这是伽利略发表的首批著作之一，被认为是一种良好的商业实用科学的范例，深受威尼斯人钦佩。
因此，毫不奇怪，当1608年底，来自佛兰德（Flanders）的一些爱出风头的人发明了一种极简单的单管望远镜时，他们都跑来设法卖给威尼斯共和国。不过，当时威尼斯共和国已聘用了伽利略，他比北欧任何一个科学家和数学家都更具权威——而且还是一位极优秀的宣传鼓动家。当他自己制作了一台望远镜以后，就催促威尼斯元老院尽快在教堂钟楼顶上当众展出了那台望远镜。
伽利略个子不高，身材结实，充满活力，长着一头只有男孩子们才有的红头发，看上去不大像个已成年的单身汉。佛兰德人发明望远镜的消息传来时，他刚满40岁。这件事使他激动不已。经过一整夜的苦苦思索，他终于弄明白了望远镜的原理，并动手制作了一台性能差不多的望远镜，能放大3倍，大体相当干一副高级的观剧望远镜。不过，在伽利略来到威尼斯教堂钟楼之前，他已经将望远镜放大率提高到8至10倍，制成一架名副其实的望远镜。用这架望远镜，从钟楼顶上望去，水平线约为20英里，你不仅能够看见海上航行的船只，而且还能在那只船航行了两个小时或更远的时候把它辨认出来。这项发明对于里奥托（Rialto）岛上的航运经纪人来说，真可说是价值千金。
伽利略在写给他在佛罗伦萨的妻弟的信中，详细谈到了这件事情，信上署明的日期是1609年8月29日：那么，你一定知道，在将近两个月以前，我们这儿传开了这样一个消息，在佛兰德，有人向莫里斯伯爵（Count Maurice）献上一架单筒望远镜，它的制作方法可以使距离很远的东西看起来就像在眼前一样，即便是一个距离我们两英里远的人，也能看得清清楚楚，这玩意儿竟会有如此奇妙的效果，使我想得很多。依我看，这种望远镜一定是以关于透视的理论为基础的，于是我就着手分析它的构造，我终于得出了结果，并且自己也制作了一架很好的望远镜，声誉远远超过佛兰德人的那一架。消息不胫而走，很快传到了威尼斯。6天前，我被大公召见，我不得不向大公和元老院的所有元老、向感到无限惊奇的所有人展示这架望远镜；许多绅士和元老，虽然年事己高，却不止一次地登上这威尼斯最高的钟楼，用这架望远镜观看那些远远地在海上航行的船只，还有那些正鼓足风帆向港口驶来的船只，如果没有我这架望远镜，大约要等上两个小时或更长时间才能看见它们。这种仪器的作用，实际上是使一个离我们，比如说，50英里远的物体移近、放大，使它看起来好像距离我们只有5英里远。
伽利略是现代科学方法的创始人。在钟楼顶上获得成功之后六个月，伽利略又做出了任何人都会感到满足的重大成绩。他忽然想到，仅仅把这种佛兰德人的玩意儿改造成一种航海仪器，是远远不够的。还可以把它变成一种研究的手段，这在当时的确是一种崭新的思想。
他把望远镜的放大率提高到30倍，用来观察星辰。这样，他第一次真正开创了我们今天所认为的实验科学研究的先河：建立实验设施，进行实验，公布实验结果。这就是伽利略在1609年9月到1610年3月不到一年的时间内所做的工作，并在威尼斯发表了他的杰出著作《星辰的使者》（tarry Messenger），生动地描述了他新近取得的天文学观察的结果。这部著作告诉了我们一些什么呢？
[我看见了]成千上万颗星，都是过去从未见过的，而且比我们以前知道的星，在数量上起码超出10倍以上。
但是，令人无比惊奇，而且特别使我感到激动以致必须提请所有天文学家和哲学家注意的是，我发现了4个行星，在我之前，没有任何一个天文学家知道这4颗行星，也没有人观察到它们。”
这里所说的，就是木星的4颗卫星。《星辰的使者》还谈到他怎样用望远镜观察月球。
伽利略是公开发表月球天体图的第一人。我们还保存着他亲手绘制的水彩画原件。
看见月球时的情景是极其美丽动人的……月球表面并不是平坦光滑的，看上去很粗糙，凹凸不平。和地球的表面一样，月球上也到处布满了大片岩石和环形山，有很多断层，蜿蜒曲折的峡谷也到处可见。
当时出使威尼斯总督府的英国大使，亨利.沃顿爵士（Sirton），在《星辰的使者》问世的那一天，专门向他的上司作了如下的报告：这位帕多瓦大学的数学教授已经……发现了4颗新的、围绕木星转动的行星，除此之外，还有许多我们过去不知道的恒星……月球也并非是平滑的球形，表面有许多突起的东西……这位作者的冒险之举，将使他不是名扬四海，就是贻笑天下。下一班船回国时，阁下将收到我寄上的一架光学仪器，它是经过那个人改进过的。
这个消息引起了极大的轰动。其声誉超过了当初在贸易界引起轰动的那一次成功。然而，这一新发现并没有受到普遍一致的欢迎，因为，伽利略观察天体的结果以及他向每一个愿意亲眼看一看天体的人所揭示的情况，都说明托勒密的地心宇宙体系是不能成立的。哥白尼的雄辩有力的推断当初是正确的，现在已得到明确的证实。而正如许多新近的科学成果一样，伽利略取得的成就从根本上为当时统治集团的偏见所不容。
伽利略原以为，他所做的一切，不过是为了证实哥白尼是正确的，每一个人都会听信他的意见。这是伽利略的第一个错误：他把人们的思想动机看得太天真了，这也是科学家们常犯的一种错误。其次，伽利略以为他这时已声誉卓著，满可以丢下他在帕多瓦大学辛劳而沉闷的教书匠的工作，脱离反教权主义的安全的威尼斯共和国的庇护，回到故乡佛罗伦萨去。
这是伽利略的第二个错误，而且最终成为他一生中的致命性错误。
16世纪，宗教改革所取得的一系列成功，迫使罗马天主教会发动一场猛烈的反改革运动。他们不遗余力地反对路德（Luty Years ar）。1622年，罗马设立了传播天主教信仰的专门机构，我们今天所用的“宣传”（Propaganda）一词就是从这里演化而来的。天主教徒和新教徒之间展开了一场我们今天所说的“冷战”（a cold war）。伽利略本来应该明白，在这场冷战中，无论是大人物还是小人物，都不会得到丝毫的好处。对于冷战的双方，判断是非曲直的标准十分简单，即谁不拥护我们，谁就是一个异教徒。即使像贝拉明枢机主教（cardinal Bellarmine）这样超脱的宗教信条的诠释者，当初也觉得基厄达诺?布鲁诺的天文学观点令人无法容忍，将他以火刑处死。教会就是一种强大的世俗权力，在那苦难的年代，它正在与一支政治十字军作战，在这场战斗中，任何手段最终都会被证明是正当的——这就是这个警察国家的道德准则。
在我看来，伽利略对于政界的事情极其无知，而最天真的是，他竟然以为能够用自己的机智去战胜政界势力，20年来，他独行其是，走着一条必然使他被判有罪的道路。当局对伽利略进行了长时间的暗中迫害，但是，毫无疑问，伽利略终将被迫缄口不言，因为他与当权者们的分歧无法调和。当权者们认定，宗教信仰应该支配一切：而伽利略却坚信，只有真理才能取信于全世界。
1633年，伽利略在法庭受审时，他与当权者们在原则以及个性方面的冲突完全公开化了。不过，在审理每一件政治性案件之前，照例总要经过一番长时间的幕后秘密活动。而在这次审讯以前进行的秘密活动的历史材料，现在都锁在梵蒂冈的机密档案库中。在各种文件的档案柜中，有一个不大起眼的保险柜，存放着梵蒂冈认为最重要的文件。例如。这里有英王亨利八世的离婚申请——由于梵蒂冈拒绝受理此案，宗教改革运动波及到英国，并中断了与罗马教廷的关系。基厄丹诺?布鲁诺案件没有留下多少文件资料，因为大部分材料在当时已被销毁，现存的资料全都在这里了。
这里还有那著名的1181号抄本，《伽利略诉讼案》（Proceedings Against GalileoGalilei）。审讯于1633年举行。而首先值得注意的是，这些文件记录开始于——什么时候？1611年，正当伽利略在威尼斯，在佛罗伦萨，以及在罗马取得重大成功之时，对他不利的秘密材料便被送到了异端裁判所。最早的材料依据（不属于这批档案）是：枢机主教贝拉明曾授意对伽利略的问题进行追究。有关的报告见于1613年、1614年和1615年的档案中。只是到了那时，伽利略才大吃一惊。因此，他专程前往罗马，力图说服他那些红衣主教的朋友，不要禁止哥白尼的宇宙体系理论。
但是，为时已经太晚了。1616年2月，在这份抄件的手稿中，已明明白自地写下这样的字句，直译如下：下列主张将被禁止：所谓太阳为天体的中心，是固定不动的：所谓地球并非处于天空中心，它不是固定不动的，而是以某种双重运动的方式运行的。
伽利略本人似乎已经逃脱了严厉的非难和指责。不管怎么说，他被传讯到贝拉明枢机大主教面前进行查问。他终被说服，而且贝拉明在给他的一封信中也提到，他不得坚持哥白尼的宇宙体系，也不得为这一体系辩护——但是，这份记录就此中断了。不幸的是，还有一份登记在案的材料记录得更详尽些，那上面是即将举行的审讯的记录。但这是17年以后的事了。
在此期间，伽利略回到了佛罗伦萨，有两件事他心里是十分明白的。之一是，他公开为哥白尼的理论辩护的时机还不成熟。之二是，他相信这种时机总有一天会到来。对第一件事的分析，伽利略是正确的；而他对第二件事的看法却完全错了。不过，伽利略一直在等待时机，直到——什么时候呢？直到一位聪明理智的枢机主教被选作教皇：他就是默菲厄.巴尔贝里尼（MaffeoBarberini）。
这件事发生在1623年，默菲厄?巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世（Pope UrbanVIII ）。这位新任教皇酷爱艺术。他喜爱音乐，授命让作曲家格里戈里奥?阿勒格里（Gregorio Allegri）写一支《弥赛亚》（a Miserere）九重唱乐曲，这支曲子后来长期作为梵蒂冈教廷的专用圣歌。新教皇也很喜爱建筑艺术。他决心使圣波得大教堂成为全罗马瞩目的中心。他任命雕塑家、建筑家基安?罗伦佐?贝尔尼尼（Gian Lorenzo Bernini）负责圣彼得教堂的内部装修，贝尔尼尼大胆地设计了那高大的华盖（即教皇宝座上方的天篷），这是对米开朗基罗原来的设计方案的唯一有价值的补充。在他年轻时，这位聪明的教皇还曾写过诗歌，其中一首十四行诗称赞了伽利略的天文学著作。
教皇乌尔班以革新者自命。他性情急躁，过于自信，他说：我通晓的知识比所有枢机主教的知识加在一起还要多！一个身在其位的教皇作出的判决，比一百个己故教皇制定的全部法令更有价值。
可是，事实上，身为教皇的巴尔贝里尼却原来是个纯粹巴罗克式的、大搞裙带关系的人物，他奢侈放纵，飞扬跋扈，好弄权术，对别人的意见完全置若罔闻。他甚至派人把梵蒂冈花园的鸟雀全部杀死，因为它们打扰了他的安宁。
1624年，伽利略抱着十分乐观的态度来到罗马，在梵蒂冈花园里和新任教皇进行了六次长谈。他希望这位贤能的教皇撤销1616年关于哥白尼宇宙学说的禁令，或者至少会避而不谈，不予追究。但是，事实上，乌尔班八世对此却不予考虑。伽利略还指望——教廷的许多官员也期待着——乌尔班八世能让那些新兴的科学思想悄悄地传进教会，让它们不知不觉地取代那些陈腐过时的思想。其实，当年托勒密和亚里士多德的异教理论也正是这样发展成为正统的基督教信条的，因此，伽利略仍一如既往地相信，在最后考验的时刻到来之前，教皇一定会在他的职权许可范围内站在自己这一边。但是，后来的事实说明他是大错而特错了。
双方的观点，从思想理论上说来，从一开始就是水火不相容的。伽利略历来主张，对于一种理论的最终的验证必须从自然界中去获得，除此别无他途。
我认为，我们在讨论自然问题时，不应该从《圣经》条文的权威出发，而应该从直接的感觉经验以及必要的客观证明出发。……况且，上帝在大自然中所显示出来的威力，丝毫也不比《圣经》经文中的逊色。
然而，乌尔班八世的观点却恰恰相反，他声称，对于上帝设计的蓝图，是无须作任何最终验证的，他还坚持要伽利略在他的著作中写明这一点。
任何人企图按照他自己的主观设想来局限与制约神的权力与智慧，都是胆大包天的狂妄行为。
这条戒律使教皇感到特别得意。结果，也正是这一条文，阻止伽利略作出任何明确的结论（甚至仅仅是对托勒密体系的否定性结论），因为如果那样做，就无异于侵犯了上帝凭借奇迹，而不是自然法则，主宰整个宇宙的神圣权力。
最后考验的时刻终于来临，1632年，伽利略把《关于两大世界体系的对话》（Dialogue on t orld Systems）一书交付印行。乌尔班八世对此大发雷霆。
你们那位伽利略竟然胆敢插手那些他本不应该插手的事情。而最严重、也最危险的是他提出的问题眼下很容易引起骚乱。他于当年9月4日给托斯卡纳（tuscan）大使写了上面这封信。就在这个月，决定命运的那道命令下达了：教皇陛下责成佛罗伦萨宗教裁判官以教廷名义通知伽利略，他务必于本年10月以内迅速赶到罗马来，听候教廷首席特别代理的审讯。
这位朋友，教皇默菲厄?巴尔贝里尼乌尔班八世亲手把伽利略交到了异端裁判所，至此，审讯程序已不可改变了。
圣玛丽亚?索普拉?密涅瓦（santa Maria Sopra Minerva）的多明我会（ted Books）。
这个机构有十分严格周密的规章程序，并于1588年形成制度，当然还不是正式法庭的规章制度。罪犯手中既没有一份起诉书副本，也没有证据材料的副本，并且没有律师为他辩护。
一共有10名法官参加了对伽利略的审讯：清一色的枢机主教和多明我会教士。其中有一位是教皇的兄弟，另一位是教皇的外甥。整个审讯工作由异端裁判所的首席特别代理主持。伽利略当年受审的大厅现在是罗马邮电局的一部分，不过，我们可想而知，在1633年时这个大厅是个什么样子，绅士权贵们的俱乐部里，一间阴森可怖的耶稣会审讯室。
我们也确切知道伽利略落到如此境地的过程与经历。事情是从1624年在那座花园里他与教皇在一起散步时开始的，显然，教皇并不允许公开承认哥白尼的学说。但是，伽利略想到了另一个办法，他在次年开始用意大利文写作《关于两大世界体系的对话》，在这部著作中，一个谈话人对哥白尼的体系提出种种反对意见，而另外两个谈话人更加聪明机智，一一予以回答。
但是，哥白尼的理论并不是一看就明白的。至于地球怎样围绕太阳一年旋转一周。以及地球怎样围绕自己的轴心一天旋转一周，而住在地球上的人类却不会被抛出去等等，当时都还搞不清楚。为什么一个重物从高高的塔楼上落下来会直端端地降落在转动着的地球上呢？
这个问题当时也弄不清楚。不过，实际上，伽利略可以说已经代表早已去世的哥白尼回答了诸如此类的反驳。我们永远也不要忘记，伽利略于1616年和1633年为了维护别人的理论，维护一个死者的理论，公然与教会势力相对抗，这是因为他相信这一理论是真实可靠的。
但是，至于他自己，伽利略在他的著作中表达过这样一种意思，即：从他还是比萨城中一少年的时候起，从他第一次一边用手按住脉搏，一边紧紧盯住钟摆的时候起。他的学説所献给我们的全部内容就已开始萌芽了。这就意味着我们地球上种种规律与法则也适用于整个宇宙，完全突破了透明天体的局限。天上的各种力和地球上的各种力都属于同一种类型。这是伽利略确信不疑的；因此，人们在这里所做的力学实验同样可以给我们提供有关日月星辰的信息。通过用他的望远镜对月球、木星、太阳黑子的观察，伽利略从此结束了这一古典信念的历史：天体完美无缺。终古如斯，唯有地球受变化规律的制约。
伽利略的这部著作完成于1630年，好不容易才获准出版。检查官们对他虽表示过同情。但事情很快就弄明白了，有某种强大的势力反对出版这本书。尽管如此，伽利略还是设法搞到了至少四份许可证。1632年初，伽利略的这部著作首先在佛罗伦萨出版问世。这本书立刻获得了成功，但对伽利略来说。灾难与不幸也紧接着一齐降临了。几乎与此同时，罗马大发雷霆：宣布停止印行，井购回全部已印的册数——当时实际上已全部售完。对此，伽利略必须来罗马作出回答。这是他无论找什么借口也很难回避的：他的年龄（年近古稀），他的疾病（确有其事），或是托斯卡纳大公爵对他的保护，统统无济干事。他必须到罗马来。
显然，教皇本人也对这部书大动肝火。他发现。在这本书中，至少有一段他曾反复坚持的话，被有意借用于一个使人觉得像个大傻瓜式的人之口，讲出来。审判预备委员会也是这样，记录的，有白纸黑字为证：我刚才引用使教皇颇为自得的那段话竟“在笨蛋口中”说出——这位传统的捍卫者被伽利略称作“大傻瓜”。很可能，教皇觉得这是在影射他本人；他当然觉得受到了侮辱。他相信，伽利略耍弄了他，而他手下的检查官也使他丢尽了面子。
于是，1633年4月12日，伽利略被带进了这间审讯室，坐在这张桌子旁，回答宗教裁判官提出的种种问题。向他提出问题的方式彬彬有礼。审讯在当时异端裁判中盛行的那种学究气氛中进行——用拉丁语，用第三人称。他是怎样被带到罗马来的？这是他的著作吗？他是怎样想到要写这本书的？这本书的内容是什么？所有这些问题都在伽利略意料之中；他期待着能为自己的著作辩护。但是，后来提出了一个他未曾想到的问题。
裁判官：他从前在罗马待过吗？具体说是在1616这一年。他待在罗马的目的是什么？
伽利略：1616年，我是在罗马，因为听说有人对尼古拉?哥白尼的观点表示怀疑，我就到罗马来了解一下，究竟有哪些观点是我们可以接受的。
裁判官：让他谈谈，那时他决定了什么，并且已经了解到什么？
伽利略：1616年2月，贝拉明枢机主教曾向我说明，如果对哥白尼的观点信以为真，那就直接违背了《圣经》的教义。因此，既不能相信它，又不能为它辩护，不过，它可以被看作或用作一种科学的假说。为了确认这一点，我请贝拉明枢机主教出具一张证明，1616年5月26日，我得到了这张证明。
裁判官：当时是否还有别的什么人给过他什么训诲？
伽利略：我记不起来有谁对我说过别的什么。
裁判官：如果在证人面前，我们对他说，当时确已指示他不得持有或为所说的那种学说观点进行辩护，也不得讲授那种学说观点，让他谈谈他是否能回忆起来。
伽利略：我记得我得到的指示是我不得持有所谓的这种学说观点，也不得为它辩护。但另外两点，即不准以任何方式讲授或研究它，却并没有写进我所依据的那份证明里。
裁判官：在前面所说的指示下达后，他得到了写作这本书的许可吗？
伽利略：我并没有请求允许我撰写这本书，因为我并不认为我违背了我所得到的指示。
裁判官：在他请求准许他印行这部著作时，他透露过我们刚才谈到的圣公理会的命令吗？
伽利略：当我请求准许付印这本书时，我没有说过什么，因为书中既没有坚持这种观点，也没有为它辩护。
伽利略手头确有一份已经签署的文件，只是规定他不得接受哥白尼的理论，也不得为这种理论辩护。好像这已被证明是事实。这是当时对每个天主教徒下达的一项禁令。异端裁判所却断言，还有另外一份文件，明令伽利略本人不得以任何方式讲授哥白尼的理论——就是说，即使是以讨论、推测或假设的方式，也是不允许的。异端裁判所用不着出示这份文件。
这不属于审讯程序的规则范围。我们这里却有这份文件，它收藏在机密档案里，但显然是一件赝品——或者说，它充其量是为已被取消的某次会议准备的一份文件草稿。贝拉明枢机主教没有在上面签字。证明人没有签字。公证人也没有签字。就连伽利略本人也没有在上面签字以表明他已经收到这份文件。
难道，面对那在任何法庭上都根本站不住脚的一纸空文，异端裁判所真的要在“持有或辩护”或者“以任何方式讲授”等字面上玩弄法律的诡辩术吗？是的。他们就是这样做的。
除此之外，他们别无高招。伽利略的书已经出版，有几位检查官对它放了行。教皇现在只能对这些检查官大发雷霆——他严厉惩处了他的秘书，因为这位秘书曾经帮助过伽利略。但他还不得不用某种引人注目的方式公开表明，这本书将被查处（该书列于“被禁书籍目录”达200年之久），因为“伽利略的某种欺骗行径”。这就是为什么这场审讯总是回避这部书中或哥白尼体系中的任何实质性问题，而竭力在条文和文件上兜圈子的原因。伽利略显得好像是处心积虑地蒙骗了检查官，他这样做不仅大逆不道，而且是公然的欺骗行为。
这个法庭并未再次开庭，审讯到此结束，这未免令人吃惊。就是说。伽利略有二三次被带进这间房子，允许他自己提出证明，进行表白，但并未对他进行任何盘问。在教皇主持下的一次异端裁判所的会议上对这个案件作出了裁决，对今后如何处置这类事件作出了最终的规定。持不同信仰的科学家将受到贬抑，权威将不仅表现在行动上，而且将主要表现在思想倾向上。伽利略必须收回自己的见解；而且，还要让他见识一下各种刑具。就象要对他动刑似的，以示警告。
对于一个以医生职业开始自己生涯的人来说，这种恐嚇究竟意味着什么，我们可以依据伽利略的一个同时代人提供的证词来加以判断，此人确是受过这种拉肢刑架的折磨的一位幸存者。他就是威廉.里斯格乌（illiam Lithgow），英格兰人，于1620年被西班牙异端裁判所判刑。
我被带到拉肢刑架前，接着，他们让我骑在上面。
我的两条腿穿过两侧，被一种用三块木板做成的刑具夹住。在脚踝处捆上一根很粗的绳子。这样。当那根杠杆被人用力朝前往下按时。我全身的重量都压在我的两只夹在木板中的膝关节上，顿时大腿的肌肉彼撕裂开来，膝盖骨被压得粉碎。我两眼直冒金星，口吐白沫，牙齿象鼓槌似的敲击着。嘴唇也不听使唤直打哆咳，我声嘶力竭地喊叫着、呻吟着，我的两臂，破碎的肌肉、双手和膝盖都在流血。当我从令人极端痛苦的刑具上放下来后，手臂被人紧紧抓住，我坐在地上，不断地恳求道：“忏悔！忏悔！”
伽利略没有受过刑讯拷问之苦，他只是两次受到刑讯的威吓。这足以使他心惊胆战了，其实，这种审讯的目的，不过是要向那些富有想象力的人们表明，他们也必不可兔地要受那种原始的、动物本能的恐惧心理的影响。不过，伽利略已经同意放弃他的主张。
我，伽利略?伽利勒，已故温森住?伽利勒之子，佛罗伦萨人，七十岁，奉命亲自到庭，跪拜于各位大人、各位至圣至明、受人景仰的枢机主教和负责查处全共和国异端邪说的总裁判官的座前；面对眼前的《圣经》并以双手放在《圣经》上——起誓，我一直相信，现在仍然相信，而且凭借上帝之助，今后也将相信神圣的天主教和教皇治下的罗马教会所信奉、宣扬和教诲的各项教义规定。然而——承蒙神圣法庭向我公正明断，向我传达训谕，我务必完全放弃所谓太阳是宇宙的不动的中心，所谓地球并非宇宙中心、而且运动不停等等荒谬主张，并明令我不得支持、辩护或以任何方式传授——口头或书面——上述邪说。但是，对于教皇的训令，我不仅没有遵照奉行，反而在得知这些邪说与《圣经》条文相悖以后，还斗胆撰写和印行专著来分析阐述那已被明令禁止的邪说，而且引证了有极大迷惑性的、有利于这种邪说的种种论点，却未得出任何结论。正是由于这一原因，宗教法庭宣布我有严重的异端嫌疑，也就是说，我被控支持和信奉太阳是宇宙的不动的中心、地球并非宇宙的中心而且运转不停的异端邪说：手臂被人紧紧抓住，我坐在地上，不断地恳求道：“忏悔！忏悔！”
伽利略没有受过刑讯拷问之苦，他只是两次受到刑讯的威吓。这足以使他心惊胆战了，其实，这种审讯的目的，不过是要向那些富有想象力的人们表明，他们也必不可兔地要受那种原始的、动物本能的恐惧心理的影响。不过，伽利略已经同意放弃他的主张。
我，伽利略?伽利勒，已故温森佐?伽利勒之子，佛罗伦萨人，七十岁，奉命亲自到庭，跪拜于各位大人、各位至圣至明、受人景仰的枢机主教和负责查处全共和国异端邪说的总裁判官的座前；面对眼前的《圣经》并以双手放在《圣经》上——起誓，我一直相信，现在仍然相信，而且凭借上帝之助，今后也将相信神圣的天主教和教皇治下的罗马教会所信奉、宣扬和教诲的各项教义规定，然而——承蒙神圣法庭向我公正明断，向我传达训谕，我务必完全放弃所谓太阳是宇宙的不动的中心，所谓地球并非宇宙中心、而且运动不停等等荒谬主张，并明令我不得支持、辩护或以任何方式传授——口头或书面——上述邪说。但是，对于教皇的训令，我不仅没有遵照奉行，反而在得知这些邪说与《圣经》条文相悖以后，还斗胆撰写和印行专著来分析阐述那已被明令禁止的邪说，而且引证了有极大迷惑性的、有利于这种邪说的种种论点，却未得出任何结论。正是由于这一原因，宗教法庭宣布我有严重的异端嫌疑，也就是说，我被控支持和信奉太阳是宇宙的不动的中心、地球并非宇宙的中心而且运转不停的异端邪说：因此，本着消除各位大人和所有基督信徒心中种种疑虑（这种疑虑自然是针对我的）的愿望，我无比恳切、无比虔诚地在此谴责、反对并断然放弃上述错误和异端邪说，以及其它所有有悸于神圣教会的种种谬误和邪说；我发誓，将来永不再以任何方式——口头的或书面的——谈论或维护任何可能引起人们对我的类似疑虑的观点；而且，只要我得知任何异端邪说或异端嫌疑分子，我将向宗教法庭或裁判官和我所在地的忏悔牧师告发。
此外，我起誓并保证完全遵奉宗教法庭已经要求或将要求我实行的所有补赎规定。如果我有违法不轨之举（但愿此类事情不致发生！），如果我违背了我的许诺、声明和誓言，我甘愿承受宗教法规和其它法令（一般的和特殊的法令）所规定的各种严刑处罚，以惩治我的懈怠之过。愿上帝帮助我，并以我手中神圣的福音书起誓。
我，伽利略?伽利勒，已放弃自己主张，并已发誓、许诺和约束自己，有如上述，口说无凭，谨在这悔改书上亲笔签字。并于1633年6月22日在罗马密涅瓦修道院逐字逐句宣读为证。
我，伽利略?伽利勒，亲笔悔过如上。
在此后的有生之年，伽利略在他远离佛罗伦萨的阿萨特里（Arcetri）别墅里，深居简出，受到严格的软禁。教皇对他毫不宽容。他的任何著述都不准发表。也不得讨论已被禁止的观点。伽利略甚至不得与新教徒交谈。这样做的结果是，从那时起，各地信奉大主教的科学家们都不敢说话了。伽利略的一位最伟大的同时代人。勒奈?笛卡尔（Rene Descartes）也只好停止在法国发表著作，最后跑到瑞典去了。
不过有一件事倒是伽利略此时决意要做的。他打算继续写完被这次审讯打断了的著作，一部关于“新科学”（New Science）的书。他所说的“新科学”指的是物理学，不是关于星球的物理学，而是关于地球上的物质的物理学，该书于1636年完成，也就是在那次审讯后的第三年，当时伽利略已是72岁的老人了。当然，他本人这时无法安排该书的出版，直到两年以后，由在荷兰莱登（Leyden）的一些新教徒设法将其付印问世。其财，伽利略已双目失明。关于他自己，他曾这样写道：呵！……伽利略，你的这位忠诚的朋友和仆人已经完全地、不可救药地失明，为时已有一月；于是，这天空、这大地、这整个宇宙，曾因我的认真的观察和清晰的阐释，扩大了100倍，不，扩大了1000倍，超出了以往历代饱学之士所接受的界限，可是现在却在我面前萎缩了，变成一个如此狭小的罗盘，我一己的感受和经验就可以把它完全填满。
在到阿萨特里来看望伽利略的人当中，有一位来自英格兰的年轻诗人约翰?弥尔顿（Joon），他当时正在酝酿他的毕生力作，计划写成一部史诗。令人啼笑皆非的是。在弥尔顿于30年后着手创作这部伟大诗篇时，他也双目失明了，而且也是依赖他的孩子们的帮助，才得以完成这部诗作的。
在他的生命即将终结之时，弥尔顿把自己比作力士参孙（Samson），那处在腓利斯人（Pine）当中、身陷囹圄的参孙：双目失明，在迦萨（Gaza）与奴隶们一道推磨。
力士参孙在临死时一举摧毁了腓利斯人的王国。这也正是伽利略所做的，不过并非出于他本人的意愿。异端裁判所对他的审讯和监禁所产生的结果是整个地中海的科学传统被中断了。此后，科学革命转移到了北欧。1642年，伽利略去世了，仍然是一个被软禁在自己屋子里的囚徒。就在这一年的圣诞节，伊萨克?牛顿降生了。