本期封面是17世纪佛兰德画家萨斯特曼斯（Justus Sustermans，1597—1681）为伽利略（Galileo Galilei，1564—1642）绘制的肖像，完成于1636年，当时伽利略已72岁，三年前被罗马宗教裁判所判处有罪和终身监禁，两年后双目失明。萨斯特曼斯是托斯卡纳大公费迪南多二世（Ferdinando Ⅱ deMedici，1610—1670）的宫廷画师，伽利略则更早获得这个家族的青睐，他与费迪南多二世的父亲科西莫二世（cosimo Ⅱ deMedici，1590—1621）有着非常密切的关系。托斯卡纳大公国是意大利北方最富庶的地区，从1434年起就由佛罗伦萨的美第奇家族统治。

萨斯特曼斯为伽利略作过多幅肖像，而以现今保存在英国格林尼治国家海事博物馆的这一幅最为珍贵。画中的伽利略神情严峻、目光坚毅、气度不凡，扶在椅把上的左手无名指上戴着一枚钻戒，似乎在彰显主人的高贵身份和气质，更重要的是右手握着的器物，那是经他改造后用来进行天文观测的望远镜。

望远镜原名察谍镜（spyglass），发明者是17世纪初荷兰的眼镜匠，詹森（Zacharias Jansen，1580—c.1638）、梅提乌斯（Jacob Metius，c.1571—c.1631）和利佩希（Hans Lippershey，1570—1619）都被认为是可能的候选人。可以想象，他们或其他某位磨镜匠偶然将一枚凸透镜放在眼前的一枚凹透镜前方，相隔一定的距离就获得了远处景物的放大图像。1608年秋天，利佩希向荷兰共和国的实际统治者奥伦治亲王毛里斯（Maurice of Orange，1567—1625）赠送了一架察谍镜并申请专利，后者责令海牙议会审议他的申请，议会组成的专门委员会决定给予利佩希一笔奖金，但是没有授予其专卖权，因为当时还有其他一些人都声称自己能够制造察谍镜。

封二之图1是荷兰画家大勃鲁盖尔（Jan Brueghel the Elder，1568—1625）的作品《玛丽蒙特城堡周边的风景》，大约完成于1611年，与伽利略的《星际使者》（Sidereus Nuncius，1610）几乎同时。画面的左下角有一个手持察谍镜向远方眺望的人物（图2）。玛丽蒙特城堡是罗马神圣帝国在尼德兰南部的领地和狩猎场，当时的主人是哈布斯堡家族的阿尔伯特七世和他的妻子伊萨贝拉，大勃鲁盖尔则是他们的宫廷画师。除了这幅《玛丽蒙特城堡周边的风景》之外，他还留下了多幅與此城堡和察谍镜有关的作品，

例如下面这幅与鲁本斯合作的画像，就把玛丽蒙特城堡作为其女领主伊莎贝拉的背景。

1609年前后，欧洲许多地方都获悉荷兰人发明察谍镜的消息，还有人进行了仿制，例如伦敦的哈略特（Thomas Harriot，1560—1621）、以及玛丽蒙特城堡的主人所雇佣的工匠，据载阿尔伯特七世曾将仿制的样品送给神圣罗马帝国皇帝鲁道夫二世（Rudolf Ⅱ，1552—1612）和西班牙国王。在伽利略出场前，察谍镜多被当作一件新奇玩具，或者有人意识到可以用于军事目的，这从它的名字就可以推想出来。唯一的例外是哈略特，他曾用自制的察谍镜观测月亮，并据此画出世界上第一幅月面图，时间是1609年7月26日；不过他的月面图相当粗糙，这与其制作的察谍镜放大率不高有关。

伽利略用察谍镜观测月亮比哈略特晚了四个月，不过只有在他手中，这一发明才真正变成一种全面观测星空、证实哥白尼学说、从而为近代科学革命奠定基础的科学仪器。伽利略最早仍然使用“察谍镜”这个词，“望远镜”（telescope）是1611年4月在罗马诞生的——在欢迎伽利略加入灵采科学院的宴会上，有人提议用带有希腊词根“遥远”（tele）和“观察”（scope）的组合来命名这种仪器。

1609年5月，伽利略从自己在巴黎的学生那里获知望远镜的信息，立即意识到这一发明的意义。在接下来的几个月里，他投身于仪器的制作与改良，到了8月中旬已经制成一架放大率达八、九倍的望远镜。8月23日伽利略携带自己的仪器觐见威尼斯总督，当着总督和众多议员的面，在议会高塔上用望远镜观望远方驶近港湾的海船。两天后他将自制的仪器赠送给威尼斯共和国，在附信中说明了望远镜的军事意义。他得到的回报是在帕多瓦大学的教授聘约改为终身，薪酬则由每年400金币增至1000金币。实际上伽利略对这一奖励并不十分在意，因为不久他就找到了更好的位置和更强大的赞助人。就在这一年的2月，科西莫二世成为托斯卡纳大公，后者若干年前曾向他学习数学，所以不久伽利略就搬到佛罗伦萨去了。封三之图9是一幅表现伽利略向威尼斯总督演示望远镜功能的壁画，现在仍然在瓦雷泽市的彭蒂宫里。

1609年11月，伽利略把望远镜的放大率提高到20倍，这时他才真正将镜头转向星空，观测的第一个对象是离地球最近的天体月球。从11月30日到12月18日，伽利略用望远镜持续观测月球表面和月相的变化，并亲手绘制了至少八幅月面图，他在一年后出版的《星际使者》中引用了其中的五幅图。

居住在罗马的画家兼建筑师卡尔迪（Lodovico Cardi，1559—1613）是伽利略的好友，经常给他写信通报罗马政界和学界的近况。晚年的卡尔迪还曾借助伽利略设计的望远镜观察太阳黑子，他与伽利略的通信以及本人绘制的太阳黑子图也被保存下来，伽利略则努力说服灵采学院的庇护人切西（Federico Angelo Cesi，1585—1630）发表卡尔迪的研究成果。更为有趣的是，1610年10月卡尔迪接到教皇保罗五世（Paul V，1550—1621）的订单，要求他为正在建设中的圣玛利亚大教堂保罗厅的穹顶绘制壁画，经过整整两年的艰苦劳作，壁画于1612年10月完工，画面的中心部分是表现“圣灵感孕”（The Immaculate Conception）这一题材的圣母玛利亚（封三之图10），而她的脚下则是一弯新月（图5）。仔细辨认可以发现，卡尔迪是按照伽利略在《星际使者》中的图像绘制月亮的（图6）。

这一惊世骇俗的举止没有引起教廷的注意和干涉真是艺术的幸运，在传统的西方人士眼中，月亮是晶莹皎洁的天体，亚里士多德认为月上世界是完美无缺的，希腊一罗马神话中的月神阿尔忒弥斯或黛安娜在艺术家的作品中也都是圣洁无暇的形象，而在这份以圣母为主题的教皇订货中，卡尔迪竟敢偷偷塞进伽利略通过望远镜获得的最新科学发现。

当伽利略把望远镜指向另一个明亮的天体木星时，更惊人的发现到来了。1610年1月7日，他通过30倍放大率的望远镜观察木星，发现它旁边有两颗小星，之后又发现了两颗，它们都有规律地出现在木星的两侧或隐没不见，将近两个月的连续观测使他确信看到的是木星的卫星。3月12日，伽利略出版了报告其用望远镜观测月亮、木星以及其他天体的《星际使者》，第一版500册一经推出即告售罄，伽利略也名声大噪。在此之前的2月13日，伽利略还曾致书科西莫二世，透露自己的新发现并询问可否以“科西莫”或“美第奇”来命名木星的卫星。因为科西莫二世这一代正好有四位兄弟，最后决定把四颗星统称为“美第奇星”（Medieian Stars）。图8是《星际使者》第一版的封面，用“新拉丁文”即当时流行的意大利文写成，右面的翻译参考了徐光台的中文译本。

也就是在这一年的春天，伽利略辞去帕多瓦大学教职，接受科西莫二世的邀请，担任托斯卡纳大公国的宫廷首席数学家和哲学家，这是一份酬金不菲而相对清闲的差事，从此他可以把更多的时间和精力用在纯科学研究上了。在此之后，伽利略还利用望远镜观察金星、水星、土星和其他星体，为哥白尼学提供了更多的证据。1610年12月11日，他在给托斯卡纳大公国驻布拉格大使的信中留下了一个字谜，希望自己的竞争对手开普勒（Johannes Kepler，1571—1630）能够看到它。这是当时欧洲学术界为确保优先权而又能赢得时间进一步核实自己成果的普遍做法。两个星期之后，伽利略公布了谜底——“爱情之母模仿月亮的形状”（Cynthiae figures aemulatur mater amorum）；“爱情之母”指金星，因为其拉丁名称就是罗马神话中的爱神维纳斯，整句的意思是说金星如同月亮一样具有位相变化。他在给自己的学生卡斯泰利（Benedetto Castelli，1578—1643）的信中，详细介绍了这一支持哥白尼学说的有力证据（按照托勒玫的地心说也可解释内行星的位相，但是不符合伽利略的观测结果）。

1632年，伽利略在《關于两大世界体系的对话》中，系统地陈述了他赞许日心说的观点，这一立场是基于他对天体进行长期观察所得到的结论之上的。概言之，通过望远镜伽利略发现：

（1）月球表面并不平滑，“月上世界”的成说是无稽之谈；

（2）相比于整个宇宙，人们了解的行星和太阳系微不足道，恒星距地球无限遥远；

（5）银河与整个星空的星体不可胜数；

（4）木星有四颗卫星，如同月球环绕地球一样，围绕着木星作周期运动，由此可见地球并不是一个特殊的天体，宇宙中不存在唯一的绕转中心；

（5）金星、水星都呈现月亮一样的位相变化；

（6）太阳表面有黑子，虽然不晓其机理，却足以说明古希腊人关于“完美天界”的思想是值得怀疑的；

（7）彗星、新星的发现同样质疑“天体不朽”的陈腐观念；

（8）土星周围有奇怪的附属物（后来惠更斯利用更高倍的望远镜发现了土星环与众多卫星）。

所有这一切，都为哥白尼的日心说提供了直观而有说服力的证据。

封三之图11是波兰历史题材画家马泰伊科（Jan Matejko，1838—1893）的《天文学家哥白尼与上帝对话》，画面中的哥白尼正在教堂屋顶上从事天文观测，弗洛恩堡的夜空星汉灿烂，地上的一盏提灯照亮了哥白尼的脸庞和身边的物件：纸张、书籍、圆规、比例规和一幅显示日心说的图板，他身前是一架类似六分仪的测量仪器。哥白尼大概不会想到，再过70年左右，他的伟大学说将由伽利略通过实际观测得到证明和发扬光大，而后者手中的利器就是由荷兰眼镜匠们发明的望远镜。

（撰文 梦隐）