作者像是人类四百年科学探索史的“说书人”，用精准、优雅的语言讲述了从哥白尼发表《天体运行论》之后的科学发展的历程，展示了人类群星闪耀的光辉，鲜活的科学故事，近代科学大厦是如何建立的，以及科学发展的历史必然性。探讨了科学精神的本质和推动科学发展的力量。同时也介绍了数学、物理、化学、生物等方面的知识。 本书史料可信、思想连贯、叙述生动，人类探索科学400年的恢弘历史跃然纸上，是一部史诗般的科学史话。 阅读此书，一是了解人类科学文明的演变历史，认识科学大师，理解科学思想，体味科学研究之艰辛，学会像科学家们一样思考。二是真正“站在巨人的肩膀上”望向更远、更美好的科学景致。 强烈**给对这个世界充满好奇心的8-120岁的“少年”。

天球运行 1543年5月24日，尼古拉·哥白尼（Nicolaus Copernicus）辞世于波兰弗龙堡。 相传当日，版刚刚印好的《天球运行论》被送到了病榻之前，70岁的老人从昏迷中苏醒，抚摸书页，平静地离世。 在《天球运行论》中，哥白尼正式提出日心说，与天主教会长久以来奉行的地心说划清界限。 这**，是近代科学史的发轫，自然科学在中世纪神学板结土壤的缝隙中坚韧生长。 一个世纪来，新航路不断被开辟，从欧洲出发的船队越过太平洋与大西洋，连接起整个世界。哥伦布的航路横跨大西洋，将西班牙的力量扩张到遥远的美洲，为美洲大陆送去了火枪、马匹、宗教和天花，为欧洲带回了黄金、烟草、火鸡和梅毒。航海家达·伽马从葡萄牙出发，向东绕过好望角驶向印度。肯尼亚蒙巴萨港口的年迈黑人水手目睹葡萄牙人的帆船驶进港口之时，定会忆起半个世纪前，规模更胜的郑和舰队也曾在此停泊逗留。那是大航海时代中东西方文明少有的交集，明帝国的航行至此而终，欧洲的开拓却自此更盛。20多年前麦哲伦完成环球航行，将地圆学说的证明带回欧洲，他自己却没能荣归故里，长眠在东方万里之遥的菲律宾。 整个大航海时代，明帝国以傲慢无知又宽容友善的姿态享受万邦来朝，随后房门紧闭；西方人则以开拓进取却贪婪嗜血的精神，在随后的几个世纪中，把旗帜插满了世界地图上几乎所有空白区域。 要有光 艾萨克·牛顿（Isaac Newton）的时代，是混乱、丰富、充实又生机勃勃的时代。 牛顿出生时的英国，历经文艺复兴解放思潮的洗礼，民主的幼芽坚韧生长；在王室与议会的争夺倾轧下，革命的涡流隐隐欲动。牛顿出生的前一年，1642年，英国内战爆发，政治家克伦威尔以铁骑军起家，掀起了反对君主政体的争斗。历经7年内战，英王查理一世被公开处决，克伦威尔以护国公的身份在王座上执剑，俯视着英伦三岛，英国迎来了短暂的共和。 牛顿之前，科学还掩映在哲学、密教学、炼金术的面纱之下，从事纯科学研究者不过寥寥数人。哥白尼、第谷、伽利略、开普勒等人如同黑夜中的孤星，此起彼落，难以同时辉映。 而牛顿的时代，随着思想的点亮，星斗渐次出现，连缀成灿烂星汉。牛顿的时代，也是哲学家霍布斯、洛克、笛卡儿的时代；是数学家沃利斯、莱布尼茨的时代；是化学家波义耳的时代；是物理学家惠更斯、胡克的时代；也是天文学家卡西尼、哈雷的时代。 人们开始追求理性和自然，肯定人的价值。科学家们沿着“伽利略们”开辟的道路孜孜以求，用一个半世纪完成了一场科学革命，**改变了科学的面貌。 艾萨克·牛顿生逢其时，他与同时代的巨手一道，创造出全新的世界。在一个多世纪后，德国哲学家依曼努尔·康德（Immanuel Kant）被问到：“我们生活在开明时代吗？” 康德回答：“不，我们生活在启蒙时代。” 17世纪中叶，正是启蒙时代开端。 革命 从哥白尼的《天球运行论》到伽利略的《对话》，再到牛顿的《原理》，科学家漫漫求索两个世纪。哥白尼亲手推开了中世纪锈蚀千年的铁门，伴随着门轴转动时发出呕哑的嘶吼，光从门缝中以30万千米每秒的速度涌进，转瞬之间照亮了整个欧陆。 欧洲诸国几乎是同时醒来的，为人类揭示宇宙的五位重要的科学家哥白尼、第谷、开普勒、伽利略和牛顿，分属五个不同的**，学术**从意大利移到不列颠，后又将东渡英吉利海峡，归于法兰西。 伽利略辞世百年之后，意大利后的科学精英业已凋零，这个当年辉煌的文艺复兴运动发源地不复当年荣光。人们转头回望，仅仅望见一缕伽利略时代的余晖。 1737年，佛罗伦萨，埋葬了伽利略整整95年的尘封之所再度开启。人们从那个迫于教皇压力、收容了伽利略近一个世纪的寒酸钟楼密室里拖出了两个棺架，一个葬着伽利略，另一个葬着他的学生维维安尼。 人们怀揣敬意吟唱着祷词，抬着棺椁缓步前行。挽歌回荡在高高的廊柱之间，婉转绕梁。抬棺者走过一半的路程，放下棺架，由另一批人接手，以分享为伟人扶柩的荣耀。 这场迟来的葬礼整整规划了半个世纪。当年伽利略的资助人和学生、托斯卡纳大公费尔南多二世与维维安尼屈从于罗马教廷，不敢给他举办一场隆重的葬礼，如今大公已经去世整整60余年，维维安尼也已辞世32载。他们在世时已经设计好了伽利略的陵寝，圣克罗切大教堂被选为体面的安息之所。伽利略的半身塑像立于教堂北墙的壁龛之中，司职天文学与几何学的女神分列两侧。在伽利略陵寝的对面，教堂南墙，另一个托斯卡纳人，去世在伽利略出生前的艺术巨匠米开朗基罗华贵的纪念碑与之遥遥相对。 牛顿去世后，他身后的科学界留下了巨大的学界真空。牛顿虽然有在剑桥大学任教的经验，却不擅长教授学生，他没能为英国培养出下一代杰出的学者，他去世之后，英国便再不复数学**的地位。 18世纪的启蒙时代后来被称作理性时代，在整个百年中，科学的发展都显得温和而平静，下一次的风起云涌，还要等到达尔文携进化论向整个神学体系发起冲击。这是缺乏英雄气质的时代，没有布鲁诺火光之中的殉道，没有伽利略与教廷的激烈抗争，也没有牛顿的苹果传奇。这个时代被看作是两次科学革命高峰之间的低谷，在暗淡的星光之下，人们以精致柔和的动作，规矩地向前行进，半个世纪以来的汹涌洪流被泄入地下湖泊，它们在平静的地表之下不安分地涌动，等待着喷薄欲出的一刻。 激变 每当后世的历史学家对比法国与美国的两次大革命时，总是唏嘘不已。与美国朝气蓬勃的独立战争相比，法国大革命笼罩着浓郁的悲剧气息。这一场革命摧毁了旧制度，也摧毁了法兰西民族一代精英。法国也从此罹患上革命狂热病，一个世纪以来政权几易其主，共和国与帝国政体在历史年表上犬牙交错。 启蒙时代靠着黄金一代科学家、哲学家的风云际会，法兰西原本已经建立起了整个文明世界的学术**地位，却在革命之中自废武功，学术地位摇摇欲坠。 。。。。。。 19世纪末20世纪初，是激荡不安又生机勃勃的时代。历史行进至两大世纪之交，也跨过旧与新的交点。 历史学家丹皮尔在他出版于20世纪中叶的著作《科学史》中回顾这段历史，把19世纪看作科学时代的肇始。他的理由还不仅在于百年之间科学上取得飞速发展，而且在于从19世纪开始，人们转变了对自然和宇宙的认知范式。人们开始相信，人和周围的世界服从统一的规律，而观察、归纳、演绎、实验的科研方法，也可以推至纯科学领域以外的学科。 19世纪里，学者们组织起来，开始追求纯科学和纯知识方面的进步，理论不再落后于实践，象牙塔中的知识架构，已经远远走在了发明应用之前。 在整个19世纪，科学家们在各条战线上突飞猛进，取得了辉煌的成就。许多学科焕然一新，更有许多新的学科与分支在百年之间诞生。从世纪初法国群英的深耕，到下半叶英国德国的再度崛起，人们不断突破既往的认知边界。 新世纪 世纪之交的科学界，奇异而充满矛盾。 一方面，理论科学经过了18世纪的波澜不惊，在19世纪取得了辉煌成就。人们取得了一项项巨大的突破，在各条战线高歌猛进。德国物理学家马克斯·普朗克年轻时立志要投身理论物理时，老师劝说他，物理学是一门已经完成了的科学，把一生献给不会再有多大发展的学科领域，实在太过可惜。 而另一方面，在人类的智慧作出重大发现之余，整个世界似乎都还在沉沉酣睡。冰山的瞭望者感慨于极光的瑰丽，可冰山更广大的部分依然浸没在水下，对水面以上的变化一无所知。 19世纪末，蒸汽轮船已经出现大半个世纪，可轮船上还经常可以看到辅助风帆。电报网络经过发明家的反复改良、得力官员的锐意推进，已经可通达世界彼端的印度，可大部分的通信依然只能靠邮政。1886年，卡尔·本茨的三轮机动车已经在德意志获得了专利，可直到1897年，马车依然奔驰在各国城市的大街小巷。 科学领域的成就也要历经坎坷，才能被同行知晓以及接受。孟德尔的豌豆论文尘封35年，才被重新发现；道尔顿的科学原子论历经百年，直至1905年人们还对其充满怀疑。即使是成长起来的普朗克，也在自传中回忆，19世纪末的自己，对原子论不仅冷淡，“甚至敌对”。 新与旧、正与误、传统与革新、对过去的缅怀和对未来的憧憬、对此前辉煌成就的敬意和对“两片云朵”的不安混合在一起，应和着时代的洪流编织进历史。 结 语 如果人类的科学发展史是一部戏剧，这是一场漫长的群戏。 在宇宙角落一颗尘埃般微不足道的星球上，有一群渺小的两脚生物。 他们才刚刚进化出来，建立起初等的文明，他们身体脆弱，跑得不快跳得不高，从没有人去过比月亮更远的地方。 他们的历史在宇宙时间尺度下，堪称须臾刹那。 他们妄图参透整个宇宙的真理。 一群人，不同的人，怀着不同的愿望、出于不同的目的，走上了相同的道路。他们用各自的方式，彼此搀扶陪伴、竞争赶超，相互勉励也相互激发，前往一座足够险峻的山峰。 这部戏剧中不需要添加什么反派来增强戏剧冲突，因为攀登过程已经足够精彩。 这批渺小的个体中好奇的一批，用尽短暂到可笑的一生，努力在这座大山脚下向上攀登哪怕仅仅是一颗沙砾般大小的距离。 伽利略靠着粗陋的透镜发现木星的四颗卫星；牛顿从苹果的落地参悟天体运行的原理；勒维耶用纸笔运算发现太阳系边陲的行星；达尔文从鸟喙的形状猜测生物演化的规律；爱因斯坦和玻尔靠纯逻辑推演在索尔维会议上论剑。 管中窥豹，尚可见一斑。他们连一斑都见不到，几乎只能靠着几根绒毛来推测整个动物世界。每一个摸象的盲者都比他们了解更多细节。 他们如同**之地的向导，为人类打开一扇通往真理高峰的大门。他们用尽全部职业生涯，努力走到那个世界里。 普通人站在遥远的门外望去，只能看到一点点浮光掠影，而这一点点漏出的光线也足够炽烈，召唤着一批又一批年轻人走向大山。 许多人留下了自己的名字，为今人所知。而更多不为人知的旅者，或是走上了错误的方向，或是没有足够的天赋，或是没有接受足够的教育，或是不够勤奋，或是缺乏运气，他们没能取得足以称道的成就，或是更加痛心——明明取得了成就却遭到忽视。 自在非洲东部的古人类**拿起石器，迄今已过300多万年。300万年间人类不断改变着认知世界的方式，从粗粝的石器进化到规模可与城市比肩的大型强子对撞机，建立起**伟大灿烂的文明。 这是300万年来探索者层层叠叠的礼赠，是这群渺小两脚生物的胜利，也是这枚渺小星球曾经存在过的证明。

章 天球运行 / 1 第二章 要有光 / 33 第三章 革命 / 89 第四章 激变 / 159 第五章 新世纪 / 243 参考文献 / 379 致谢/ 389