科技文艺复兴：文艺复兴时期的技术与科学

文艺复兴时期，在意大利植物学家中，最杰出的是皮埃特罗•马蒂奥利（Pietro Mattioli,1501-1577），他是古罗马伟大学者狄奥斯克里底斯著作的评论家，在鉴别古书所提到的植物方面表现出卓越的洞察力。马蒂奥利于1544年出版了《评狄奥斯克里德斯》（Commentaries on Dioscorides）,在书中补充了他那个时代所发现的新植物，并配了数百幅精美的插图，该书产生了广泛的影响，在一个多世纪里出现了近百个版本。
在动物学领域也有文艺复兴时期的先驱和绘画家。法国学者皮埃尔•贝隆（Pierre Belon，1517-1564）是最早的动物学家之一，他主要研究鸟类和鱼类，重视比较解剖学，并思考物种之间的关系。贝隆解剖鲸类（鲸和海豚）时发现的乳腺使他相信鲸类是海中的哺乳动物。不同物种间形态的根本性的相似也让贝隆吃惊，他在1555年出版的《鸟类的自然历史》（Histoire de la Nature des Oysseaux）一书中，在鸟类的骨架边画了一个人的骨架，显示出两类如此不同的物种之间某些相似的大体结构。9
在贝隆研究鸟类的同一年，瑞士博物学家康拉德•格斯纳（Conrad Gesner，1516-1565）出版了新动物学中具有纪念意义的著作《动物史》（Historia Animalium）。这部书堪称那个时代的百科全书，共有五卷，记载了上千种生物，成为此后两个世纪中动物学的原始资料。
总的来看，文艺复兴时期的博物学家还为未能脱离传统，但他们已在用全新的眼光看待自然界，他们积极寻找种群、模式、现存形态之间的亲缘关系，搜寻多种多样自然状态下基本结构，虽然知识上有一些不足，但著作中的绘画具有很高的艺术价值。
2、天文学
文艺复兴时期，承袭古希腊传统以地球为宇宙中心的天文学发生了观念性变革，发动这一变革的是著名天文学家尼古拉•哥白尼。
尼古拉•哥白尼（Nikolaus Copernicus，1473-1543年）生于波兰的托伦城，18岁时进入克拉科夫大学学习，在那里产生了对天文学的兴趣。后来他到意大利留学，先后在波托尼亚大学和帕瓦多大学读法律，医学和神学，并接受了文艺复兴人文思想的熏陶。哥白尼在波托尼亚大学时的老师迪诺瓦拉（Maria de Novara）对当时占支配地位的托勒密地心体系持批判态度，认为这个体系太复杂，这对哥白尼有很大影响。
1506年哥白尼回到波兰，协助担任地区主教的舅父的工作，同时也开始构筑自己的新宇宙体系。1512年舅父去世后，哥白尼被派往波罗的海海滨的弗洛恩堡教堂任职，此后30年他一直在这里工作，业余时间继续天文观测，并深入理论研究。1539年，哥白尼写成《天体运行论》（De Revolutionibus Orbium Celestium），系统论述了他的日心地动学说。哥白尼深知这一理论对传统天文学的颠覆性，心存犹疑，不敢公诸于世。后来受友人的劝说，终于动心交友人拿去出版。1543年5月25日，刚印好的《天体运行论》送到哥白尼面前，他已经因中风卧床了很久，据说，哥白尼只用颤抖的手抚摸了一下这本书，便与世长辞了。
《天体运行论》共分六卷，第一卷为全书的导言，概述了日心说的基本原理和出发点，说明宇宙和大地都是球形；天体的运动是以太阳为中心的匀速圆周运动；地球的运动由自转，公转和岁差三种运动构成等。其后的几卷则将日心说用来解释各大行星的视运动等具体问题。
哥白尼用太阳取代地球位于宇宙的中心，所有的行星包括地球均以太阳为中心转动。哥白尼最终构造了这样的新宇宙图景：最外层是恒星天，它是静止不动的，这构成了行星运动的参考背景；最远的行星是土星，运行周期30年。其后依次是木星，运行周期12年；火星，运行周期2年；地球，运行周期1年；金星，运行周期9个月。最后是水星，88天绕太阳一周。月亮是地球的卫星，它既随地球绕太阳转动，每月也绕地球旋转一周。

图11 哥白尼像

图12 在哥白尼体系中，太阳位于宇宙的中心

就模型化的意义来说，哥白尼学说明显比传统的地心说简洁，然而由于与观察经验不合（人们习惯看到太阳东升西落，符合地球静止的观念），起初受到许多人的质疑。最严重的是，哥白尼提出的地球运动与无限宇宙的观念，直接与当时占统治地位的宗教思想相抵触，因而遭到无情封杀。
哥白尼学说经过大半个多世纪才逐渐为人们所接受。这其间，意大利学者布鲁诺（Giordano Bruno）为传播哥白尼学说甚至以生命为代价。
今天评价哥白尼学说的意义，不妨借用英国科学史家丹皮尔（Sir William Cecil Dampier）的阐述，在谈到哥白尼的贡献时他这样写道：“哥白尼教人用新的眼光去观察世界。地球从宇宙中心降到行星之一的较低地位。这样一个改变不一定意味着把人类从万物之灵的高傲地位上贬降下来，但却肯定使人对于那个信念的可靠性发生怀疑。”因而，哥白尼学说的重要性不仅仅是在人类宇宙图景上的转变，更重要的是对西方的宗教和哲学都产生了深刻的影响。10