1600年，开普勒应邀来到布拉格成为第谷的一名研究助理，这个神经脆弱、略带些自卑的古怪家伙与他老师那趾高气扬的派头完全格格不入，但每当两人在行星观测问题中遇到分歧时，开普勒却寸步不让，常常与第谷争得面红耳赤。盛怒之下，第谷不止一次咆哮着让这个“乡巴佬”滚蛋，但清醒之后，他马上意识到自己这位大弟子惊人的洞察力是其他所有助手甚至第谷本人都难以企及的，又忙忙地去与开普勒和解……

　　1601年10月的一天，第谷像往常一样在盛宴中放肆地豪饮，突然，他觉得身体不听使唤地好像要爆裂开来，便顾不上什么社交礼节，直接退席、匆匆赶回家卧倒在床，但已为时过晚，酒精正一点点吞噬着他的生命……临终之前，第谷将他心血铸就的“独门秘籍”授予了与自己共事仅一年的首席助理开普勒，期望开普勒能够利用那浩繁的数据对以地球为中心的“第谷宇宙模型”进行修补，使其日趋完善。此时的开普勒虽然已隐约悟到：地心说或许并不能为众星辰的运行提供最合理的解释，但还是郑重地答应了恩师的嘱托，从他手中接过那张密密麻麻的星表。开普勒发誓，要从那变幻莫测的数据当中寻找到隐藏在天际的秘密。

　　经过年复一年埋头苦算，开普勒将形态各异的轨道线用统一的几何语言加以整合，先后总结出了三条规律。首先，每颗行星都沿着椭圆形的轨道围绕太阳运动，而太阳总是位于每个椭圆轨道其中一个焦点之上。这是一个震惊时代的发现，抛开它接过尼古拉?哥白尼（Nikolaj Kopernik）高举的火炬，为日心说提供了强有力的数学模型，并向宗教法庭献上了一记漂亮的重拳这段辉煌篇章不谈；单单就轨道的形状这一具体问题来说，开普勒已经悄然向从古希腊至今人类世代为之痴迷的圆发出了挑战，圆是如此的完美，从圆圈上的每个点到达圆心的距离都相同，彼此是多么的平等与团结……可是，大自然却偏偏要让这一和谐的对称性遭受少许破坏。

　　然而，虽然达不到圆的境界，椭圆也并不是一堆杂乱无章的存在，还记得中学几何课上你是如何与椭圆初识的吗？拿一根棉线两端各系上一枚图钉，把两枚图钉隔开一定距离分别固定在纸上，用笔穿过棉线把其拉紧，如图，绕着两枚图钉旋转一周即可得到一只椭圆。因此，椭圆上任意一点到两枚图钉的距离之和是恒定的（其值即为棉线的长度），我们把图钉所在的位置定义为椭圆的“焦点”。虽说行星没有被嵌入完美的圆形轨道，但其运行方式仍有规律可循：太阳总是位于椭圆的某一焦点——你若把该模型想象成压扁的圆，则太阳的位置恰好落在形变后幻化出重影的两个“圆心”之一。

　　日期：2014-10-25 18:37:05
　　既然轨道不是标准的圆，那么行星大概也不会匀速奔跑，它们必须做出一些调整来适应椭圆模型。由此，开普勒进一步发现：每颗行星在相等的时间内其运行轨迹所扫过的区域面积相等，也就是说，行星运动速率周期性的变换是为了保持某个物理量的恒定！于千变万化中寻找不变性，是其后数百年间每一个物理学家的终极梦想，也是开普勒为科学研究定下的基调——他是当之无愧的理论宗师。

　　为什么行星愈靠近太阳运行速率就愈快？通过观察其轨道，原因即一目了然。如图，以太阳为焦点，把行星划过的任意一段弧线的起点与终点分别与焦点相连，便在宇宙空间内得到一块巨型扇面。根据开普勒第二定律，相同时长所切分的扇形其面积相等，即：Sa=Sb=Sc；为了保证上述条件，行星在距离太阳较近的（如图中c区域内）地方就必须大步飞奔来弥补“扇沿”较短的缺憾，以覆盖与a\b区域同样大小的面积。

　　将行星轨道各自分立地研究过后，开普勒又尝试把整张星表综合起来，找寻各轨道之间的相互联系，那便是开普勒第三定律：任何两颗行星的运行周期与轨道半长轴的3/2次方成正比。这一非凡的定量关系式为人类史上首轮“知识大爆炸”揭开了序幕。
　　早在三定律问世之前，1597年，伽利略与开普勒这两位探路者的心灵就已跨越欧洲大陆交汇到了一起，开普勒曾写信给伽利略，向他粗略论证了哥白尼体系的正确性。但作为一名严谨的学者，伽利略并未立刻作出回应，他需要证据，如何才能更细致地观察星空呢？十二年后，在荷兰人汉斯?李波尔（Hans Lippershey）的启发下，世界上第一架用于科学观测的望远镜在伽利略灵巧的双手中诞生了；不久，宇宙就为这名大胆闯入它内心深处的勇者送上了一份大礼。1610年1月4日至15日夜间，伽利略用单筒望远镜凝视木星时，发现其周围有四颗身形娇小的星星竟然围绕着木星在转动——原来并不是每颗星体的轨道都以地球为中心！正是这一板上钉钉的事实令伽利略放弃了托勒密体系，决心以自己的方式去搜寻更加完整的天界图像，最终导出了与开普勒相同的结论——太阳才是宇宙的中心——两人不仅分别为日心说提供了精确的数学模型与观测记录，更开启了将科研建立在严密的逻辑与可重复比对的实验双重基础之上的先河，自然规律不再是空想家脑海中的幻影奇谭或宗教法庭上考据派翻着经书喋喋不休的争论，现代科学从此正式创生。

　　天际的星辰与手中的小球，暗藏其间的秘密一个接一个地浮出水面，上至教皇牧师、下至平民百姓，整个世界为之惊惶、耸动、窃喜……然而，这些秘密之间又有着怎样的深层联系呢？后文艺复新时期的一代人用各自毕生的努力共同唤醒了沉睡千年的科学巨人，巨人缓缓从大地爬起，它挺直腰板张开双臂，准备拥抱即将到来的黎明。此时，一个顽皮的小孩悄悄站上了巨人的肩膀，好奇地向着远方眺望……

　　日期：2014-11-01 20:09:58
　　像苹果一样思考
　　1642年圣诞夜（儒略历），一个孱弱的早产儿降生于英格兰林肯郡乡下的伍尔索普庄园，这个小得可以装进一只马克杯的婴孩甚至连是否能够存活都十分令人揪心。不过，他的母亲汉娜·艾斯库（Hannah Ayscough）还是依照当地的习俗早早为孩子起好名字——艾萨克·牛顿（Isaac Newton）——同他无缘谋面的父亲一模一样。
　　牛顿三岁的时候，汉娜改嫁给一个六十三岁的牧师，那气量狭窄的老头不让这无依无靠的孩子接近自己妻子半步，可怜的艾萨克只能独自寄宿在外祖母家，没人知道他究竟经历了怎样一段童年时光。直到七年之后，继父去世，艾萨克才得以和他日思夜念的母亲重聚，而此时，他发现家里又增添了三张陌生的小脸。汉娜依然无暇顾及作为兄长的牛顿，不久他就被送到城里去念书，在学校，他第一次找到了生活的乐趣。英格兰沿海小镇，咯吱作响的风车随处可见，艾萨克通过细心观察，仿制出一个又一个浓缩版风车模型，在男孩中间颇受欢迎。不久，他又利用另一套动力装置设计了一台1.2米高的水钟，钟面上有艾萨克依据水位变化而标记的不等分刻度，一开始大家还以为那只是件粗糙的工艺品，没想到艾萨克每天按时往里灌水，一段时间后同学们发现那钟走得还真准，逐渐成了全班人的计时重器。把大自然蕴藏的节律借用手工创制的小玩意儿一一给展现出来，这个爱好一直伴随艾萨克到八十多岁，但后来，在他手中诞生的已不仅只是“小玩意儿”。