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才可能给这条定律作完全证明，抽气机的发明是大约1654年的事。从此以后，便能够观
察在几乎等于真空的空间里下落的物体，结果发现羽毛和铅落得一般快。伽利略当时所
证明的是，大块和小块的同种物质之间没有测量得到的区别。直到他那个时代，向来以
为大铅块总比小铅块落得快的多，但是伽利略用实验证明这不合事实。在伽利略的时代，
测量技术并不是像后来那样的精密；尽管如此，他仍然得出了真实的落体定律。假设物
体在真空中下落，它的速度按一定比率增大。在第一秒末，物体的速度是每秒32英尺；
第二秒末是每秒64英尺；第三秒末，每秒96英尺；依此类推。物体的加速度，即速度的
增加率，总是一样；每过一秒钟，速度的增加（大约）是每秒32英尺。
伽利略又研究了子弹飞行问题，这对他的雇主塔斯卡尼公说来是个重要的问题。向
来认为水平发射出去的子弹，暂时间沿水平方向运动，然后突然开始垂直下落。伽利略
证明，撇开空气阻力不计，水平速度要遵从惯性定律保持不变，不过还要加上一个垂直
速度，这速度按照落体定律增大。要想求出子弹飞行一段时间以后某个短时间（譬如说
一秒钟）内的运动情况，可采取以下步骤：首先，假令子弹不往下落，它会走一段和飞
行的第一秒钟内走过的水平距离相等的水平距离。其次，假令子弹不作水平运动，只往
下落，那么它就会按照与飞行开始后的时间成正比的速度垂直降落。事实上，子弹的位
置变化正好像子弹先按起始速度水平运动一秒钟，然后再按照与飞行已经历的时间成正
比的速度垂直降落一秒钟那时应有的位置一样。由简单计算知道，结果形成的子弹路径
是一条抛物线，把空气阻力的干扰部分除外，这点可由观察证实。
以上所讲的是动力学中一条效用极广的原理的一个简单实例，那是这样一条原理：
在几个力同时作用的情况下，其效果同假令各力顺次作用相同。它是一个叫作“平行四
边形律”的更普遍的原理的一部分。举例说，假设你在一只进行中的船的甲板上，横穿
甲板走过。当你走的时候船已往前进了，所以你对于水来说，你既顺着船运动的方向往
前动了，也横过船行的方向动了。你假若想知道对于水面说你到达了什么位置，你可以
设想起先在船进行当中你立定不动，然后在一段相等时间内，你横着走过船而船不动。
同一个原理对于力也适用。这一来，便能够求出若干个力的总效果，并且若发现运动物
体所受的几个力的各自的定律，便也可能分析物理现象了。创始这个极有效的方法者是
伽利略。
在以上所说的话里，我尽量使用接近十七世纪的用语。现代用语在一些重要方面与
此不同，但是为说明十七世纪的成就，宜暂且采用当时的表达方式。
惯性定律解开一个在伽利略以前哥白尼体系一直无法解释的哑谜。前面谈过，假如
你从塔顶上丢落一块石头，石头落在塔脚下，并不落在塔脚略偏西的地方；然而，如果
说地球在旋转着，那么在石头下落当中它本应该转过一段距离才是。所以不如此，理由
就在于石头保持着在丢落以前和地面上其它一切东西共有的那个旋转速度。实际上，假
使塔真够高，那就会出现与哥白尼的敌派所推想的恰相反的结果。塔顶因为比塔脚更远
离地心，运动得快些，所以石头应该落在塔脚稍偏东的地方。不过这种效果太小，恐怕
测量不到。
伽利略热心采纳太阳中心体系；他与开普勒通信，承认他的各种发现。伽利略听到
有个荷兰人最近发明了一种望远镜，他自己也制了一架，很快就发现许多重要事情。他
发现银河是千千万万颗单个的星集合成的。他观察到金星的周相，这种现象哥白尼原先
知道是他的学说的必然推论，但是凭肉眼无法辩识。伽利略发现木星的各个卫星，为对
他的雇主表示敬意，他给这些卫星取名“sideramedicea”（梅狄奇家之星）。据了解这
些卫星遵守开普勒定律。可是有个难处。向来总是说有五大行星、太阳和月球七个天体；
“七”乃是个神圣数字。安息日不就是第七天吗？过去不是有七枝灯台和亚细亚七教会
吗？那么，还有什么比果然有七个天体会更得当呢？但是假若须添上木星的四个卫星，
便凑成十一——一个不带神秘性质的数目。根据这理由，守旧派痛斥望远镜，死不肯通
过它看东西，断言望远镜只让人看到幻象。伽利略写信给开普勒，愿他们对这些“群氓”
的愚蠢能共同大笑一场；
从信的其余部分看来很明白，“群氓”就是用“强词诡辩的道理，仿佛是魔法咒语”，
竭力要把木星的卫星咒跑的哲学教授们。
大家知道，伽利略先在1616年受到异端审判所秘密断罪，后来又在1633年被公开断
罪；在这第二次断罪时，他声明悔过改念，答应决不再主张地球自转或公转。异端审判
所如愿以偿结束了意大利的科学，科学在意大利经几个世纪未复活。但是异端审判所并
没能阻止科学家采纳太阳中心说，还由于自己的愚昧给教会造成不少损害。幸亏存在有
新教国家，那里的牧师不管多么急切要危害科学，却不能得到国家的支配权。
牛顿（1642—1727）沿哥白尼、开普勒和伽利略开拓的成功道路，到达最后的完满
成功。牛顿从自己的运动三定律（前两条定律该归功于伽利略）出发，证明开普勒的三
条定律相当于下述定理：一切行星在每个时刻有一个趋向太阳的加速度，这个加速度随
它与太阳之间的距离平方反比。他指明，月球向地球和向太阳的加速度符合同一公式，
能说明月球的运动；而地面上落体的加速度又按平方反比律和月球的加速度沟通连贯。
牛顿把“力”定义成运动变化的起因，也就是加速度的起因。他于是得以提出他的万有
引力定律：“一切物体吸引其它一切物体，这引力和两个物体的质量乘积成正比，和其
距离平方成反比。”由这公式他能够把行星理论中的全部事情，如行星及其卫星的运动、
彗星轨道、潮汐现象等都推断出来。后来又明白，甚至在行星方面，轨道与椭圆形的细
微偏差也可以从牛顿定律推求。这成功实在完满，牛顿便不免有危险成为第二个亚里士
多德，给进步设下难破的壁障。在英国，直到他死后一个世纪，人们方充分摆脱他的权
威，在他研究过的问题上进行重要的创造工作。
十七世纪不仅在天文学和动力学上成绩卓著，在有关科学的其它许多方面也值得注
目。
首先谈科学仪器问题。复式显微镜是十七世纪前不久，1590年左右发明的。
1608年有个叫李伯希（Lippershey）的荷兰人发明望远镜，不过在科学上首先正式
利用望远镜的是伽利略。伽利略又发明温度计，至少说这件事看来极有可能。
他的弟子托里采利（Torricelli）发明气压计。盖里克（GuerA icke，1602—86）
发明抽气机。时钟虽然不是新东西，在十七世纪时主要靠伽利略的工作也大大改良。因
为有这些发明，科学观测比已往任何时代都准确、广泛得不知多少。
其次，除天文学和动力学以外，在其它科学里面也有了重大成果。吉尔伯特（Gilb
ert，1540—1603）在1600年发表了论磁体的巨著。哈维（Harvey，1578—1657）发现血
液循环，1628年公布了他的发现。雷文虎克（Leeuwenhoek，1632—1723）发现精细胞，
不过另有一个叫史特芬·哈姆（StephenHamm）的人，好像早几个月前已经发现了。雷文
虎克又发现原生动物，即单细胞有机体，甚至发现了细菌。罗伯特·波义尔（Robert，
1627—91）是“化学之父，寇克伯爵之子”，在我年幼的时候，是这样教小孩子的；现
在他为人们记忆，主要由于“波义尔定律”，这定律说：处在一定温�