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离开比萨大学后，伽利略来到学术空气自由的帕图拉大学。每逢他上课时，大厅里挤得水泄不通。远至瑞典和苏格兰的学生也慕名远道而来，他们中间的许多人，后来都成了著名的学者。
伽利略给学生们讲宇宙，并告诉他们，宇宙中没有任何东西是一成不变的，这与亚里士多德的学说正好相反。他还告诉学生，所有东西、所有原子、所有星球都在运动。
１６０９年，伽利略听说荷兰人发明了望远镜，他通过别人的一点描述，凭着自己独特的天赋，经过刻苦钻研和实验，成功地研制了世界上第一架放大倍数为３３倍的天文望远镜。在这架天文望远镜的帮助下，伽利略探索了深邃神秘的天空，在一年之内他就做出了一系列重大的发现：
月球表面并不象亚里士多德所说的那样平滑，而是呈现不规则的凹凸起伏。
银河也不是人们所说的银白的云彩，而是由千千万万颗暗淡的星星所组成的。
木星旁边有四颗运转着的卫星；地球并不是各个天体旋转的唯一中心。
太阳上面有黑子；土星周围有光环……所有这些结果，都有力地支持了哥白尼的太阳中心说（“日心说”）：即地球和所有行星都围绕太阳运行。
１６１０年，伽利略出版了他的《星际使者》，向全世界宣布了他的上述发现。人们惊讶地说：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙。”
１６１１年，伽利略在《关于太阳黑子的通信》中，肯定太阳是宇宙的中心，维护哥白尼的“日心说”。他竭力想分清宗教和科学的界限，认为前者属于人们的道德行为范围，后者属于自然界和人的关系的范围。他指出，天体的永恒，只是相信亚里士多德哲学的教士们自己的看法，而不是天主教的教义。
然而，当时势力强大的教会反对哥白尼的“日心说”。他们认为地球是宇宙的中心，太阳是围绕地球转动，而地球是不动的。因此教会在１６１６年给伽利略下了一道禁令，不准讲授哥白尼的学说。伽利略为此烦恼不已。
１６２３年，伽利略冒险开始他最有名的著作——《关于两种世界体系之间的对话》的写作。同时他６次请求教皇乌尔班接见他。他小心翼翼地向教皇介绍哥白尼学说的书籍，教皇同意他把对“日心说”赞成和反对的论点一起写出来，但不允许他得出地球是绕着太阳旋转的结论。
随后的６年时间里，他完成了他的杰作。在书中他巧妙地阐明了自己支持哥白尼学说的证据，而反对哥白尼“日心说”的人的辩解却愚蠢而无力。
伽利略把哥白尼的学说当作“一种纯数学假说来叙述”。１６３２年，这本书得到了教会监察吏的许可后出版发行。但是，教会的权威人士很快就发现了伽利略仍在支持哥白尼的“日心说”，于是便一次又一次地把他押上宗教法庭。
当时的伽利略已年近七旬，身患重病，体质虚弱。在宗教法庭上，他的精神和肉体受尽了折磨。１６３３年６月２２日，他被迫双膝跪地发誓，哥白尼的理论纯碎是一派胡言乱语。他要“放弃、诅咒、痛恨”过去的种种错误，并保证以后永不宣传和谈到它，违犯了甘愿受死。
伽利略刚宣布完他的誓言，就大声喊道：“不管怎么说，地球毕竟是在运动着的”。这说明伽利略并没有放弃自己所坚持的学说。
伽利略被判处终身监禁，监外执行。但他没有放弃科学，经过３年的顽强拚博，他又完成了一部巨著《关于力学和位置运动的两种新科学的对话和数学证明》。在书中，他大胆叙述了物体的各种运动和动力学有关的一些问题，为近代实验科学的发展，开辟了广阔的道路。这部书被偷运到荷兰出版时，伽利略已双目失明。
伽利略的晚年境遇极为凄凉，只有他的女儿在他身边照料他。
１６３４年他的女儿先他而死，他更加孤独和痛苦。１６４２年１月８日这位终身为科学真理而斗争的伟大巨人含冤离开了人世。
１９８３年，罗马教会终于为伽利略冤案公开平反，为此在罗马成立了一个由不同宗教信仰的著名科学家组成的委员会，它的宗旨是：“研究科学同宗教信仰的关系，伽利略案件的科学方面以及伽利略学说对现代科学的贡献。”
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哥白尼
哥白尼是文艺复兴时期波兰著名的天文学家，是太阳中心说的创始人。他的太阳中心说的创立，从根本上纠正了地球中心说，揭穿了宗教神学伪造的谎言，对社会革命起了巨大的推动作用。
１４７３年，哥白尼出生于波兰托伦城的一个商人家庭。由于父母早丧，他从小就由当教士的舅舅抚养。１８岁时来到当时波兰的首都克拉科夫，在克拉科夫大学学习。由于受到意大利文艺复兴思想的影响，哥白尼在那里接受了人文主义的思想，同时对天文学和数学发生了浓厚的兴趣，开始用天文仪器观测天象。
哥白尼大学毕业后回到家乡，舅舅为了让哥白尼继承自己的衣钵，在天主教会任职，就送他到意大利留学，学习教会法律。
１４９５年，哥白尼来到文艺复兴的发源地意大利，到波伦亚大学学习教会法。然而，哥白尼的兴趣却在天文学上，他利用一切闲暇时间刻苦攻读天文学与数学著作，并坚持观测天象。后来，哥白尼又先后进入帕多瓦大学和法拉腊大学学习医学、教会法，但他仍不改初衷，坚持天文学的研究。在意大利，哥白尼结交了一批天文学家，他们经常交换对天体结构的认识。加上哥白尼自己的观测研究，他开始对盛行于欧洲已一千年之久的“地球中心说”产生了怀疑。“地球中心说”是古希腊哲学家亚里士多德提出来的，公元２世纪罗马天文学家托勒密又加以推演论证，使它进一步系统化了。
地心说认为地球静止不动地居于有限的宇宙中心，日月星辰都围绕地球运转。教会借助这种理论，说上帝创造了地球，并让它居于宇宙中心，日月星辰都是上帝创造出来用于点缀宇宙的装饰品。这个理论被教会奉为金科玉律，用来统治、愚弄人民，为他们自己服务。
１５０６年哥白尼回到祖国，在弗罗恩堡大教堂担任教士。从此，他获得了一定的物质保障与充裕的时间，来从事他所热爱的科学研究工作。
为了研究方便，哥白尼特意选择了教堂围墙上的箭楼作宿舍兼工作室，在里面设置了一个小小的天文台，用自制的简陋仪器，开始了长达３０年的天体观测。正是在这里，他写下了震惊世界的巨著《天体运行论》，其中选用的２７个观测事例，就有２５个是他在这个箭楼上观测记录的。
《天体运行论》共有６卷。在书中，哥白尼大胆地提出：“太阳是宇宙的中心，所有行星都围绕太阳运转；地球不是宇宙的中心，而是绕太阳运转的一颗普通行星。”
“人们每天看到的太阳由东向西运行，是因为地球每昼夜自转一周的缘故，而不是太阳在移动。”
“天上的星体的不断移动，是因为地球本身在转动，而不是星体围绕着静止的地球转动。”
“火星、木星等行星在天空中有时顺行，有时逆行，是因为它们各依自己的轨道绕太阳转动，而不是因为他们行踪诡秘。”
“月亮是地球的卫星，一个月绕地球转一周。”
哥白尼还在这本书中批判了托勒密地球是静止的理论。指出地球在运动时，人们只所以觉得是整个宇宙在转动，犹如人在行船上，不觉船动而觉得陆地和城市后退一样。地球不动是假像，地球绕太阳转动才是真实。
哥白尼知道，他的“太阳中心说”必将给封建教会以沉重的打击，必将暴露上帝创造世界说法的荒谬。所以他踌躇了很久，直到他已是６９岁的老人时，才同意将他的《天体运行论》出版。１５４３年５月的一天，当拿到这本书时，他已经瘫痪在床一年多了，他只摸了摸书的封面，便欣慰地闭上了眼睛。
哥白尼创立的“太阳中心说”从根本上改变了旧的宇宙观，揭穿了宗教神学伪造的谎言，在科学发展史上具有划时代的意义，从此自然科学便从宗教神学中解放出来。
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