2014年版序
1968年版前言
1959年版序
第一部  英雄时代
  1  黎明
  2  天球的和谐
  3  飘浮的地球
  4  勇气的失败
  5  与现实的分离
  第一部年表
第二部  黑暗的间奏
  1  长方形的宇宙
  2  封闭的宇宙
  3  经院学者的宇宙
  第二部年表
第三部  胆怯的教士
  1  哥白尼的生平
  2  哥白尼系统
  第三部年表
第四部  分水岭
  1  年幼的开普勒
  2  《宇宙的奥秘》
  3  成长的烦恼
  4  第谷·布拉赫
  5  第谷和开普勒
  6  三大定律的产生
  7  低迷时期的开普勒
  8  开普勒和伽利略
  9  混沌与和谐
  10  估算新娘
  11  最后的岁月
第五部  分道扬镳
  1  举证责任
  2  伽利略的审判
  3  牛顿的综合
  第四、第五部年表
尾声
致谢
参考文献精选
注释
译名对照表
出版后记

    8
    开普勒和伽利略
    1. 关于神话的题外话
    这确实是一个新的起点。智人的主要感官的能力大小和范围突飞猛进，剧增到其自然能力的30倍、100倍，乃至1000倍。其他器官的能力范围也同样在突飞猛进，很快将这个物种转变成了一个力大无穷的巨人族——而其道德高度却一寸也没增长。这是一个可怕的单方面的突变，就像鼹鼠变大到鲸鱼的大小，却仍保留着鼹鼠的本能。这场科学革命的缔造者们就是在这场物种突变过程中的那些作为突变的基因的个体。这些基因事实上是不平衡、不稳定的。这些“突变体”的个性已经预示了人类在接下来的发展中的差异：科学革命中的智识上的巨人们却是群道德上的矮人。
    当然，他们比起同时代人的平均水平，既不更好也不更差。说他们是道德侏儒只是相较于他们在智识上的伟大而言的。以一个人的智识成就为标准来判断一个人的性格，可能会被认为不公平，但过去的那些伟大文明正是这样做的。道德与知识价值的背离本身就是过去几个世纪的发展特点。它在伽利略的哲学中得到预示，并在现代决定论的价值中立说之中得到了完全的体现。科学史家对待始创的科学之父们的宽容正是基于科学之父们所引入的那种传统，即将智识和性格进行严格的区分，就像伽利略教导我们的要区分物体的“第一”和“第二”性质。因此，对克伦威尔或丹东来说，道德评估被认为是必不可少的，但对伽利略、笛卡尔或牛顿来说，这被认为是无关痛痒的。然而，科学革命不仅提供了发现，还产生了一种对生活的新态度，一次哲学气候的变化。在这种新气候下，那些创始人的个性和信念的影响持久地延续了下去。其中最显著的就是伽利略和笛卡尔在他们各自不同的领域中所造成的影响。
    相比于哥白尼教士，从畅销的科学著作中体现出来的伽利略的个性，与历史事实的关系甚至还要更少些。然而在他的这个例子中，这并不是出于将个人区别于其成就的那种善意的中立，而更多是出于拉帮结派的动机。在具有神学倾向的作品中，他看起来似乎是别有用心的；而在理性主义的神话中，他是科学的圣女贞德，是屠杀宗教裁判所之恶龙的英雄圣乔治。因此，这位杰出天才的名声主要源自他从未做出过的发现和他从未建立过的功勋，这也就不足为奇了。与近年来科学提要中的陈述相反，伽利略并没有发明望远镜，也没有发明显微镜，没有发明温度计，也没有发明钟摆。他没有发现惯性定律，没有发现力或运动的平行四边形法则，没有发现太阳黑子。他对理论天文学没有做出贡献，他并没有从比萨斜塔上往下抛重物，也没有证明过哥白尼体系是正确的。他没有遭到宗教裁判所的折磨，没有在地牢里挣扎，也没有说“然而地球仍在转动”（eppur si muove），他并不是一位科学的殉道者。
    他所做的是创立了关于动力的现代科学，这让他成了塑造人类命运的伟人之一。动力学为开普勒定律提供了走向牛顿宇宙不可或缺的补充。“如果说我能够看得更远，”牛顿说，“这是因为我已经站在了巨人们的肩上。”这些巨人主要就是开普勒、伽利略和笛卡尔。
    2.伽利略的青年时期
    伽利略·伽利莱1564年出生，1642年去世——这也是牛顿出生的那一年。他的父亲文森托·伽利莱是一个低等贵族的落魄子孙，一个极具修养的人，作为作曲家、音乐评论家都取得了相当大的成就。他蔑视权威，有激进分子的倾向。例如，他（在一项关于对照法的研究中）写道：“在我看来，那些试图仅仅通过依靠权威的分量来证明一项主张的人，他们的做法极其荒谬。”1
    在童年时代的大气候方面，我们能立即感受到伽利略与我们前文的主角们的反差。哥白尼、第谷、开普勒，从来没有完全切断过滋养他们的中世纪神秘主义汁液的脐带。伽利略是一位二代知识分子，是反对权威的第二代反叛者；若是在19世纪的环境下，他的父亲会是自由主义者，而他会是社会主义者。
    早期的肖像画显示他是一个头发姜黄、脖子短粗的健壮年轻人，五官颇有些粗俗，鼻子肥厚，眼神自负。他在佛罗伦萨附近的瓦隆布罗萨修道院的耶稣会学校上学，但老伽利略希望他成为一名商人（对于一位托斯卡纳贵族而言，这绝不是堕落），将他带回了比萨。后来，父亲看到儿子表现出来的天赋，就改变了主意，在他17岁时又将他送到当地大学学医。但文森托有5个孩子要照顾（另有小儿子米开朗琪罗和3个女儿），上大学的费用很高，所以他试图为伽利略获得奖学金。尽管当时在比萨有40多项授予贫困学生的奖学金，但伽利略一项都未能获得，他被迫退了学，没有获得学位。这实在令人惊诧，因为他早已明确证明了他的才华。1582年，大学第二年，他发现了一定长度的钟摆以恒定频率摆动，无论振幅的大小。2大约同一时间，他发明了“脉搏计”，一种用于测定患者脉搏的节拍器。此外，还有其他证据证明了这位年轻学生在机械方面的天才，鉴于此，他的早期传记作者将他申请奖学金被拒解释为他的非正统的反亚里士多德观点招致了敌意。然而，事实上，伽利略早期的物理学观点并不具有任何革命性。3奖学金被拒更有可能不是由于伽利略的观点不受欢迎，而是因为他的为人——冷淡、好嘲讽而傲慢，这毁掉了他的一生。
    回到家后，他继续学习，主要是他越来越感兴趣的应用力学，他制作机械仪器和小装置的技巧也日臻完善。他发明了一种流体静力平衡仪，写了一篇有关的论文，并以手稿的形式传播，开始引起学者们的注意。其中包括圭多巴尔多·德尔·蒙特侯爵，他将伽利略推荐给他的兄弟德尔·蒙特红衣主教，后者又将他推荐给了执政的托斯卡纳公爵斐迪南·德·美第奇。结果，伽利略被任命为比萨大学的数学讲师，这是在这同一所大学拒绝授予他奖学金的4年之后。就这样，从25岁起，他就开始了他的学术生涯。3年后，1592年，他再次在赞助人德尔·蒙特的操作下，获得了著名的帕多瓦大学数学
    突然间出现一片神秘而古老的浩瀚海洋，
    它又深又黑，宽广无边，尺寸不可丈量……教授的任命。
    伽利略在帕多瓦一待就是18年，这是他一生中最有创造力、最多产的时期。正是在这里，他奠定了现代动力学的基础，即与运动物体有关的科学。但这些研究的成果直到他生命的尽头才得以发表。46岁时，《星际信使》传播到世界各地，而在此之前，伽利略没有发表过任何科学著作。4在他运用望远镜做出发现之前，他在这一时期的声名鹊起一部分依赖于他以手稿形式传播的论文和讲稿，一部分则在于他的机械发明（其中包括测温仪，这是温度计的前身），以及他在自己的工作坊中与手艺精湛的工匠们一同制造的大量仪器。但是他真正伟大的发现——如落体和抛物的运动定律——以及他的宇宙学观点，仅有他自己和与他私下通信的一些人知道。这些人中就有约翰内斯·开普勒。
    3.教会和哥白尼体系
    两位科学之父的第一次接触发生在1597年。开普勒当时26岁，是格拉茨的数学教授；伽利略33岁，是帕多瓦的数学教授。开普勒刚刚完成了他的《宇宙的奥秘》，并且借助一位前往意大利的朋友，送了一些书（包括这本）给“一位自己署名为伽利略·伽利莱的数学家”5。
    伽利略在下面这封信中确认收到了礼物：
    亲爱的博士，你托保罗斯·安伯格带给我的书，我不是在几天之前，而是刚刚才收到的。因为这位保罗斯告诉我他即将回到德意志，我若是不立即向你致谢，就太无礼了。我非常感激收到你的赠书，更是因为我认为这是我值得你给予友谊的证明。到目前为止，我仅仔细阅读了书的序言，但是从中我对这本书的意图有了一些认识[ 序言（和第1章）宣称开普勒相信哥白尼体系是正确的，并概述了他支持它的论点。]，我庆幸自己有了一个共同研究真理的伙伴，而他正是真理的朋友。因为可悲的是，很少有人追求真理而不去歪曲哲学上的论证。然而，在此我不是要哀叹我们时代的苦难，而是要祝贺你在证明真理的过程中找到的巧妙论据。我只想说，我保证会安静地读你的书，肯定能在书中找到最令人钦佩的东西，而且我乐于这样做，更是因为我在多年前就采纳了哥白尼的学说，他的观点使我能够解释许多根据更流行的假说无法解释的自然现象。我写过许多支持他的观点、驳斥相反观点的论证，然而，到目前为止，我还不敢将这些论证文章公开，因为我被哥白尼本人的命运吓到了，我们的这位老师，虽然在某些人心中流芳百世，却仍然被无数的其他人（这是蠢人的数量）视为嘲讽的对象。如果有更多像你这样的人存在，我肯定敢立刻发表我的观点；然而情况并不是这样，因此我现在不会这样做。
    接着是更多客气地表示尊敬的言语，签名“伽利略·伽利莱”，日期是1597年8月4日。6
    这封信之所以重要有几个原因。首先，它提供了确凿的证据，表明伽利略从早年起就已经是哥白尼的信徒。他写这封信时33岁，而“多年前”表明他信仰哥白尼发生在他20多岁时。然而，他第一次明确公开宣布支持哥白尼系统都已经到1613年了，也就是在他写给开普勒这封信的整整16年之后，那时候伽利略都已经49岁了。这些年来，他不仅在课堂上讲授托勒密的旧天文学，而且还明确地否定了哥白尼。他曾写过一篇交由学生和朋友传阅的论文，其中有一份日期为1606年的手稿幸存了下来。6a在这篇论文中，他引证了反对地球运动的所有传统论证：旋转将使地球解体，云层将被抛在后面，等等——这些是他自己在多年前就已经反驳过的论证，如果上面这封信可信的话。
    但这封信之所以很有趣，还有其他原因。伽利略一口气提到了4次真理：真理的朋友，研究真理，追求真理，证明真理。接着，他显然没有意识到自己的自相矛盾，他又平静地宣称他打算压制真理。这也许可以部分解释为意大利文艺复兴晚期的风俗（如某位精神病学家所称，“没有超我的时代”）；但就算是考虑到这一点，人们仍然会对他藏藏掖掖的动机感到好奇。
    为什么他与开普勒相反，就这么害怕发表他的观点呢？在那个时候，他没有理由比哥白尼更害怕宗教迫害。是路德宗教徒，而非天主教徒，最先起而攻击哥白尼系统的——但这既没有阻止雷蒂库斯，也没有阻止开普勒公开对其进行捍卫。而另一方面，天主教徒当时并没有表态。在哥白尼的时代，他们还对他很有好感——我们还记得红衣主教勋伯格和吉泽主教是如何力劝他出版他的书的。在出版20年后，特利腾大公会议重新定义了教会教义和政策的各个方面，但对宇宙的日心说系统没有任何反对的说法。我们将看到，伽利略本人也受到了许多红衣主教的积极支持，包括以后的乌尔班八世，也得到了耶稣会士中的主要天文学家的支持。在决定命运的1616年之前，对哥白尼系统的讨论不仅得到了他们的允许，而且受到了鼓励——有一个附带条件，即这应该仅限于科学的语言之中，而不应该触碰神学问题。在1615年红衣主教迪尼给伽利略的一封信中清楚地概述了这个情况：“在圣器安置所之外，可以自由写作。”7而这正是那些辩论者未能做到的，也正是在这一点上才开始了冲突。但是，20年前伽利略写信给开普勒时，没有人能预见到这些事态的发展。
    因此，传说加上后见之明，一同曲解了真相，使人产生了错误的认识，以为捍卫作为一个可行性假设的哥白尼系统可能招致教会的不悦或迫害。在伽利略一生的头50年里，并不存在这样的风险，伽利略甚至从未产生过这种想法。他的信中明确指出了他所担心的：和哥白尼一样的命运，被嘲讽和讥笑；确切的原文是“被嘲笑着轰下讲台”（ridendus et explodendum）。和哥白尼一样，他怕无知的和博学的蠢驴都嘲笑他，尤其是后者；他在比萨和帕多瓦的教授同事们，逍遥学派的老古板们，他们仍然将亚里士多德和托勒密视作绝对的权威。我们将看到，这种担心是完全合理的。
    4.早期的争吵
    年轻的开普勒收到伽利略的信很高兴。一等到有人从格拉茨去意大利，他就以他特有的冲动劲儿回了信：
    格拉茨，1597年10月13日
    最优秀的人文学者，你在8月4日写的信，我在9月1日收到了。它带给我双重的喜悦，一是因为它意味着我与一位意大利人开始了友谊；二是因为我们对哥白尼宇宙志的认同……我猜假设你的时间允许，你现在应该已经对我的小书更熟悉了，我热切地希望知道你对它的批评意见，因为我的本性就是要逼着我的所有收信人提出他们毫不掩饰的意见。相信我，即使是一位有见识的人最激烈的批评也比普通大众的盲目喝彩好听。
    但是，我本希望才智如此不凡的你能采取一种不同的立场。通过你那巧妙的保密的方式，你用你的示范，警告了我们应该避开这世界的无知，不应该轻易引起无知信众的愤怒；在这方面，你追随了柏拉图和毕达哥拉斯，我们真正的老师。然而，考虑到在我们这个时代，首先是哥白尼本人，在他之后还有许多学识渊博的数学家，一直在进行这项宏大的事业，让地球的运动不再是新奇的观点，所以，我们更应该共同努力，帮助把这辆已经在移动的马车推到它的目的地……你可以帮助在这种不公正的批评之下工作的同志们，让他们得到你的认可从而感到安慰，并得到你的权威的保护。因为不仅是你们意大利人拒绝相信自己在运动，因为他们感觉不到；在德意志，持有这样观点的人也不会受人欢迎。但是，在这些困难面前，我们有能保护我们的论据……充满信心吧，伽利莱，挺身而出！如果我的猜测没错，在欧洲的杰出数学家中几乎没人愿意脱离我们，因为这就是真理的力量。如果你的意大利不利于你出版［你的作品］，如果你在那里的生活遇到麻烦，也许我们的德意志能够容许我们去做。就这样吧。如果你不想公开，那么至少私下里告诉我，你发现了什么证据来支持哥白尼……
    接着，开普勒承认他没有任何仪器，问伽利略是否有足够精确的四分仪，可以读取四分之一弧分。如果有的话，他请伽利略做一系列的观察，以证明恒星是会显示出微小的季节性位移的——这将提供地球运动的直接证据。
    即便我们无法发现任何位移，我们仍然可以享有研究这么一个从来没人触碰过的、宏伟的问题的荣誉。少安毋躁。……别了，以及给我回一封长长的信。8
    可怜而天真的开普勒！他就从来没想过，伽利略可能会被他的劝诫冒犯，将之视为对他的怯懦的含蓄责备。他空等着伽利略对他热情洋溢的提议的回应。伽利略收回了他的触角；接下来的12年里，开普勒再没有收到过他的信。
    但不时有令人不快的流言从意大利传来。在开普勒的崇拜者中，有一位叫埃德蒙·布鲁斯的，他是一个身在意大利的多愁善感的英格兰旅行家、业余哲学家和科学假内行，喜欢与学者们厮混，并且传播关于他们的八卦。1602年8月，也就是在伽利略断绝通信的5年之后，布鲁斯从佛罗伦萨写信给开普勒，说马吉尼（博洛尼亚大学天文学教授）向他信誓旦旦地保证自己喜爱和钦佩开普勒，而伽利略已经向布鲁斯承认，说收到了开普勒的《宇宙的奥秘》，却对马吉尼否认了这一点。
    我责备伽利略，因为他对你的赞美太少，我很肯定他向他的学生和其他人讲授你的发现和他自己的发现。然而，我行事总是以服务于你的名誉为目的，而不是他的名誉，将来也是如此。9
    开普勒没闲工夫给这个好事者回信，但是一年后——1603年8月21日，布鲁斯再次写信，这次是从帕多瓦写来的：
    如果你知道我与意大利所有学者讨论你的频率和程度，你就会认为我不仅是一个崇拜者，更是一个朋友。我和他们谈起你在音乐方面的令人钦佩的发现、你对火星的研究，向他们解释你的《宇宙的奥秘》，他们全都对之赞誉有加。他们急切地等待着你未来的作品……伽利略有你的书，他把你的发现当作他自己的去教……10
    这次开普勒回信了。他先是为自己迟迟没有回信道歉，并宣称布鲁斯的友谊让他很高兴，之后，他又说道：
    但是有一件事我想提醒你。对我的评价请不要超过我的成就所能证明的高度，也不要诱导别人这样做……因为你当然明白期望变失望最终会导致蔑视。我希望千万不要阻止伽利略把我的东西称作是他自己的。苍天可作证，时间可作证。11
    这封信以“向马吉尼和伽利略致以问候”结束。
    布鲁斯的指控不应该当真。事实上，情况正好相反，伽利略的问题不在于他将开普勒的发现据为己有，而是他视若不见，我们之后会看到这一点。但这个插曲为两人之间的关系提供了一些额外的信息。尽管布鲁斯在事实方面不值得相信，但伽利略对开普勒的敌意态度从布鲁斯的信件中可以清晰得见。这与他中断通信往来以及后来发生的事件，都是一致的。
    而另一方面，开普勒有充分的理由对伽利略的沉默感到生气，理应很容易被布鲁斯的搬弄是非激怒，从而发起一场学者之间的激烈争吵，这在当时已经是一种惯例。从他与第谷的关系可以看出，他生性多疑，容易激动。但是对伽利略，他总是表现得非常大度，这很是奇怪。确实，他们生活在不同的国家，从未见过面；但是仇恨，就像引力一样，是能够在远处起作用的。开普勒宽容的原因也许是他没有理由对伽利略产生自卑情结。
    布鲁斯事件发生一年后，1604年10月，一颗明亮的新星在蛇夫星座出现了。它所引起的轰动比1572年第谷的著名新星引起的还要大，因为它的出现恰逢木星、土星和火星所谓的“火三角”大合相——这是每800年才发生一次的盛大天象。开普勒的书《新星》（1606年）主要关注它在占星方面的意义；但是他表明，这颗新星和前一个一样，必定位于恒星的“不变”区域，这也就将另一颗钉子钉入了亚里士多德宇宙的棺材板。1604年的新星仍然被称为“开普勒的新星”[ 约翰·邓恩在写《致亨廷顿伯爵夫人》时提到了开普勒的新星：
    看到流浪彗星掠过的人，
    感到惊异，因为彗星很罕见；
    但是一颗新星却是奇迹，
    因为它与天空一起运动，
    怎会突然出现。]。
    伽利略也观察到了这颗新星，但没有发表任何关于它的东西。他就这个主题做了3次讲座，其中只有一些片段保留了下来。他似乎也反对亚里士多德主义认为这是流星或其他某种月下现象的观点，但他不可能走得更远，因为他支持托勒密学说的课程在之后又上了2年。12
    在1600年至1610年间，开普勒出版了他的《光学》（1604年）、《新天文学》（1609年）和一些短一些的作品。在同一时期，伽利略在进行自由落体、抛物运动和钟摆定律的基础研究，但除了一本所谓军事或比例尺规的使用说明的小册子外，他没有发表任何作品。比例尺规是50年前在德意志产生的一项发明，13伽利略改进了它，他还改进过许多已经存在很久的小玩意儿。这本小册子14导致了一系列危险而无益的争执，伽利略的一生都要为此付出代价。
    这场争执始于帕多瓦一个名叫巴尔塔萨·卡普拉的数学家，在伽利略发表小册子的一年之后，他发表了另一本关于使用比例尺规的说明手册。15伽利略的小册子是意大利语的，卡普拉的则用拉丁语；两本写的都是同一主题，针对的是军事工程师和技术人员。卡普拉很可能从伽利略的手册中借鉴了一些内容却没有注明。另一方面，卡普拉表示，伽利略的一些解释在数学上是错误的，但同样没有指明他的名字。伽利略怒不可遏。他出了一本名为《反对巴尔塔萨·卡普拉等人的诽谤和欺骗》（威尼斯，1607年）的小册子，把这个倒霉蛋和他的老师16描述为“荣誉和全人类的邪恶敌人”“一条口吐毒液的蛇怪”“一个在他散发着恶臭的恶毒灵魂上培育年轻果实的教育者”“一只贪婪的秃鹫，向未来的年轻人俯冲，要撕碎他们柔嫩的肢体”，等等。他还从威尼斯法院获得了以抄袭为名没收卡普拉的小册子的决定。就算是第谷和乌尔苏斯之间的争执也没有堕落到这种泼妇骂街的地步，而且后者争的还是宇宙系统的原创权，而不是军队工程师的一件小玩意儿的发明权。
    在他后来的论辩文章中，伽利略的风格从粗野的谩骂升级为了讥讽，有时很低级，常常也很隐晦，总是有效果。他的武器从棍棒变成了长剑，并且耍得出神入化。他在纯粹说明性的段落中清晰有力的文字，让他在意大利劝导文的发展中都占有了一席之地。但在光鲜的外表背后，是与在比例尺规事件中所爆发的相同的激情——虚荣、嫉妒和自以为是结合成了一股邪魔力量，使他走向了自我毁灭的边缘。他完全没有任何神秘主义的、沉思冥想的爱好，在这种冥想中，仇恨的情绪可以不时地得到解决；他无法超越自己，无法像开普勒在最低落的时期那样，在宇宙的奥秘中找到避难之所。他没有跨越在分水岭之上，伽利略完全是个现代得可怕的人。
    5.望远镜带来的波澜
    正是望远镜的发明，将沿着各自轨道运行的开普勒和伽利略这两人带到了最接近的会合点。我们再进一步引申一下，开普勒的轨道让人联想起彗星的抛物线，来自无穷远处，消失于无穷远处；而伽利略的轨道则是一个偏心的封闭的椭圆。
    如前所述，望远镜不是伽利略发明的。1608年9月，在一年一度的法兰克福展览会上，一名男子售卖一架望远镜，它有一个凸透镜和一个凹透镜，可以放大7倍。1608年10月2日，米德尔堡的眼镜制造商约翰·利珀斯海声称从荷兰国会获得了30年的许可证，可以制造单镜片和双镜片的望远镜。接下来的一个月，他售出了几架望远镜，售价分别为300和600荷兰盾，但他并未获得独家许可，因为与此同时，另外两名男子也声称做出了同样的发明。利珀斯海的两架望远镜被荷兰政府作为礼物送给了法兰西国王。1609年4月，望远镜就可以在巴黎的眼镜商店买到了。1609年夏天，英国的托马斯·哈里奥特用望远镜对月球进行了观测，并绘制了月面的地图。同一年，几架荷兰望远镜被送往意大利，并在那里得到了复制。
    伽利略在《星际信使》中声称，他只是读到了关于荷兰发明的报道，这些报告激励他根据同样的原理去造出一台仪器，而之后“通过对折射理论的深入研究”他成功了。他是否实际看到并上手过一架带到意大利的荷兰仪器，这个问题并不重要，因为一旦知道了原理，就算不如伽利略聪明的人也能并且确实建造出了类似的仪器。1609年8月8日，他邀请威尼斯元老院在圣马可塔上试用他的小望远镜，取得了巨大的成功。3天后，他把望远镜作为礼物送给了元老院，并附上一封信解释说，这件仪器可以将物体放大9倍，这在战争时期将至关重要。它使人们可以看到“从远处全速驶向港口的船舶，若用肉眼要两个小时之后才能看见”，17因此对海上防御具有无可估量的价值。这不是第一次，也不是最后一次，纯粹的科学研究——这条饥肠辘辘的杂种狗——从军阀大亨的宴会上叼走了一根骨头。
    感激不尽的威尼斯政府立即将伽利略的薪水翻了一番，每年增加到1000斯库多[ Scudo，意大利硬币。——编者注]，并把他在帕多瓦（属于威尼斯共和国）的教职变成了终身的。没过多久，当地的眼镜制造商就生产出了具有相同放大倍数的望远镜，并且在街头以几个斯库多一架的价格出售——而伽利略卖给威尼斯政府的是每年1000斯库多——当然威尼斯人对此非常高兴。伽利略一定觉得他的声誉受到了威胁，就像在军事尺规的事件中一样；但幸运的是，这一次他的情绪被转移到更有创造性的渠道上。他开始狂热地改进他的望远镜，并将它瞄向月球和星星，这些天体以前对他并没什么吸引力。在接下来的8个月中，他成功了，用他自己的话说：“我不遗余力，不计花费，给自己建造了一架如此卓越的仪器，通过它看到的物体放大近千倍，比通过肉眼观察在距离上要接近30倍。”
    这段引文来自《星际信使》，该书于1610年3月在威尼斯出版。这是伽利略的第一本科学出版物，它把他的望远镜观测发现像炸弹一样扔进了学术界的会场。它不仅包含了“凡人以前从没见过的”天体的信息，而且是以一种全新、简洁的写实风格写成，这在以前也是没有任何学者使用过的。这种语言风格是如此新颖，以至于世故的威尼斯的帝国大使将《星际信使》形容为“一番枯燥的叙述或者说夸张的吹嘘，不具有任何哲理”。18与开普勒生气勃勃的巴洛克风格相比，《星际信使》的一些段落风格简朴严谨，几乎有资格获选刊登在当代的《物理学杂志》上。
    这本8开本的小册子总共只有24页。在开篇的介绍之后，伽利略描述了他对月球的观察结果，他得出结论：
    许多哲学家以为月球和其他天体是完全光滑、平坦的，呈完美的球形，但月球的表面并不像他们认为的那样。恰恰相反，月球表面极不平坦，坑坑洼洼，满是空洞和凸起，就像地球表面一样，遍是高山和深谷。
    然后他又谈起了恒星，说望远镜给肉眼可见的恒星数量之上又增添了“无数的其余恒星，以前从未见过，数量超过已知恒星数量的10倍以上”。例如，在猎户座的腰带和宝剑上的9颗星之上，他增添了在附近发现的其余80颗星体；给昴宿星团的7颗星也增添了另外36颗。银河系在望远镜面前融成了“由不计其数的星球一堆堆地聚集在一起的一大团”。当观察发光的星云时也是如此。
    但他把最大的轰动留到了最后：
    还有一个我认为是这本书最重要的目的，也就是说，我应该向世界公布，我对我们从创世之初到现在从未见过的4颗行星的发现与观测。
    这4颗新行星是木星的4个卫星。伽利略认为这一发现具有如此重要的价值，其原因他在一个有些隐晦的地方做出了解释：
    此外，我们有一个极好的、非常明确的论点，可以消除某些人的顾虑，他们能够容忍哥白尼系统中行星围绕太阳旋转，却因为地球仅有一个月球围绕其旋转，且两者都表现出每年围绕太阳旋转一周的情况，而感到非常不舒服，以至于认为这种宇宙理论是不可能的。
    换句话说，伽利略认为反对哥白尼的人的主要论据是既然地球围绕太阳旋转，那么月球就不可能再围绕地球做出复合的运动。此外他还认为，这个论点将被4颗木星卫星的复合运动证明是错误的。这是整本小册子中唯一一次提到了哥白尼，且没有表现出明确的认同。而且它还忽略了在第谷系统中所有的行星都在做围绕太阳旋转而太阳围绕地球旋转的复合运动；即使在更有限的“埃及”系统中，也至少有2颗内行星在做复合运动。
    因此，伽利略的望远镜观测没有产生任何支持哥白尼的重要论据，也没有让他给出任何明确的意见。此外，《星际信使》中宣布的发现并不像表面上那样新颖。他既不是第一个也不是唯一一个使用望远镜观测天空并发现了新奇观的科学家。在伽利略之前，托马斯·哈里奥特就曾在1609年夏天对月球进行了系统的望远镜观测，并绘制了月球地图，只是没有公布。甚至鲁道夫皇帝，也曾透过望远镜观看过月球，那时他都还没有听说过伽利略。伽利略的星图非常不准确，昴宿星团要非常仔细才能识别，而猎户座则完全无法辨认。月球的赤道下方为群山所环绕的、被伽利略比作波希米亚的巨型暗斑，其实根本就不存在。
    然而，就算有上述的问题，就算在伽利略首次发表的文本中有这些漏洞，这本书的影响力和重要性仍然是巨大的。其他人看过伽利略看到的东西，甚至在发现木星卫星这一点上也无法确定他是第一人18a；但是他第一个发表了他的观察结果，并且用的还是一种让每个人都会洗耳恭听的语言。正是这种累积的效应产生了效果。即使没有明确说明，读者还是本能地感受到了这个更进一步的宇宙发现的巨大哲学意义。月球的山脉和峡谷确认了天上物质和地上物质之间的相似性，宇宙物质的同质性得以建立。那些看不见的星体不可确知的数量，使得称它们是为了人类的愉悦而被创造的说法显得荒唐可笑，因为人只能靠仪器才能看到它们。木星的卫星并没有证明哥白尼是正确的，但它们确实进一步动摇了认为地球是宇宙的中心、万物都围绕地球转动的古老观念。造成轰动的不是《星际信使》的某一个具体叙述，而是书中的全部内容。
    这本小册子立刻引起了激烈的争议。值得注意的是，哥白尼的《天球运行论》在半个世纪里都没有造成什么影响，开普勒的定律在当时引发的回应甚至更少，而与这个主题只有间接关系的《星际信使》却引起了如此强烈的情绪爆发。毫无疑问，主要原因就是其极强的可读性。用开普勒的一位同事的话说，要消化开普勒的巨著，需要“终其一生”；但是《星际信使》一个钟头就可以读完，而它的效果就像是给那些在有限宇宙的传统观念中长大的脑瓜在太阳穴来上一记重拳。书中的图景虽然不是特别可靠，却具有强大的、令人安心的条理性。就连开普勒也对伽利略的望远镜所打开的视野感到惊恐。“那无限是无法想象的。”他一再痛苦地喊道。
    伽利略的信息产生的冲击波立即蔓延开来，远及英格兰。该书于1610年3月出版，邓恩的《依纳爵的秘密会议》在仅仅10个月后出版，19但是他在其中多次提到了伽利略（以及开普勒）：
    我将写信［撒旦说］给罗马的主教：
    他应该召唤佛罗伦萨人伽利略……
    但很快，讽刺的态度让位于形而上学的认知，最后是对新宇宙观的全面认识：
    人类织好了一张网，把这网抛向
    九重天，如今它们为他所有……
    1610年，弥尔顿还在襁褓之中，他与新奇观一同长大。他对望远镜所揭示的“无边无界的深渊”的感悟，反映了中世纪的有限宇宙的终结：
    在他们眼睛的前面，在视野所及的地方，