自然界魔法成熟的时代 光学理论在14、15、16世纪呈衰落势,但是手工艺者和巫师们却继续在光学的 实用领域取得进展。学术家们则对这种进展不以为然,因为他们对凸透镜制造者和 观镜巫师们本来就抱有轻视态度。但是,16世纪是“魔法的世纪,” 是阿格里帕、 诺斯特拉达穆斯和约翰·迪的时代。这个时代为科学革命打下了坚实的基础。 1535 年生于那不勒斯富庶之家的基亚姆巴蒂斯塔·戴拉·波尔塔(Giambattista Della Porta)早期即对医学、占星术、光学和秘传故事产生了兴趣。他和朋友们在他家里 聚在一起, 组成了一个叫做“秘密学会”的组织。23岁的波尔塔已经十分成熟, 于1558年发表了《自然魔法》一书,不过,他后来声称他是在15岁时写的该书。波 尔塔继续著书立说,内容包括密码学、增进记忆、光学、观相术、园艺学和手相学。 此外,他也写大众戏剧。 1585年,步入中年的波尔塔作为魔幻科学家已经遐迩闻名,但是他传播的星象 术和预言学说却使他受到宗教法庭的追究。这时他发表了《自然魔法》的第二版, 书中内容增加了很多,有22个章节的学术专题,诸如磁学、养殖学、炼金术、赝品 首饰、化妆品、香水、酒、火、炼钢、烹饪、狩猎、无形字迹、工程学、恶作剧和 春药饮剂等。第十七章论述的是关于镜子和凸透镜的学术问题。 和许多类似的作品一样,波尔塔的作品中也参杂了众多的道听途说和民间传说, 但是也有他自己敏锐的观察和试验。他写道,“是蟒蛇使得茴香这种植物受人钟爱, 因为它们只要尝到茴香就会返回青春阶段。” 但是他关于光学的著作似乎主要还 是基于试验。“我曾经拿最漂亮的女子开过玩笑,” 他写道,因为他曾用魔镜将 女人歪曲得像驴、狗或者母猪,或者将一张脸孔变得像是得了黄疸病。他解释如何 将平面镜子摆成一圈来制作“圆形”镜子。“如果你在镜子中间点燃蜡烛,你就会 看到万千的形象在闪耀,使夜空里的群星也相形见绌,你还会对对称之美和对未来 的展望惊叹不已。” 波尔塔接着论述起凹透镜的原理。他解释如何找到焦平面将脸孔倒过来。他意 识到抛物面燃烧镜也可以用作探照灯来使用:“将蜡烛倒置,平行的光束就会被反 射到指定的地方。” 甚至在黑暗中,“也能用镜子之光看书写字、轻松做事。” 更奇妙的是,你甚至可以安置定时炸弹,等太阳升起来时,阳光就会射到凹形镜上 从而引爆放置在焦点上的炸药。 这位意大利魔法师将照相机上的镜头光圈比作眼睛的瞳孔,进而解释了照相机 暗箱的原理。他建议使用透镜来聚焦场景,并解释说用这种装置可以清晰地看到日 食。他发现,如再适当地加上一面凹透镜,他可以将图像抛起并且重新倒置,这样, “在镜头之上,你就可以清晰、全面地看到暗箱外面的事物,你就会永久地得到快 乐和乐趣。” 最耐人寻味的是,波尔塔写到了“人们能用于向远处望的镜子,远得难以令人 想象。”很明显,他使用了不同的透镜,不过,他的描述却含糊不清。他是否发明 了折射望远镜?古人是否早已发明了望远镜?波尔塔著述时曾经声称,托勒米将军 能望见600 英里以外的敌人军舰。 正如波尔塔后来声称的那样,他有可能制造了一架初级的折射望远镜。用凸透 镜原理制作的老花镜是13世纪初意大利的发明物。随着印刷技术的发明及后来文化 程度的提高,近视眼的比例增加了。到了波尔塔的时代,透镜制作者们也在为患近 视眼的人制作近视镜。关于“望远镜的制作”,阿尔伯特·范·海尔登认为,波尔 塔和其他的意大利人学会了将较弱的凸透镜和凹透镜结合起来制作中度的放大镜。 但是,正如波尔塔乐于表明的那样,他们只把放大镜看作另一种视力提高器具,而 不是用来看“遥远的地方”。 波尔塔的想象力经常超出他取得的成就。比如,他的关于如何制作抛物面反光 镜的说明就十分可笑。他声称能够制作“能将遥远处东西燃烧的抛物面燃烧镜” 的说法简直荒诞滑稽。波尔塔为了避免使自己的魔法落入歹人手中,总是将自己蒙 在一层神秘的面纱里面,时刻保持着神秘性。尽管如此,他的被宗教法庭强令关闭 的“秘密学会”组织却为未来的科学学会提供了一种模式, 而且他激励了后人更 认真地研究镜子和透镜。 他的同时代人约翰·迪也起到了同样的作用。约翰·迪传播着光束的福音,并 将之称为“上帝创造的第一个物事”。没有什么东西“会比光束更加重要或者更加 优秀,” 如果没有光束,“任何其他的形式都一事无成。” 约翰·迪视罗杰· 培根为偶像,并且整整写了一部书(已经失传),其题目极其庞大,叫做《整体的 镜子,或者对英国托钵修会修士罗杰·培根的歉意;其中的教义是他没有借助任何 魔鬼的帮助,而是一位伟大的哲学家并自然取得的成就···他的那些伟大的作品 无知的民众通常将其归功于魔鬼》。迪也写了五部关于燃烧镜的著作(也已失传)。 他盛赞阿基米德和普罗克鲁斯用镜子将敌船点燃。他思索孔雀尾羽上和鸽子脖颈上 羽毛神秘反射的绚丽色彩。他曾经请邻居的一个六岁的小女孩通过一个自己制作的 针孔照相机暗箱观察日全食。 约翰·迪得出结论,对镜子的研究“用处非常之多,既奇妙又有利可图,” 其用途数不胜数。“对于我们来说,上帝造物的整个框架(即全世界)就是一面光 亮的镜子:通过镜子反射到我们认知和感知器官的是光束核辐射:代表着上帝浩荡 的恩典、无限的权力和无限智慧的形象。” 对于约翰·迪和对格罗塞泰斯特一样, 宇宙就是一场大型的光束表演,是上帝创造的一面镜子,最远处的天体就“像一面 凹形球面镜子。” 迪也意识到,眼睛是接受光线而非放射光线:“我们的视觉感 官并不能引起光束流向物体,而只能看到光束流向物体。” 迪强调,用镜子“能做到奇妙的事情。” “比如,向空中望去,能看见另一 个人或走或停的生动形象。同样,走进屋子里,能看到金银珠宝的富丽堂皇。可是, 当你用手去拿时,你抓到的却只是空气。” 迪激励了年轻一代探索神秘镜子的科学内容。他认为,“如果你对反射光学很 熟练,你就能够将任何星球的光束比自然界更强烈地反射过来。迪是什么意思呢? 也许他预见到了反射望远镜。也许他只是在说,占卜魔镜能捕捉到天使的信息。约 翰·迪为自己能生活在一个自然界似乎就要泄漏自己秘密的时代而万分激动,因而 就试图寻找一些荒唐的捷径,但是他最终的信息却带有胜利的含义:“让我们在这 个恩典的时代拥抱上帝的礼物并掌握通往智慧的途径。” 在众多的人中,约翰·迪还影响了他的朋友莱昂纳多·狄格斯(Leonard Digges) 和狄格斯的儿子托马斯。莱昂纳多是一位数学、光学、天文学、测量学和军事工程 学的专家,但于1559年39岁时即英年早逝。约翰·迪随即将年少的托马斯·狄格斯 收于门下,为他辅导数学和天文学。小狄格斯一直敬畏和怀念他天才的父亲,并于 1571年仅有25岁时,完成和出版了他父亲的遗著《几何学与测量学》。在书中,小 狄格斯做出了惊人的声明,说他父亲“用不同比例的玻璃按适当的角度不仅发现了 远处的东西、能看书写字、用同一块硬币及硬币上的刻文数钱数,而且能在七英里 外的地方看到秘密寓所里当时发生的事情。” “不同比例的玻璃”可能指的是透镜或者镜子,但是狄格斯继续详细地描述: “用圆形(球形)和抛物面的凹透镜和凸透镜,或者以适当的角度使用一对对的透 镜,并且借助可能将镜子反射所产生的形象打碎或者合一的透明玻璃,一个完整的 区域即可能展示出来;而且,它的任何部分都可能被增大,因此,一个遥远的小物 体就会犹如在你眼前一样。” 老狄格斯是否发明了折射望远镜?还是他的儿子在他死后替他吹嘘?无人知晓。 不过,随着时间接近了16世纪末期,很明显,将有人发明望远镜。 伊丽莎白女王 的财政大臣威廉·塞希尔·伯利勋爵于1585年委托威廉·伯恩撰写一份关于光学的 报告。伯恩在报告中讨论了凹透镜,但是他仍将约翰·迪和托马斯·狄格斯奉为最 终的权威人物。他说,狄格斯所说的发明“毫无疑问可以实现。但是,最大的障碍 却是,你一次只能看到很小的一部分,” 就是说,你可以将遥远处的东西放大, 但是视野宽度却十分有限。 自从13世纪晚期意大利发明了眼镜以来,光学家们就一直精于磨制眼镜片。在 下一个章节里,我们将看到,镜子的制作技术正在稳步地前进。狄格斯有可能发明 了望远镜,但是他却没有声张。在魔法师、科学家和手艺人中长期以来有着一种保 密的传统,他们保密的目的就是为了将事情神秘化、保持商业优势,或者防止让自 己的方法落入坏人之手。约翰·迪本人提醒他的读者们,有些秘密“难以令少数的 智者们相信,” “粗心者”决不能复制这些秘密“以免给自己带来危害。” 老狄格斯将他假设的望远镜用于了早期的经纬仪这一用途,而他的儿子则肯定 会将自己的望远镜用于天文。他和约翰·迪两人对1572年发现的新星都撰写了文章。 这颗新星的发现将托勒密的宇宙戳了一个光亮的洞,因为在托勒密的宇宙说里, “固定的”星体是一成不变的,它们都被固定在一个旋转的星球上,与地球都处于 同等的距离。他们两人也都是哥白尼学说的信奉者,不过,狄格斯却更公开地支持 以太阳为中心的宇宙学说。狄格斯也是第一个认为宇宙是无限延伸的天文学家。他 写道,“这个充满了星球的宇宙无限地延伸…里面有无数的永久闪光的灿烂星体, 其数量和质量都远远地超过我们的太阳。” 狄格斯说,“在上帝创造的这个壮美、 令人难以理解的巨大作品中,” 我们生活在一个“黑暗、模糊的地球上,我们都 是一群流浪的陌生人,生命短暂,生活又受着各种命运的骚扰。” 不幸的是,托马斯·狄格斯所说的各种命运也迫使他放弃了对无限宇宙的热烈 追求,而转向了政治和军队。他先是到议会里工作,接着以英国驻荷兰军队总司令 的身份驶往荷兰。和他父亲一样,他也“生命短暂,”于1595年49岁时去世。