下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
文艺复兴是这样一个时代：西欧人对古代文明失去了敬畏，并且意识到他们必须像古代希腊人和罗马人一样极大地贡献于文明与社会。以现代眼光看来，让人费解的并不在于这原本就应当发生，而在于人们会花如此之久的时间才失却他们的自卑感。这一时间断层的详细原因不在本书范围。但是，关于黑暗时期（约公元400—900年）甚至中世纪（约公元900—1400年）的人们的感受何以如此，任何探访过地中海沿岸古典文明遗址的人都可以略见其中的原因。时至今日，像罗马万神殿和大角斗场这样的建筑仍令人生出敬畏之心，而当所有关于如何建造这些建筑物的知识丧失殆尽后，它们看起来必然像是完全异于凡品的另类，即诸神之作。表明古代人的技艺看起来有如神启的实物证据有这么多，再加上当时新近发现的文献又显示了出现在拜占庭的古代人的才智，人们很自然会接受的观点是，这些古代人在智力上远比随后那些平庸之士出众得多，并将诸如亚里士多德（Aristotle）、欧几里得（Euclid）这样的古代哲学家的教义视若某种无可置疑的圣经。这实际上就是文艺复兴初起时的情形。由于罗马人对于如今可被称作科学世界观的论述并无多少贡献，这也就意味着，直到文艺复兴时期，自伟大的古希腊时代到哥白尼（Nicolaus Copernicus）登上舞台之前的大约1500年间，被普遍接受的关于宇宙性质的知识基本上没有什么变化。但是，一旦那些观念受到挑战，进展就会惊人地迅速——在15个世纪的停滞不前之后，从哥白尼时代到今天还不到5个世纪。有一句话虽有几分老生常谈却颠扑不破：一个来自10世纪的典型的意大利人可能在15世纪会感到非常舒适自如，但是一个来自15世纪的意大利人会发现，21世纪对他们来说，还不如恺撒（Caesar）时期的意大利来得那么熟悉。
哥白尼本人在科学革命中是一个介于两个时期之间的人物，而且很重要的是，他更像是古希腊的哲学家而非现代科学家。他不进行实验，甚至不亲自进行天空观测（至少没到视之为特别重要的程度），而且也并不指望其他任何人来设法检验他的想法。他的伟大的想法纯粹只是——想法，或是今天有时被称为“思想实验”的东西，它提供了一个新的而且更简单的有关天体运动模式的解释方式，而托勒玫（Ptolemy）设计（或宣扬）的用以解释同一模式的体系则更为复杂。如果一位现代科学家对宇宙运行方式有了一个绝妙的想法，他或她的头等任务就是找到一种方法以实验或观察去检验这个想法，以弄清楚它作为一种对宇宙的描述是多么令人满意。但是这一在科学方法逐渐形成过程中的关键步骤在15世纪尚未被人采用，而且哥白尼也从未亲自或是鼓励其他人进行新的观测，以检验他的想法——他的关于宇宙运行方式的思想模型（mental model）。对于哥白尼来说，他的模型比托勒玫的模型更好，因为——用现代的说法——它更为简洁。对于一个模型的有效性来说，简洁性通常是一种可靠的指导准则，但并非绝对有效。不过在这一个案中，它最终证实了哥白尼的直觉是正确的。
毫无疑问，托勒玫体系缺乏简洁性。托勒玫（有时被称作亚历山大里亚的托勒玫）生活在公元2世纪，并在曾长期受到希腊文化影响（正如记载中他所生活过的城市的名字一样）的埃及长大成人。关于他的生活，人们所知甚少，但在他流传于世的著作中，有一部伟大的天文学概要，它以希腊500年间的天文学与宇宙论思想为基础。该书为人所知通常是由于它的阿拉伯书名 Almagest （《至大论》），意思是“最伟大的”。这名字也能给你一些概念，让你对随后几个世纪的人们如何看待它有所了解，而它最初的希腊原名只是将其描述为“数学汇编”。但它所描述的天文学体系与托勒玫本人的思想相去甚远，尽管他似乎是要调整并发展古希腊的思想。不过，与哥白尼不同，托勒玫看来的确对行星运动亲自进行了大量观测，并且利用了前人的观测（他还汇编了重要的星图）。
托勒玫体系的基础是天体必须沿正圆轨道运动，而这仅仅是因为圆形是完美的（简洁并不必然通向真理，这就是一个例证！）。在当时，有5颗已知的行星（水星、金星、火星、土星和木星）要在这种运动的考虑之内，再加上太阳和月球等天体。为了让这些可观察到的天体运动都符合沿正圆轨道运行的要求，托勒玫不得不对地球居于宇宙中心以及其他所有天体均绕地运行的基本概念做出两个重要修正。第一项（之前被考虑已久的）修正是对某一特定行星的运动做这样的描述：它沿一个小的正圆轨道运行，而小圆中心沿一个大的正圆轨道绕地球运行。小圆（在某种意义上来说是“在轮子中运转的轮子”）被称作本轮。第二项修正（看起来经过托勒玫亲自凝练）是：人们所知的带着天体做正圆运动的大水晶球体（在这里，“水晶”仅意味着“透明而看不见的”），实际上并不是绕地球中心运行，而是绕一组稍稍偏离地球中心的点运行，这些点被称作“对点”（不同水晶球环绕不同的对点运行，以解释每个单独天体的运动细节）。地球依然被看作宇宙中心天体，但其他所有天体是环绕对点而非地球本身运行。以对点为中心的大正圆轨道被称为均轮。
这个模型是有效的，就是说你可以用它来描述太阳、月球以及大行星看上去相对于恒星背景的运动。恒星本身则被认为是附着在这组带着其他天体绕相应的对点运动的嵌套式水晶球之外的一个水晶球层上，当一起绕地运动时，它们都保持着相同的模式。恒星的“恒”就是在这种意义上而言的。但是对于使所有天体以此种方式运动的物理过程以及水晶球的性质，它并没有作出任何尝试来加以解释。此外，这个体系常常被批评为过于复杂，而且它需要用到对点，这让很多思想者感觉不舒服——它也对地球是否的确应当被视为宇宙中心提出了怀疑。甚至有推测认为，太阳可能是宇宙中心，而地球则绕其运动——这可以回溯至公元前3世纪的阿利斯塔克（Aristarchus），且在托勒玫之后的几个世纪中偶或复活。但是这样的想法未能获得支持，主要是因为它们公然违反了“常识”。很显然，实心的地球不可能运动！这是一个极好的例子，它说明了，如果你想知道宇宙如何运行，那就有必要避免以常识为依据行事。
有两个特定的动因促使哥白尼提出比托勒玫模型更好的体系。首先，由于每颗行星以及太阳和月球都有各自的对点以及本轮，因此它们在托勒玫的模型中不得不被分别处理。并没有对事物一致全面的描述来解释宇宙如何运行。其次，有一个显著的问题是人们长久以来便意识到却总是避而不谈的。月球轨道与地球距离的变化值——它是解释月球穿过天空时的速度变化所需要的，这个值太大，以至于月球与地球的距离在每个月中的某些时候应该比其他时候要近得多，这样一来，月球的视大小应当变化显著（而且是一个可以计算出的量），而事实上显然并非如此。在某种意义上来说，托勒玫体系 的确 做出了一项可以通过观测来检验的预言。但它没能通过检验，因此它不是一个令人满意的对宇宙的描述。哥白尼的想法并非完全如此，但月球问题肯定令他对托勒玫的模型感到不舒服。
哥白尼于15世纪末登上了舞台。他于1473年2月19日出生在维斯瓦河边的一个波兰小镇托伦。他最初以Mikolaj Kopernik的名字为人所知，但后来将他的名字拉丁化了（这在当时是一种很普遍的做法，尤其是在文艺复兴时期的人文主义者中）。他的父亲是一位富有的商人，去世于1483年或1484年，而哥白尼是在他舅舅卢卡斯·瓦茨恩罗德（Lucas Waczenrode）家中长大的——他的舅舅后来做了瓦尔米亚的主教。1491年［就在哥伦布（Christopher Columbus）动身进行首次美洲航行的前一年］，哥白尼在克拉科夫大学开始他的求学生涯，在那里，他似乎是先对天文学产生了浓厚的兴趣。1496年，他前往意大利学习法律与医学，在他于1503年从费拉拉大学接受教会法博士学位之前，还在博洛尼亚大学和帕多瓦大学学习了古典文学和数学。和他那个时代的许多人一样，哥白尼深受意大利的人文主义运动影响，并研究了与这一运动有关的经典文献。事实上，他将7世纪拜占庭作家西莫卡塔（Theophylus Simokatta）的一部诗歌书信集从最初的希腊语译成了拉丁语，并于1519年出版。
到他完成博士学位之时，哥白尼已经被他的舅舅卢卡斯任命为波兰弗龙堡大教堂教士——这是个不折不扣的裙带关系的例子，这一关系给了他一个相当于闲职的位置，而他终其一生都在这个位置上。但是，直到1506年，他才永久地回到波兰（由此你可以明白这个职位是多么容易做），在那里，他担任舅舅的医生和秘书，直到他舅舅于1512年去世。在舅舅去世后，哥白尼在他作为大教堂教士的职责上投入了更多的注意力，而且行医并主持过不止一个小型民法事务所，所有这些都给了他大量时间维持他对天文学的兴趣。但他有关地球在宇宙中位置的革命性思想在16世纪头10年末时就已被构想出来了。
这些想法并不是凭空冒出来的，而且甚至在他对科学思想的主要贡献（有时也被看作对科学思想的 最主要 贡献）中，哥白尼也仍然是他那个时代的一分子。下面这一事实无疑使得科学的连续性（以及历史起始时间的随意性）得到突出强调：强烈影响了哥白尼的一本书出版于1496年，这也正是这名23岁的学生开始对天文学发生兴趣的时候。这本书是德国人约翰内斯·米勒［Johannes Mueller，1436年生于柯尼斯堡，他更广为人知的称呼是雷格蒙塔努斯（Regiomontanus），这是他的出生地的拉丁名字］撰写的，它发展了他的年长的同事与老师乔治·波伊尔巴赫（Georg Peuerbach）以及久远年代中的其他人的观点，而波伊尔巴赫（当然）受到过其他人的影响。波伊尔巴赫已开始着手做托勒玫《至大论》的一个现代（即15世纪）的删节本。当时所能得到的最新版本是12世纪由克雷莫纳的杰拉尔德（Gerard of Cremona）所作的拉丁文译本，它是从一个阿拉伯文版本翻译过来的，而该阿拉伯文本则译自很久以前的希腊文版本。波伊尔巴赫的梦想是，通过找出可以得到的最早版本的希腊语文献（在君士坦丁堡陷落之后，其中一些希腊语文献此时在意大利），以校勘这一著作。不幸的是，尽管他已经开始了初步的准备工作，对所能得到的《至大论》版本进行了概述，却在1461年去世了，未能完成这一任务。尽管托勒玫的新译本尚未完成，但在他临终时分，波伊尔巴赫要雷格蒙塔努斯保证完成他所做的这一工作。雷格蒙塔努斯做了某些工作，在很大程度上甚至做得更好，他完成了他的著作《概要》（ Epitome ），该书不仅概述了《至大论》的内容，还补充了后来对星空观测的详细内容，修订了托勒玫曾做的一些计算，而且在文本中加入了一些重要的注释（这本质上是文艺复兴时期的人们将自己放在与古代人同等位置上的自信的一个标志）。该注释中有一条内容是要读者注意我们前面提到的一个关键要点，即月球在天空中的视大小并未按照托勒玫体系所要求的方式变化这一事实。尽管雷格蒙塔努斯于1476年去世，但他的《概要》直到20年后方才出版，并在彼时让年轻的哥白尼思考。如果它在雷格蒙塔努斯去世前即已出版，那么极有可能会是其他什么人——而非哥白尼（1476年他年方3岁）——接过这根接力棒。
哥白尼本人也并未仓促发表他的观点。我们知道哥白尼的宇宙模型到1510年的时候就在一部名叫《短论》（ Commentariolus ）的手稿中基本上完成了，因为在那之后不久他就在几个亲密的朋友中间传阅一份有关这些观点的摘要。并没有证据显示出哥白尼极为担心如果更正式地发表其观点则有遭教会迫害之虞——的确，《短论》在由教皇秘书威德曼施塔特（Johan Widmanstadt）于梵蒂冈所作的一个演讲中得到描述，教皇克雷芒七世（Clement Ⅶ）以及几位红衣主教都出席了这次演讲。其中一位红衣主教勋伯格（Nicholas von Schönberg）致信哥白尼力劝他出版，而且当哥白尼最终于1543年发表其观点时，这封信也被放进了他的名著《天体运行论》（ De Revolutionibus Orbium Coelestium ）的第一部分中。
那么他为什么延迟出版呢？有两个因素。首先，哥白尼相当地忙。说他作为大教堂教士的职位是闲职可能与事实完全相符，但这并不意味着他乐得尸位素餐，也不意味着他可以醉心于天文学而不理身外的世界。作为一名医生，他不但要为弗龙堡大教堂周围的教区服务，还要为穷人服务（当然，这是不支薪的）。作为一名数学家，他还为一项货币改革计划而工作（一位著名科学家来承担这一角色，这在历史上不是最后一次），而他在法律方面所受到的训练也被主教教区充分利用了起来。当条顿骑士团（类似于十字军战士的一个宗教军事教团，控制了波罗的海东部国家以及普鲁士）于1520年入侵这一地区时，哥白尼还被意外征召入伍。哥白尼被授予了奥尔什丁一座城堡的指挥权，并带领小镇抵抗入侵者达数月之久。他的确是个大忙人。
但他不愿出版著作还有第二个原因。哥白尼知道他的宇宙模型提出了新的问题，尽管它的确回答了从前的难题——他知道它并未回答所有从前的难题。正如我们已经说过的，哥白尼并未做太多观测（尽管他监督建造了一座没有屋顶的塔楼，用来作为观象台）。他是一个更多以古希腊风格行事的思想者与哲学家，而非现代科学家。托勒玫体系——以月球难题为典型特征——最让他烦恼的是对点问题。他不可能接受这个想法，相当重要的原因是它需要给不同的行星以不同的对点。在这种情况下，哪里是宇宙真正的中心呢？他想要一个模型，所有天体都在这个模型中围绕唯一的中心以不变的速度运行，而他之所以做如此之想，审美的原因与其他任何原因同样重要。他的模型就是作为达成这一目标的途径而设计的，但就这一目的而言，它未能达成目标。将太阳放在宇宙中心是很重要的一大步。但你还是不得不让月球绕地球运行，而且你还是需要本轮，以解释为什么行星看起来似乎在它们的轨道上忽快忽慢。
本轮是一个可以让行星与正圆运动有所偏离而假称并未偏离正圆运动的方法。但是哥白尼宇宙观的最大难题是恒星。如果地球绕日运行，而恒星被固定在最遥远行星所在的天球之外的水晶天球层上的话，那么地球的运动就应当引起恒星本身明显可见的运动，这一现象也就是人们所知的视差。如果你坐在一辆沿道路行驶的汽车里，你就会感觉好像外面的世界向你后面移动了。如果你待在一个运动的地球上，为什么你没有看到恒星移动呢？唯一的解释看来是恒星必定比行星远得多，至少远几百倍，以至于视差效应太小而无法看到。但是为什么上帝要在最远的行星与恒星之间留出一个巨大的空间，至少比行星之间的间隔大几百倍呢？
地球是运动着的还会带来其他一些令人困扰的问题。假如地球是运动的，那么为什么没有一股持续不变的风向后吹送，就好像你坐在一辆行驶在高速公路上的敞篷车里，风就会将你的头发向后吹送？为什么该运动并未导致海洋溢出，从而产生巨大的潮汐？从实际情况来说，为什么该运动并未将地球摇晃成碎片？记住，16世纪时，运动意味着骑在一匹疾驰的马上或是坐在一辆在车辙纵横的路上被拖曳行走的马车上。平滑运动（smooth motion）——即使是像一辆行驶在高速公路上的汽车那样的平滑运动——的概念如果没有任何直接体验的话必定很难理解。迟至19世纪，还有人为以火车的速度——可能高达每小时25千米——行进可能会对人体健康有害而忧心忡忡。哥白尼不是物理学家，甚至并未尝试回答这些问题，但他知道（以16世纪的眼光来看）它们会使人们对他的观点产生怀疑。
还有另一个问题，它完全超出了16世纪的知识范围：假如太阳位于宇宙中心，那么为什么所有的物体并没有向它那里掉落呢？哥白尼所能设想的全部就是“土的”（Earthy）物体趋向于落向地球，太阳的物体趋向于落入太阳，与火星具有亲密关系的物体则趋向于落向火星，等等。他真正的意思是“我们不得而知”。自哥白尼以来的数个世纪中，人们所学到的最重要经验之一是：一个科学模型不必解释一切，不必成为一个面面俱佳的模型。
冯·劳辛［Georg Joachim von Lauchen，也被称为雷蒂库斯（Rheticus）］于1539年春来到弗龙堡之后，哥白尼尽管疑虑重重且生活忙碌，但却被说服将自己的思想写成可以出版的形式。雷蒂库斯，这位维滕堡大学的数学教授知道哥白尼的工作，而且他特地来到弗龙堡就是为了了解更多有关其工作的事。他认识到这工作的重要性，并且决定促使它的作者将之付梓。他们相处得不错，1540年，雷蒂库斯出版了一个小册子《哥白尼的革命性著作的概说》（ Narratio Prima de Libtus Revolutionum Copernici ，通常被简称为《概说》），概述了哥白尼模型的关键特征——地球的绕日运动。最终，哥白尼同意出版他的伟大著作，虽然（或者也可能是因为）他如今已是一位老人。雷蒂库斯负责监督该书在纽伦堡印刷，这是他的根据地，但（正像常常被提到的）事情并未完全像计划的那样一路推进。在这本书完全准备好付印之前，雷蒂库斯不得不离开此地去到莱比锡担任一个新的职位，并将这项任务委托给了奥塞安德尔（Andreas Osiander），这位路德教牧师自作主张加上了一个未署名的序言，解释说书中所描绘的模型并非意在描述宇宙实际的样子，而是一个数学方案，用以简化行星运动所涉及的计算。作为一个路德派教徒，奥塞安德尔有各种可能的理由担心该书可能不会顺利地被接受，因为甚至在它出版前，马丁·路德（Martin Luther）本人（他于1483—1546年在世，几乎与哥白尼完全处在同一时代）就曾反对过哥白尼的模型，他咆哮说，《圣经》告诉我们，约书亚（Joshua）令之停住不动的是太阳而不是地球。
哥白尼没有机会去抱怨这篇序言了，因为他去世于1543年，也就是他的伟大著作出版之年。有一个很动人但也许是杜撰的故事说，他临终之时收到了这册书。但无论是否如此，这本书被丢在了一边，而没有支持者——除了不知疲倦的雷蒂库斯（他于1576年去世）。
具有讽刺意味的是，奥塞安德尔的观点与现代的科学宇宙观极其相符。我们有关宇宙运行方式的所有观念如今都仅只被理解为某些模型，它们被提出来用以对观测与实验结果做出尽可能最好的解释。在某种意义上来说，将地球描述为宇宙中心并且让所有测量都以地球为参照是可接受的做法。比方说，在设计去往月球的火箭的飞行时，这种做法就相当有效。但是，当我们试图描绘整个太阳系中的天体运行时，随着这些天体与地球的距离越来越远，这样一个模型就变得越来越复杂。当计算一次飞行（比方说去往土星）时，美国宇航局（NASA）的科学家实际上是将太阳作为宇宙的中心来处理，尽管他们知道太阳本身是围绕着我们的银河系的中心运行的。总的说来，科学家使用的是他们所能得到的、与整个特定环境相关而与所有事实相符的最简单的模型，而且他们并不是在所有情况下都使用相同的模型。将太阳在宇宙中心的观点假定为只是一个帮助计算行星轨道的模型，这是当今任何一位行星科学家都会同意的说法。不同之处在于，奥塞安德尔并不指望他的读者（或更确切地说，哥白尼的读者）接受这个同等有效的观点，即地球处于宇宙中心的说法只是一个模型，它在计算月球视运动时是有用的。
要明确说明奥塞安德尔的序言是否平息了梵蒂冈的怒火是不可能的，但有证据显示，梵蒂冈并没有什么怒火要去平息。《天体运行论》的出版基本上被天主教会毫无怨言地接受了，而且在16世纪余下的时间里，该书在很大程度上被罗马置若罔闻。的确，它在一开始的时候基本上被大多数人所忽视——初版400册甚至都没卖完。奥塞安德尔的序言肯定没让路德教派成员平静下来，而且该书受到了欧洲新教运动的声讨。但有一个地方，《天体运行论》被顺利接受，而它的全部推论则受到赏识，至少受到了知识渊博的学问家们的赏识，这就是英格兰，亨利八世（Herry Ⅷ）于该书出版之年在这里娶了他的最后一位妻子帕尔（Catherine Parr）。
哥白尼的整个宇宙模型给人尤其印象深刻之处是，通过将地球放入绕日轨道，它也就自动将行星放入了一个合理的次序。自远古以来就令人感到困扰的是，在地球上，水星和金星只能在黎明和黄昏前后被看到，而其他3颗已知的行星可以在夜晚的任何时候被看到。托勒玫的解释（更确切地说是在《至大论》中得到概要总结的解释）是，当太阳绕地球做周年运动时，水星和金星与太阳“相偕”而动。但在哥白尼体系中，是地球绕太阳做周年运动，因此对上述这两种行星运动的解释只能是水星和金星的轨道位于地球轨道之内（比我们距离太阳更近），而火星、木星以及土星的轨道位于地球轨道之外（比我们距离太阳更远）。通过修正地球的运动，哥白尼可以计算出每一颗行星绕日运行一年的时间，这些周期形成了一个简洁有序的次序，水星的“年”最短，然后依次是金星、地球、火星、木星，直到“年”最长的土星。
但这并不是全部。在哥白尼的模型中，被观察到的行星运行模式也与它们和地球同太阳的距离之比有关。即使并不知道绝对距离，他还是可以按照与太阳的距离由近及远地排列行星。次序是相同的——水星、金星、地球、火星、木星、土星。这无疑显示出了关于宇宙性质的一个深远的真相。对于明眼人来说，哥白尼天文学并不只是要求地球绕日运行。
在哥白尼的《天体运行论》出版后不久即清楚看到哥白尼模型含义的为数不多的几个人之一，是英国天文学家托马斯·迪格斯（Thomas Digges）。托马斯·迪格斯不仅是一位科学家，还是最早的科学普及者之一——不能说是第一位，因为他在某种程度上是追随着他父亲伦纳德·迪格斯（Leonard Digges）的足迹。伦纳德·迪格斯出生于1520年前后，但关于他的早期岁月几乎鲜为人知。他在牛津大学接受了教育，并且以数学家和测量员而闻名。他还是好几本书的作者，这些书以英语写成——这在当时是件很罕见的事儿。他的第一本书《普遍预言》（ General Prognostication ）出版于1553年，也就是《天体运行论》出版10年后，该书很畅销，这部分地要归功于它使用方言而通俗易读，但是在一个关键的方面来看它已经过时了。伦纳德·迪格斯在他的书里给出了一个万年历，并收集了气象知识与大量的天文学材料，包括对托勒玫宇宙模型的描述。在某些方面，该书与稍后几个世纪中非常流行的农家历书并没有什么不同。
就测量工作而言，伦纳德·迪格斯在1551年前后发明了经纬仪。大约就在同时，他对于精确望远的兴趣促使他发明了反射式望远镜（几乎肯定还有折射式望远镜），不过在当时对这些发明并无任何宣传。这些想法并未进一步推进的一个原因是老迪格斯的职业生涯于1554年意外终结，他在当时参加了一次不成功的造反行动，这是由新教教徒托马斯·怀亚特爵士（Sir Thomas Wyatt）所领导的，意在反对英格兰新女王玛丽（Mary，天主教徒），后者是1553年在其父亨利八世去世后登上王位的。由于参加造反，伦纳德·迪格斯最初被判死刑，尽管后来获得了减刑，但被没收所有财产，他终其余生（他于1559年去世）都在申诉索回，却徒劳无功。
伦纳德·迪格斯去世时，他的儿子托马斯·迪格斯大约13岁（我们并不知道他的确切出生日期），并由他的监护人迪伊（John Dee）照顾。迪伊是一位典型的文艺复兴时期“自然哲学家”；他是一位杰出的数学家、炼金术士、哲学家，以及女王伊丽莎白一世（Elizabeth Ⅰ，1558年登上王位）的占星术士（尽管不是太典型）。像马洛（Christopher Marlowe）一样，他可能曾是英王的秘密特务。据说他还是哥白尼模型的一位早期支持者，虽然他本人在这方面没有发表过什么。托马斯·迪格斯在迪伊的家中长大成人，因此得以进入一间包含有千余份手稿的藏书室，在他于1571年出版第一部数学著作之前，他曾如饥似渴地阅读了这些手稿。也是在1571年，他开始着手出版他父亲的一部遗作《几何学练习》（ Pantometria ），该书引起了对伦纳德·迪格斯发明望远镜的第一次公众讨论。在该书前言中，托马斯·迪格斯记述了乃父如何为之：
通过持续不断的勤勉工作，在数学论证的帮助下，在不同的时候将镜片以合适的角度按比例排列，我的父亲不仅能够观察到距离很远的物体、阅读信件、计数硬币，而且在11千米开外处即可清楚说出私人场所发生了什么。
托马斯还亲自研究了天空，并对1572年超新星进行了观测，其中一些在第谷（Tycho Brahe）有关该事件的分析中被用到。
不过，托马斯·迪格斯最重要的出版物发表于1576年。这是对他父亲第一本书所作的最新也是修改最大的一个版本，现在的标题是《永恒的预言》（ Prognostication Everlasting ），它包括对于哥白尼宇宙模型的一个详细的讨论，这是此类叙述文本中的第一个英语版本。但托马斯·迪格斯比哥白尼走得更远。他在该书中指出宇宙是无限的，书中还包含一个图表，显示太阳位于中心，行星处于绕日轨道中，而大量的恒星则分布在不同方向的无限空间中。这是进入未知世界的惊人一跃。托马斯·迪格斯对这一断言并未给出任何理由，但看来极有可能的是，他曾用望远镜观察过银河，而他在那里看到的大量恒星使他确信恒星是大量散布在无限宇宙中的其他太阳。
但是托马斯·迪格斯并未像哥白尼那样将他的一生投入到科学中，而且他也并未将这些观点穷追到底。他的父亲是一位著名的新教教徒，曾在玛丽女王手里受尽折磨，有了这一背景以及他与迪伊一家（在伊丽莎白保护之下）的关系，托马斯·迪格斯成了国会议员（不连续地任职两届）以及政府顾问。1586—1593年，他还担任了英国军队在荷兰的总检阅官，在那里，他们帮助荷兰新教教徒摆脱了西班牙天主教的统治。托马斯·迪格斯于1595年去世。那时，伽利略（Galileo Galilei）已经是帕多瓦大学的数学教授，而天主教会正转而变得与哥白尼的宇宙模型敌对起来，因为它被异教徒布鲁诺（Giordano Bruno）接受了，布鲁诺后来陷入了一场漫长的审判，并以他于1600年被烧死在火刑柱上而告终。
在我们回过头来继续讲述有关第谷、开普勒（Johannes Kepler）以及伽利略这些将哥白尼的工作继续向前推进的后继者之前，值得在此提及的是布鲁诺，因为布鲁诺经常被认为是因为支持哥白尼的宇宙模型而被烧死的。事实真相是，他的确 是 一个异教徒，而且是因其宗教信仰而被烧死的；只可惜哥白尼的宇宙模型在整件事里被搅得一团糟。
布鲁诺生于1548年，他与教会产生冲突的首要原因是，他是一场被称为赫尔墨斯主义的运动的追随者。该异教将其信仰建立在他们谓之神圣经文的基础之上，这些文献在15、16世纪时被认为产生于摩西时代的埃及，并与埃及智识之神透特（Thoth）的教义联系在了一起。赫尔墨斯（Hermes）相当于希腊的透特（赫尔墨斯主义亦然），而对于异教的追随者们来说，他就是赫尔墨斯·特里斯美吉斯托斯（Hermes Trismegistus）或非常伟大的赫尔墨斯（Hermes the Thrice Great）。当然，太阳对于埃及人来说也是一位神，而且曾有观点认为哥白尼本人将太阳置于宇宙中心也可能是受到了赫尔墨斯主义的影响，虽然并没有强有力的证据。
这里不准备对赫尔墨斯主义做更为详细的讨论（尤其是后来证明了，其所依据的文献并非形成于古埃及），但是对15世纪的信奉者们来说，这些文献被特别地阐释为预言了耶稣基督的降生。15世纪60年代，数份赫尔墨斯主义者所依据的文献材料被人从马其顿王国带到了意大利，并激起人们极大的兴趣，时间长达一个世纪，直到（1614年）人们确认这些材料是在基督纪元之后很久才写就的，因此他们的“预言”实在是事后诸葛亮。
16世纪晚期的天主教会能够容忍预言耶稣降生的古代文献，而且像西班牙腓力二世（Philip Ⅱ）这样令人尊敬的天主教徒（他于1556—1598年在位，娶了英格兰玛丽女王，而他本人是新教的坚定反对者），也对这些内容深信不疑（顺便提一下，就像托马斯·迪格斯的监护人迪伊那样）。但是布鲁诺采取了一种极端的观点，认为古代埃及的宗教信仰是真正的信仰，而且天主教会应当找到一种方式重新回到那些古老的传统中。不必说，这在罗马并未被顺利接受，在经历过游荡欧洲（包括1583—1585年在英格兰的一段时期）这段变幻无常的生涯并惹出麻烦（他于1565年加入了多明我会，但于1576年被逐出修道会，而在英格兰，他树敌甚多，迫使他不得不到法国大使馆去寻求庇护）之后，他于1591年造访了威尼斯，这是一趟错误的行程，在那里，他被逮捕并被移交至宗教裁判所。在经过漫长的关押与审讯之后，布鲁诺看来最终因阿里乌斯教（相信基督由上帝创造，而不是上帝的化身）以及从事超自然活动而获罪。因为审判记录已丢失，我们不可能绝对确定；但是布鲁诺其实是巫术的殉道者，而不像时不时就被提及的那样，是一个科学的殉道者。
尽管以现代标准而论，布鲁诺的命运可能看起来是严苛的，但就像其他很多殉道者一样，他在某种程度上是自愿，因为他有各种机会来放弃他的信仰（这也是他在宣判之前被拘押了如此之久的一个原因）。根本没有迹象表明他对哥白尼体系的支持在对他的审判中扮演了重要角色，但很清楚的是，布鲁诺是日心说的热切支持者（因为它符合埃及的宇宙观），而且他还热情拥护托马斯·迪格斯的观点，即宇宙中充满了无限多的恒星，每一个都像太阳一样，并认为宇宙其他地方必定有生命存在。当时，因为布鲁诺的观点一石激起千层浪，而且又由于他受到教会谴责，所以所有这些观点都遭受了同样毁灭性的命运。教会的行动一贯节奏缓慢，还是要等到1616年才把《天体运行论》列入禁书目录（而且直到1835年才将其剔除出禁书名单！）。但在1600年之后，哥白尼体系显然就没获得教会支持，而布鲁诺是一个哥白尼学说的追随者，并且其作为一个殉道者被烧死的事实，对任何人来说都几乎算不上是激励人心的事，例如，对17世纪初生活在意大利并对宇宙运行方式深感兴趣的伽利略而言便是如此。如果不是因为布鲁诺，哥白尼学说可能根本不会受到来自权威的如此敌意的关注，伽利略可能不会受到迫害，而意大利的科学进展也可能会发展得更顺利些。
但是我们不得不把伽利略的故事暂时撇开，转过来追述文艺复兴时期另一个伟大的科学进展——关于人体的研究。
正如哥白尼的工作建立在西方人对托勒玫著作的再发现基础上一样，布鲁塞尔的维萨里的工作也建立在对盖仑（Galen）著作的再发现的基础上。当然，这些来自古代的伟大作品都并未真正散失，而且在西欧那段黑暗时期，它们也为拜占庭和阿拉伯所知；但正是对所有这些作品的兴趣的复苏（以意大利的人文主义运动为代表，与之相关的事件是君士坦丁堡的陷落、原始文献及其译本西传到意大利和其他与文艺复兴相关的地方），促使了科学革命的开始。对于那些在科学革命早期阶段即成为其中一分子的人来说，这似乎并不是一场革命——哥白尼本人以及维萨里认为自己是重拾古代知识并在此基础上添砖加瓦，而不是把古代的学问推翻重来。整个过程更多是一种演化而非革命的过程，尤其是在16世纪。正如我已经提到过的，真正的革命在于智力上的变革，该变革意识到文艺复兴时期的学者（他们将自己视作与古代人同等的人）有能力把像托勒玫与盖仑这样的人的学问向前推进，即认识到像托勒玫与盖仑这样的人本身也只是人类一分子。正如我们将要看到的，只是由于伽利略，尤其是牛顿的工作，宇宙探索的整个过程才发生了革命意义上的真正改变，即从古代哲学家的方式转变为现代科学的研究方式。
盖仑是一位希腊医生，公元130年前后出生在小亚细亚的帕加马（现为土耳其贝尔加马）。他一直活到公元2世纪末，也可能活到了公元3世纪初。作为一位富有的建筑师与农场主之子，盖仑生活在罗马帝国讲希腊语地区中最富裕的城市之一，生活优渥，接受了最好的教育。当这个小男孩16岁时，他父亲做的一个梦预示了他在医学领域的成功前景，而他所受的良好教育也正是遵照着父亲的梦而将他一路推向了医学。他在包括科林斯和亚历山大里亚在内的多个知识中心学习了医学，自公元157年起在帕加马的角斗士学校做了5年的首席医生，后来迁居到了罗马，在这里最后成为奥勒留（Marcus Aurelius）皇帝的私人医生和朋友。他还曾服务于康茂德（Commodus），此人是奥勒留的儿子，在其父于公元180年去世后成为皇帝。那是罗马的动荡年代，帝国边境战火几乎不断（哈德良长城建于盖仑出生前几年），但是距离帝国陷入衰落还有很长一段时间（帝国直到公元286年才被划分为东、西两部分，而君士坦丁堡则直到公元330年才建立）。无论边境有多少麻烦，居住在帝国中心的盖仑都安然无忧。他是一位高产的作家，而且像托勒玫一样，他对他所钦佩的早期人物的教义进行了概括总结，特别是希波克拉底（Hippocrates，实际上，将希波克拉底视为医学之父的现代观点几乎完全是来源于盖仑的著作）。他还是一个惹人厌的自我吹嘘者和文抄公——关于他在罗马的医生同事，他说过的最温和的话是将他们称为“厚颜无耻者”
。但他令人不快的人格并不应当掩盖他真正的成就。盖仑最重要的成就在于他的解剖技艺以及他撰写的有关人体结构的书。遗憾的是，人体解剖在当时是遭到反对的（考虑到对奴隶与角斗士竞赛的态度，此事也颇为古怪），而盖仑的大多数工作都是在狗、猪以及猴子身上完成的（尽管有证据表明他的确解剖了为数不多的人类尸体）。因此他有关人体的结论大部分都基于对其他动物的研究，而且在很多方面都是不正确的。由于在接下来的十二三个世纪里，似乎并没有人进行过严肃认真的解剖学研究，盖仑的工作直到16世纪都被当作人体解剖方面的最终结论。
盖仑的复兴是人文主义者言必称希腊一类执迷中的一部分。在宗教信仰上，不仅16世纪的新教运动，一些天主教徒也认为，由于自耶稣时代以来数世纪对《圣经》作品所作的阐释与修正，上帝的教义变得讹误重重，而且有一位原教旨主义者转而回到《圣经》本身并将之作为最高权威。这包括对《圣经》最早的希腊版本而非拉丁语译本的研究。尽管认为自古代以来并无任何有价值的进展发生这一主张有一点极端，但下述观点中肯定有一些是符合事实的，即：一份经过多次翻译（其中一些是根据从希腊文译成的阿拉伯语版再翻译而来）以及抄写员多次誊写而讹误百出的医学文献，可能远不如我们所希望的那样准确，因而盖仑的著作于1525年以最初的希腊文出版是医学上的一个里程碑。具有讽刺意味的是，由于几乎没有任何一位医学人士能阅读希腊文，他们实际上研究的是1525年版的拉丁文新译本。但是所幸有这些译本和印刷机，盖仑的著作在接下来的几年中所传播的范围要比此前都更为广泛。恰恰在此时，年轻的维萨里即将完成他的医学教育并开始小有名气。
维萨里于1514年12月31日出生于布鲁塞尔一个有着医学传统的家庭，他的父亲是人称神圣罗马帝国皇帝（实际上是德国亲王）的查理五世（Charles Ⅴ）的皇家药剂师。依循家庭的传统，维萨里先是读了鲁汶大学，然后在1533年在巴黎注册学习医学。巴黎处于盖仑学说复兴的中心，维萨里不仅学习了名家大师的著作，他的解剖技艺也是当时在那里学会的。由于法国与神圣罗马帝国（正像历史学家们喜欢指出的，它不神圣，又不在罗马，也不是一个帝国；但是这个名字却载入了史册）之间的战争，他在巴黎的时光于1536年突然结束了，他返回了鲁汶，并于1537年从这里获得了医学学位。他对解剖的热情以及对人体的兴趣被发生在1536年秋的一个证据确凿的事件所证实，当时，维萨里从鲁汶附近的一个绞刑架上偷了一具尸体（或者是尸体上残存的部分），并带回家做研究之用。
以那时的标准来看，鲁汶大学医学院是保守且倒退的（当然是与巴黎相比），但是由于战争仍在继续，维萨里不可能回到法国。相反，毕业后没多久，维萨里就来到了意大利，1537年，他在这里注册成为帕多瓦大学的研究生。不过，这看来只是一种仪式，因为在通过最初的考试并大获全胜之后，维萨里几乎立即就被授予了医学博士学位，并被任命为帕多瓦大学的教师。维萨里是一位受欢迎且成功的教师，与当时仍然流行的盖仑“传统”一脉相随。但与盖仑不同的是，他还是一位能干且充满热情的人体解剖学者，而且与他在鲁汶的盗尸行为形成强烈对照的是，这些研究得到了帕多瓦的权威人士的帮助，特别是法官孔塔里尼（Marcantonio Contarini），他不仅提供给维萨里行刑犯人的尸体，有时还会延迟行刑时间，以适应维萨里的日程计划以及对新鲜尸体的需要。正是这一工作使维萨里很快便确信，盖仑只做了极少的或根本未做任何人体解剖实验，也激励他着手准备自己有关人体解剖学的著作。
维萨里处理这一课题的整套方法，即便不全是革命性的，也是在此前的基础上向前迈进的意义深远的一步。中世纪时，实际的解剖无论怎样做，都是出于示范目的，因而是由被看作执业医生中地位较低的外科医生来操刀的，而博学的教授则站在一个安全距离（即不会弄脏手的地方）来讲解这个问题。维萨里亲自进行解剖示范，同时还向他的学生们解释即将揭开的事物的重要性，由此他也提高了手术的地位，先是在帕多瓦大学，随着这一过程的推进又逐渐扩展到其他各处。他还雇用了优秀的艺术家来绘制大幅的图示，以做讲课之用。在其中一幅演示图解失窃并被盗用之后，这些画作中的6幅于1538年以《六幅解剖图》（ Tabulae Anatomica Sex ）之名出版。6幅画中的3幅是维萨里亲手绘制的；其他3幅是卡尔卡尔的斯蒂芬（John Stephen）所作，这位深受尊敬的画家是提香（Titian）的学生，这多少能让你对画作品质有所了解。我们并不确切知道，但斯蒂芬可能还是出版于1543年的杰作《人体的构造》（ De Humani Corporis Fabrica ）中所使用的插图的主要作者。
除了人体描绘的精确性之外，《人体的构造》的重要性在于，它强调了教授有必要亲自来做这些脏兮兮的活儿，而不是将本质的问题委派给下属来做。依循同样的风格，它还着重强调了眼见为实的重要性，而不是毫不怀疑地相信前辈们一代代流传下来的那些话——古代人并非一贯正确。人体解剖研究经过了很长的时间才得到充分尊重——把人切成一块块这种事情总是令人忧虑的，而且这种忧虑迟迟挥之不去。但是在更广泛的意义上来说，使得人是研究人类的合适对象这一观点得到接受，其过程是从维萨里的工作及其《人体的构造》的出版开始的。《人体的构造》是一本写给已然在医学上有所建树的专家的书，但维萨里还希望对更广泛的读者产生影响。他还同时为学生们写了一本概述——《概要》（ Epitome ），它也出版于1543年。但是在医学上获此名望并为一般意义上的科学方法确定了这一里程碑之后，维萨里突然放弃了他的学术生涯，尽管此时他还不到30岁。
1542年和1543年的时候，维萨里已经离开帕多瓦相当长的时间了（大部分时间在巴塞尔），并着手准备将他的两本书交付出版，虽然这似乎是正式批准的休假，但他从未回到他的职位。人们并不完全清楚，他是否只是厌烦于顽固的盖仑学说支持者们对他工作的批评，或者是他想要实践而不是讲授医学（或是这些因素兼而有之），但是凭着他的两本书，维萨里得以觐见查理五世并被委任为宫廷医生——一个受人尊敬的职位，它的一个不利之处是，医生在皇帝有生之年是没有辞职一说的。但维萨里几乎不可能会为他的决定而后悔，因为当查理五世在1556年（查理退位前不久）允许他离职并给予他一笔退休金时，维萨里迅速地在查理五世之子、西班牙的腓力二世（也正是这位腓力二世后来派舰队进攻了英格兰）那里取得了相似的职位。事实证明这并不是个多么好的主意。西班牙医生缺少维萨里所拥有的能力，而对他这个外国人的最初敌意也随着荷兰（后来被西班牙统治）独立运动的发展而加剧。1564年，维萨里得到腓力二世允许赴耶路撒冷朝圣，但这似乎是一个借口，以在意大利中途逗留并与帕多瓦大学商谈，从而再次回到他从前的职位。但是在他从圣地返回的途中，维萨里所乘坐的船遭遇了强风暴，船耽搁了很久以补充快要用完的给养，而乘客们也饱受晕船之苦。维萨里生了病（究竟是什么病，我们并不是很了解），并且死在了希腊的赞特岛，1564年10月，他们的船在此搁浅，而当时维萨里50岁。尽管维萨里本人对于1543年以后的科学并没有太多直接贡献，但他还是通过他在帕多瓦的后继者产生了深远的影响，这直接导致了17世纪一个最伟大的深刻见解，即哈维（William Harvey）对血液循环的发现。
在某种意义上来说，哈维的故事是下一章的内容。但是从维萨里到哈维的线索是如此清楚，因此在回过头来讲述16世纪天文学发展之前，更加有意义的是根据合乎逻辑的推论对此做出追溯。由于这并不是一本关于技术的书，我并不打算详细阐述人体研究严格的医学上的意义。但是哈维的特殊贡献并不是他发现了什么（虽然它给人以相当深刻的印象），而是他以之证明其发现为真的方法。
从维萨里到哈维只牵扯到另外两个人。第一个是法洛皮奥（Gabriele Fallopio，也称Gabriel Fallopius），他是维萨里在帕多瓦的学生，1548年成为比萨大学的解剖学教授，1551年回到帕多瓦担任教授，也就是维萨里从前的职位。虽然他在1562年去世时才39岁，但他以两种方式在人体生物学上获得了名望。首先，他亲自对人体系统进行了研究，这在很大程度上是本着维萨里的精神，而该研究最重要的意义是导致他发现了以他名字命名的输卵管（Fallopian tube）。法洛皮奥描述这些连接在子宫与卵巢之间的管路就像“铜号”——一种大号——一样在末端逐渐展开。这一精确描述不知何故被误译为“管子”（tube），但现代医学似乎愿意坚持这个并不准确的叫法
。其次，法洛皮奥对于解剖学最重要的贡献可能是他作为法布里齐奥（Girolamo Fabrizio）的老师这一角色。在法洛皮奥去世后，法布里齐奥接替了他在帕多瓦大学的职位。
法布里齐奥1537年5月20日出生在阿夸彭登莱小城，1559年毕业于帕多瓦大学。他做了一名外科医生并私下教授解剖学，直到1565年被任命为帕多瓦大学的教授，该职位自法洛皮奥去世后空缺了3年之久。因此，虽然有所中断，但法布里齐奥仍是法洛皮奥的直接继承者。正是在此中断期间，维萨里为得到这个职位而进行了商谈，如果不是因为那次注定没有好结果的耶路撒冷之行，他可能就会先法布里齐奥一步得到这个工作。法布里齐奥的大量工作都与胚胎学以及胎儿的发育有关，他在鸡蛋上进行了研究，但以事后诸葛亮的眼光来看，我们可以看到他对科学最重要的贡献是最早精确而详尽地描绘了静脉瓣。静脉瓣是已知的，但法布里齐奥对之进行了彻底研究，并详细加以描述，在1579年首次公开演示，后来又发表在了1603年出版的一本有插图的著作中。但是，作为一名解剖学家，他描述瓣膜之技艺无论如何都与他对其用处的著名见解并不相称——他认为它们在那儿是为了减缓来自肝脏的血流以使之被人体组织吸收。法布里齐奥于1613年退休，由于健康状况很糟，他于1619年去世。不过在那个时候，哈维正顺利走向他对血液循环系统真正作用做出解释的路上——他于大约16世纪90年代末至1602年在帕多瓦大学的法布里齐奥指导下学习。
在哈维之前，普遍被接受的知识（这得回溯至盖仑乃至更早的时期）是：血液在肝脏里被制造出来，并由静脉运送到全身各处从而为组织提供营养，血液在这一过程中被用完，因此新鲜血液要持续不断地被制造出来。动脉系统的作用被视为运送来自肺部的“生命灵气”（vital spirit），并将其散播到人体各处（实际上，鉴于氧气直至1774年才被发现，这一观点与事实相距并不那么远）。1553年，西班牙神学家与医生塞尔韦图斯（Michael Servetus，生于1511年，受洗时取名Miguel Serveto）在其著作《基督教的复兴》（ Christianismi Restitutio ）一书中提到了血液“小”循环（正如后来人们所知的）：血液从右心室经由肺流至左心房，而不是像盖仑曾讲授的那样通过心脏壁上的小孔流通。塞尔韦图斯很大程度上是在神学的基础上而非通过解剖得出结论的，而且差不多是在一篇神学专题论文中顺便提到了这些。不幸的是，塞尔韦图斯在这里（以及更早的作品中）表达的观点是反三位一体的。像布鲁诺一样，他并不相信耶稣基督是上帝的化身，由于信仰，他也遭遇了和布鲁诺相同的命运，不过是死在不同教派手上。当时，加尔文（John Calvin）的改革运动正值高潮，塞尔韦图斯写信给他（在日内瓦）说了自己的想法。当加尔文不再回复他的信件之后，身在维也纳的塞尔韦图斯却继续寄出了一连串越来越尖刻的信件。这是一个大错。当该书出版时，加尔文与维也纳当局取得了联系并将这位异教徒关押了起来。塞尔韦图斯逃了出来并前往意大利，但却犯下了更大的错误——直接取道日内瓦（你可能会觉得他不至于这么傻），他在日内瓦被认出来而再次被捕，并于1553年10月27日被加尔文教徒烧死在火刑柱上。他的书也被烧掉了，只有3册《基督教的复兴》幸免。塞尔韦图斯对他所处时代的科学并无影响，而哈维对他的工作一无所知，但他最终的遭遇还是让人得以洞悉了16世纪的世界。
自盖仑以来，人们认为静脉和动脉输送的是不同的物质——两种血液。现代观点是，人的心脏（像其他哺乳动物和鸟类一样）其实分作两半，右侧将去氧血液泵入肺部，血液在肺里获得氧气再回到左侧，后者将注入了氧气的血液送往全身。哈维的老师法布里齐奥非常精确地描述了静脉中的瓣膜，而哈维的重要发现之一是：静脉中的瓣膜是一个单向系统，这使得血液只能朝着一个方向流动，而且血液必定是作为动脉血而被制造出来的，它从心脏被泵出来并通过静脉与动脉系统之间的毛细血管进入静脉。但是在哈维开始他的医学生涯之时，这一切都还在遥远的未来。
哈维于1578年4月1日出生在英国肯特郡的福克斯通。作为一名自耕农7个儿子中最年长的一个，哈维在坎特伯雷国王学校以及剑桥大学凯厄斯学院接受了教育，1597年在凯厄斯学院获得了学士学位，并很可能开始学习医学。但他不久之后就去了帕多瓦，他在那里受教于法布里齐奥，并于1602年以医学博士学位毕业。作为帕多瓦大学的学生，哈维必定知道伽利略，后者当时在那里教书，但就我们所知，这两个人并未相遇。1602年返回英格兰以后，哈维于1604年与伊丽莎白·布朗（Elizabeth Browne）结了婚，她是伊丽莎白一世的医生朗瑟洛·布朗（Lancelot Browne）的女儿。在进入了皇家圈子的同时，哈维也拥有了一个声名卓著的医生生涯：他于1609年被任命为伦敦圣巴塞洛缪医院的医生，而在1607年他已被选为医学院校务委员会的一员；1618年［莎士比亚（William Shakespeare）去世两年后］，他成为詹姆斯一世（James Ⅰ，1603年继承了伊丽莎白的王位）的医生之一。1630年，哈维接受了一项声望更高的任命，担任詹姆斯之子查理一世（Charles Ⅰ，1625年登上王位）的私人医生。他为此得到的酬劳是于1645年67岁时被任命为牛津大学默顿学院的院长。但是由于席卷英格兰的内战，牛津于1646年也被议会派控制了，哈维便从这个职位上退休（虽然按正式的说法，他一直留在御医这个职位上，直到查理一世1649年被处死），并过上了平静的生活，一直到1657年6月3日去世。尽管他于1654年当选医学院院长，但由于年纪和健康原因，他不得不拒绝了这一荣誉。
因此，让哈维青史留名的伟大工作其实是在他的闲暇时间完成的，这也是他何以直到1628年才在他里程碑式的著作《心血运行论》（ De Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus ）中发表其结果的原因之一。另一个原因是，甚至在《人体的构造》出版50年后，在某些地区仍然极力反对对盖仑的教义做出修改的企图。哈维知道，他必须得提供一个一目了然的论据以使血液循环的事实被人接受，而他在这个使他成为科学史上关键人物的论据中所给出的方法，为各个学科——而不仅仅是医学——领域的科学家们指出了前进的道路。
甚至就连哈维对这一问题发生兴趣的方式也表明了，自哲学家们依据完美原则而非观察与实验凭空想出自然界运行的抽象理论假设以来，情况是如何发生变化的。实际上，哈维测定了心脏的容量——他将心脏描述为好像一个充足了气的手套，并计算出它每分钟将多少血液泵入动脉。他的估算不怎么精确，但要得出他的结论已经足够了。以现代单位计，他计算出了人类心脏平均每一搏泵出的血液为60立方厘米，1小时合计差不多达260升，这个血液量的分量是普通人体重的3倍。无疑，人体不可能制造出那么多的血液，而且真正通过静脉和动脉连续不断地在体内循环的血液必定要少得多。哈维随后利用实验与观察相结合的方法给出了他的论据。即使他不可能看到静脉与动脉之间微小的连接，但通过拉紧手臂上的绳索（或绷带），他还是证明了它们肯定存在。手臂上的动脉位于手臂表皮以下比静脉更深的位置，因此他通过稍稍放松绷带，让血液通过动脉流下来，而同时绳子还系得很紧使血液无法通过静脉流回手臂，这样，绷带下面的静脉就变得肿胀。他指出毒药可以迅速传遍整个人体正是与血液是连续不断循环的这一观点相符的。他还注意到这个事实，即心脏附近的动脉比距离心脏较远的动脉更粗，这正是因为心脏搏动而使血液强有力地射出，心脏附近的动脉需要经受更大的压力。
但是不要轻易就接受这一观点，即哈维发明了科学的方法。事实上，他更像是一个文艺复兴时期的人物而不是一个现代科学家，他仍然是以“生命活力”（vital force）这一强调抽象的完美信念以及“保持人体活力的灵气”这样的话语来思考的。用他自己的话来说（取自其著作1653年的英译本）：
完全有可能的是，它
也发生在身体上，身体各部分都因血液而得到滋养、抚育并被赋予活力，而这血液则是温热的、完美的、如蒸汽般的、充满活力的，而且可以说是富含营养的；在身体的这些部分，血液被冷却、凝结并且变得没有生气。由此，血液又返回到心脏，如同回到它的源泉，或者说血液在身体中的住所，以恢复它的完美状态。在心脏里，借助大自然强有力而热烈的热量，血液再次被融化为液体，充满活力，由此血液再次被散布到身体各处，而所有一切都依赖于心脏的搏动：因此，心脏是生命的起点，是小宇宙的太阳，相应地，太阳也可以被称为宇宙的心脏，正是由于它的搏动，血液运动起来、得到完善、变得适于营养机体，而且可以防止腐蚀和化脓。而这个体内的神灵行使其对整个身体的职能，是通过滋养、抚育并供给其食物而实现的，它是生命的基础，是一切的创造者。
上述这段话与人们通常所持的误解相去甚远，该误解认为，哈维是第一个将心脏描述为一个 仅仅是 保持全身血液循环的泵的人［迈出这一步的实际上是笛卡儿（René Descartes），他在1637年出版的《方法论》（ Discourse on Method ）一书中认为，心脏纯粹是一个机械泵］，而像很多书中所说，哈维将心脏看作血液热量之源，也并非事实之全部。他的观点要比这更为神秘。但哈维的工作仍然是向前迈进了意义深远的一步，而且他的幸存下来的作品（不幸的是，当他位于伦敦的住处于1642年被议会军队洗劫后，他的很多论文都遗失了），通篇都反复强调了从亲自观察与实验中获得的知识的重要性。他明确指出，我们不应该仅仅因为不知道导致某些现象的原因何在而否认这些现象的存在，因此适当的做法是：温和地看待他对血液循环的不正确“解释”，更多关注他在发现血液的确循环这一现象时的真正成就。尽管哈维的观点绝非一开始就被普遍接受，但在他去世后几年内，得益于显微镜在17世纪50年代的发展，他的论证中的一处空白便被静脉与动脉之间微小连接通道的发现所弥合——这也是科学进展与技术进展之间关系的一个强有力的例证。
但是就科学的历史而言，如果说哈维是文艺复兴时期的最后一拨人中的一个，这并不意味着我们可以在他的工作之后清楚明确地划出一条时间线，并且宣称正确的科学就开始于彼时，而不顾他的去世与显微镜的崛起在时机上的巧合。正像他的书与笛卡儿所强调的东西有相同之处一样，历史并非分作整整齐齐的几个部分，而最当得起第一位科学家之描述的那个人，在哈维于帕多瓦完成其研究之前已经开始了工作。现在是时候回到16世纪，并继续讲述紧随哥白尼之后的天文学以及机械论科学的发展脉络了。