地狱能装下所有的罪人吗？伽利略：我量过，不大

1642年，伽利略去世，几个月后牛顿出生了。牛顿曾说过：

如果说我看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。

这个巨人伽利略至少占了一半。伽利略为牛顿的成就以及科学革命做了大多数的基础工作。即使对于现代人来说伽利略的肩膀依旧是科学家的观景台。

伽利略的那个时代，大多数人坐在屋里谈经论道，而他致力于观察和实验。不过，伽利略最重要的思想并非来自于现实，而是一个虚构的世界。具体来说，来自于对但丁《神曲》中地狱尺寸的丈量。

地狱能装下所有的罪人吗?

文艺复兴早期科学与宗教再次融合，尽管教徒对神学的信仰十分强烈并极力否认科学。但丁的《神曲》是当代最有名的艺术作品之一，它试图定义真正的地狱。但丁的作品中，用了大量复杂而又详细的描述，仿佛他自己去过地狱，甚至很多人相信他就是去过。

在但丁的描述中，地狱由9个圆圈组成，越靠近地球核心的圆圈越小。循环越深，地狱就越邪恶。最后一圈关押着地球上最卑鄙的人类，比如杀死耶稣的罗马士兵。

在宗教文学中，地狱的形状是上帝和路西法战斗后形成的锥形。当上帝击中路西法时，他倒在了意大利库马城附近，形成了地狱的入口，撞击形成了画中呈现的圆锥形。

自从1314年《神曲》出版以来，很多学者曾尝试通过其中的描述来绘制地狱的物理特征，包括被炸烂的山谷和洞穴，翻滚的火河。

尽管几何理论已经出现，但学者所绘制出的地狱尺寸几何理论根本算不出来。1588年，24岁的伽利略刚从医学院辍学，他被邀请就但丁的《神曲》做了几次演讲。与其他人不同的是，这个年轻人走上舞台便对其他学者虚幻地狱理论指手画脚，并表示大家普遍接受的地狱根本经不起数学的推敲。

他的语出惊人，让台下那些主流理论坚信不疑的当代观众感到十分震惊和愤怒。因此，教会便要求伽利略运用他的数学知识，根据但丁的画作测量出地狱的尺寸。

现代物理学的诞生

伽利略曾深入研究过但丁的作品，他开始用科学来论证但丁所幻想的世界。尽管伽利略不是第一个尝试测量地狱尺寸的学者，但他却是第一个懂得物理原理，想利用物理学原理丈量地狱的学者。

按照书中描述，伽利略以耶路撒冷为地球中心，计算出中心距意大利库马城之间的距离约为2750公里，且根据书籍中描述地狱穹顶的角度大约为60度。基于此，伽利略断定地狱锥形的直径和深度（也是地球的半径）约5500公里（3400英里），这个尺寸比当时主流的地狱理论整整大了10倍。此外，伽利略根据但丁的描述，按比例测算出地狱底部的撒旦的身高约1180米，将近3座埃菲尔铁塔叠起来的高度。

还有一个问题，5500公里的跨度，显然地狱的穹顶要足够的厚，否则地狱就会坍塌。为此，伽利略找到了佛罗伦萨大教堂，其穹顶的比例接近，跨度为45米，厚度为4米。伽利略按照教堂穹顶等比例放大，得出地狱的穹顶厚度为460公里。伽利略成功丈量地狱，为自己挣得了不少名望，还因此获得了一份大学教职人员的工作。

然而，伽利略在执教过程中发现自己计算的地狱有很严重的错误。举个例子，一个正方体边长为1，正方体的每个面面积都是1，体积也是1，但如果边长增加一倍变成2，每一面面积为4，即平方关系，而体积为8，即立方关系，这条定律适用于各种形状，包括地狱。

当我们不断放大教堂的尺寸时，教堂穹顶的体积会随着放大的比例，以立方关系增大，意味着穹顶的重量也在以“立方”关系增大。然而，教堂的承重能力却随横截面以“平方”的形式增大。这意味着当教堂放大12万倍（即地狱的尺寸），穹顶一定会出现灾难性的坍塌。于是，他当时发表文章称:

任何一个人，包括最伟大的学者都无法理解现实世界的结构的运行原理。

后来，为了证明这个错误，伽利略在物理学领域突飞猛进，取得了大量惊人的突破，甚至创造了一些至今仍适用的物理定律。1638年，伽利略出版了一本名为《两门新科学》的书。在这本书中，他以这些错误为例，为科学中的力学奠定了基础。从那以后，亚里士多德物理学的时代就此终结，现代科学由此诞生。