牛頓——百科全書式的全才

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2018-03-25 青野云麓

艾薩克·牛頓（1643年1月4日—1727年3月31日）爵士，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，英國(guó)著名的物理學(xué)家，百科全書式的“全才”，著有《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》、《光學(xué)》。

他在1687年發(fā)表的論文《自然定律》里，對(duì)萬(wàn)有引力和三大運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行了描述。這些描述奠定了此后三個(gè)世紀(jì)里物理世界的科學(xué)觀點(diǎn)，并成為了現(xiàn)代工程學(xué)的基礎(chǔ)。他通過(guò)論證開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律與他的引力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運(yùn)動(dòng)都遵循著相同的自然定律；為太陽(yáng)中心說(shuō)提供了強(qiáng)有力的理論支持，并推動(dòng)了科學(xué)革命。

今天對(duì)地球上出的真正能夠大名垂宇宙的歷史人物排序，牛頓（ISAACNEWTON)也許是第一。牛頓是機(jī)械動(dòng)力學(xué)的祖師爺。現(xiàn)在初中高中物理教材，統(tǒng)一力的單位名字叫牛頓，簡(jiǎn)稱N牛，比過(guò)去與千克（力）、達(dá)因等力單位混用，減少了讓學(xué)生大腦知識(shí)打架的機(jī)會(huì)。

牛頓生于1642年12月25日，生年正是伽利略死年，生日正好耶穌圣誕節(jié)，很好記，耶穌是宗教圣人，牛頓是科技圣人。哈特評(píng)衡人物時(shí)，解釋說(shuō)把阿拉伯的穆罕默德排第一，因?yàn)樗俏ㄒ辉谡?、宗教、軍事領(lǐng)域影響至今的人物，因此才把牛頓排在第二。至于誰(shuí)才是最偉大的人，他引用了法國(guó)伏爾泰的一句話“我們尊敬的就是用真理的力量征服我們思想的他（牛頓），而不是用暴力奴役我們思想的人”。

牛頓很幸運(yùn)，在他活著時(shí)候，就被英國(guó)人當(dāng)成神一樣供奉起來(lái)，在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)一言九鼎，在今日肯定是1個(gè)資格的活脫脫的學(xué)霸學(xué)閥。牛頓死了，國(guó)葬在倫敦西敏斯特教堂，一直享受后人的香火。

牛頓人格上是不是最偉大，我看不是。牛頓是喜好名利的人士，他的科學(xué)名著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，在出修訂版時(shí)把同胞胡克的貢獻(xiàn)一筆抹殺，全部刪除，提都不提胡克對(duì)他的引發(fā)。牛頓當(dāng)了英國(guó)造幣局局長(zhǎng)，宦囊很豐厚，不然他后半生哪有財(cái)力和時(shí)間去研究煉金術(shù)。牛頓頑固堅(jiān)持光的微粒說(shuō)，反對(duì)同胞惠更斯光的波動(dòng)說(shuō)。牛頓更是大聲咆哮，與萊布尼茨爭(zhēng)奪微積分發(fā)明權(quán)，造成英國(guó)人微積分采用牛頓符號(hào)而不用萊布尼茨符號(hào)，牛頓之后世界科研中心就先后轉(zhuǎn)移到法國(guó)和德國(guó)去了。幸好萊布尼茨是德國(guó)人，不然牛頓利用職權(quán)，怕要整死他。萊布尼茨因?yàn)檎l(shuí)發(fā)明了微積分的優(yōu)先權(quán)爭(zhēng)論郁悶終身，死得偏早了點(diǎn)。幸好后人細(xì)心，從蛛絲馬跡中研究二人書信。

萊布尼茨顯得比較天真坦誠(chéng)，牛頓則把微積分打成啞謎，留了一手。歷史結(jié)論：兩人互有啟發(fā)，微積分是兩人獨(dú)立發(fā)明的。牛頓是從運(yùn)動(dòng)學(xué)求瞬時(shí)速度入手，萊布尼茨是從幾何學(xué)做切線入手。沒有牛頓，微積分早晚也會(huì)發(fā)明。

牛頓所處的時(shí)代，開普勒、伽利略等前輩篳路藍(lán)縷，開創(chuàng)出了正確道路，發(fā)現(xiàn)機(jī)械動(dòng)力學(xué)定律已經(jīng)水到渠成。牛頓沾了時(shí)代的光。牛頓晚年有句名言：“我不過(guò)就像是1個(gè)在海濱玩耍的小孩，為不時(shí)發(fā)現(xiàn)比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜，而對(duì)于展現(xiàn)在我面前的浩瀚的真理的海洋，卻全然沒有發(fā)現(xiàn)?！?strong>“如果說(shuō)我比別人看得更遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诹司奕说募缟??！?/span>這是牛頓的謙虛。自然科學(xué)研究，自然對(duì)象和過(guò)程的定律只能發(fā)現(xiàn)一次，不如社會(huì)科學(xué)研究，歷史事件和人物結(jié)論可以與時(shí)俱進(jìn)。

真正稱得上如果離開了牛頓，也許還要等待很多年才能被發(fā)現(xiàn)的宇宙定律應(yīng)該是萬(wàn)有引力定律。牛頓本人似乎不太重視這條定律，把它放在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》不顯眼的地方。牛頓偉大就偉大在這里，大膽也大膽在這里，他敢于類推到宇宙萬(wàn)物彼此吸引，無(wú)論地球與月亮，無(wú)論太陽(yáng)與星星。地球上的物體之間彼此都有引力，從而統(tǒng)一了天上和地上運(yùn)動(dòng)，并給出動(dòng)力學(xué)嚴(yán)格數(shù)學(xué)解釋和證明。

牛頓科學(xué)研究態(tài)度很嚴(yán)格、很嚴(yán)謹(jǐn)，這是他真正偉大的地方。換在今日，為了優(yōu)先權(quán)，他怕早就搶先發(fā)表論文和見解了，不會(huì)苦苦等待證明球狀物體之間的引力等價(jià)于質(zhì)量集中在球心的質(zhì)點(diǎn)之間的引力。牛頓對(duì)于時(shí)間絕對(duì)均勻流逝和空間絕對(duì)均勻分布的邏輯思考，對(duì)于第一推動(dòng)的假設(shè)，基點(diǎn)站得很高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超出了他的時(shí)代，獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷三百年。以至于要修正牛頓定律，就必須修正牛頓時(shí)空觀，這只有到愛因斯坦出世才有可能。人活在地球上，活在太陽(yáng)系，這種修正微乎其微。我看牛頓定律達(dá)到的對(duì)宇宙自然現(xiàn)象的科學(xué)預(yù)測(cè)精度，人類未來(lái)幾千年都是滿意的。

牛頓內(nèi)心很孤獨(dú)，很敏感，這與他是遺腹子，從小缺少父愛、母愛有關(guān)。他的生活軼事，諸如請(qǐng)客忘記了吃飯，追問(wèn)蘋果為什么下落，換在今日怕被人視為瘋子、呆子。這種書呆子性格，難怪那時(shí)沒有英國(guó)美女喜歡牛頓，主動(dòng)獻(xiàn)身嫁給他，牛頓因此沒有后代，浪費(fèi)了優(yōu)良基因。有得必有失，研究科學(xué)要耐得住寂寞，遠(yuǎn)離熱鬧場(chǎng)面。牛頓早年經(jīng)歷和孤僻性格成就了一代科學(xué)大師。

牛頓在22-三十歲時(shí)就在數(shù)學(xué)、物理、天文學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域都做出了歷史性的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)。為什么1687年他受胡克刺激與啟發(fā)、哈雷激勵(lì)與贊助出版了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》之后，反倒浪費(fèi)四十年光陰去研究煉金術(shù)，這與牛頓后半生關(guān)注名利有點(diǎn)關(guān)系。

不管牛頓的生平有過(guò)多少謎團(tuán)和爭(zhēng)議，但這都不足以降低牛頓的影響力。事實(shí)上，如果你查閱一部科學(xué)百科全書的索引，你會(huì)發(fā)現(xiàn)有關(guān)牛頓和他的定律及發(fā)現(xiàn)的材料要比任何一位科學(xué)家都多二到三倍。

萊布尼茨并不是牛頓的朋友，他們之間曾有過(guò)非常激烈的爭(zhēng)論。但他寫道：“從世界的開始直到牛頓生活的時(shí)代為止，對(duì)數(shù)學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)絕大部分是牛頓做出的?！?/strong>偉大的法國(guó)科學(xué)家拉普拉斯寫到：“《原理》是人類智慧的產(chǎn)物中最卓越的杰作?！崩窭嗜战?jīng)常說(shuō)牛頓是有史以來(lái)最偉大的天才。