1643年1月4日,发现万有引力定律的艾萨克·牛顿爵士(Sir Isaac Newton)于英格兰出生。
牛顿可以说是“百科全书式”的全才。除了我们众所周知的万有引力定律之外,在物理学方面,牛顿还发现和发明了牛顿运动定律、分光计、反射望远镜。
如果17世纪就有诺贝尔奖的话,牛顿老师至少能连续垄断四届物理学奖;同时为了表彰他在炼金方面的造诣,还得再奉送他一届化学奖;而且他发明了微积分,所以菲尔兹数学奖也要给他。
也许你会觉得,天才的牛顿可能像很多科学家一样,做事一丝不苟,每天闷在实验室里,毫无生活情趣。
这你可错了!牛顿就像我们之前讲过的哲学家伏尔泰和天文学家第谷一样,是一个个性鲜明,甚至有点执拗的“怪咖”天才。(想了解“段子手”伏尔泰,a到1694年11月21日的巴黎;想了解土豪第谷,a到1546年12月14日的丹麦)
我们今天就从这位天才的几个面相,为你还原一个真实的牛顿。
第一,被谣言“缠身”的科学家。
关于牛顿有一个早已烂大街的传说:树下的牛顿被掉落的苹果砸到脑袋,发现了万有引力。
其实,这只是一个“谣言”,是在牛顿去世之后,经过哲学家希尔·格林和伏尔泰之口,对牛顿进行的“神话”。
牛顿发现万有引力定理的传说
为什么这两个哲学家会传播这样的故事?那是因为牛顿的天赋太高能。让他无意中发现宇宙的真理,才符合他一路开挂的人生。
牛顿从小,就非常善于公式推算和逻辑分析的科学。
由于家境贫寒,19岁就以“减费生”的名义进入剑桥大学三一学院,那可是剑桥大学中规模最大、最有钱的学院,历代英国首相、皇室成员和数位哲学家、文学家都从这里毕业。比如,我们熟知的培根、维特根斯坦、甘地、乔治六世和查尔斯王储等等。(想了解更多培根的故事,a到1561年1月22日的伦敦;想了解更多维特根斯坦的故事,a到1889年4月26日的维也纳)
第二,我们熟知的科学家牛顿,在当时还是一位痴迷于炼金术的炼金术士。
其实,牛顿发现万有引力的过程,其实与炼金术关系更为密切。
在牛顿出生时,伽利略刚刚去世一年,他的自由落体实验有力地支持了哥白尼的日心说,同时反驳了托勒密的地心体系;但他们仍然无法解释行星为什么能够永恒运动,而亚里士多德对于宇宙万物的经验理论仍然在大学中占据主导地位。(想了解播种者哥白尼,a到1473年2月19日的波兰;想了解文明集大成者亚里士多德,a到公元前322年3月7日的优卑亚岛)
牛顿在剑桥最先接触到的是笛卡尔的漩涡理论。笛卡尔发展了亚里士多德口中的“以太”元素,认为宇宙中充满了一种叫做“以太”的精细颗粒,而行星就像台球桌上的母球击中彩球一样,造成na彩球运动。(想了解隐士笛卡尔,a到1596年3月31日的图赖讷)
发表万有引力定理的著作《自然哲学的数学原理》封面
那牛顿又是怎么在风靡欧洲的笛卡尔理论基础上提出万有引力定律的呢?其实是从他痴迷几十年的炼金实验台上突发奇想。
现在有一种说法,认为炼金术最早源自中国道教的炼丹术。在古代中国,炼丹术主要是用不同的金属和丹砂,通过高温的方式炼成长生不老的丹药。结果,道士们无意中研制出了火药,同时也炼成了黄金。后来,炼丹术传到了西方就变成了炼金术。(想了解火药如何传到欧洲,a到1503年4月21日的意大利)
牛顿非常迷恋炼金术,觉得炼金术里蕴藏着巨大的科学价值。他从炼金术的化学反应中得到启发,联想到了天体之间的作用力。于是,一种想象的实体“力”成为行星运动的原因。
现在看来炼金术确是一种“伪科学”,但在当时近代化学仍没有从炼金术中独立出来,所以牛顿多年的痴迷也促进了近代化学的诞生。无数次的炼金实验甚至反应在他死后,经过对他头发的化学分析,其中汞含量超过正常值50倍。
第三,科学家也有不能免俗的一面,牛顿是一位迷恋权势的英国绅士。
在科学领域之外,牛顿也是刷足了存在感。牛顿对权势有着天然的兴趣。
他曾主动担任地方治安法官——太平绅士,公然反抗国王在大学中安插亲信、操控高校;他可以花费30年时间痴迷炼金术和炒股,并在这个过程中提出金本位论;他任职皇家铸币局局长40年,抑制住了无数造假分子。
第四,牛顿还是一位傲娇的独行爵士。
独行,是说他一辈子没有结婚,也没有朋友。这一切都归因于他孤傲甚至执拗的性格。用句时髦的话说,牛顿是智商高,情商低。
牛顿画像
“古怪的自大狂”是他身边同事的一致感觉,就连一直推崇牛顿物理学研究的爱因斯坦,也认为牛顿不在作品中致谢前辈是一种虚荣的表现,即使他的成就可以与电动力学创始人麦克斯韦并肩。(想了解穿越时空的爱因斯坦,a到1879年3月14日的符腾堡)
牛顿是自大狂?这与我们认识中的牛顿好像不太一样。在我们印象中,牛顿曾谦虚地说过,我是“站在巨人的肩膀上”获得的成就。
其实,这句名言的语境是这样的:最早发现了宇宙引力的是罗伯特·胡克,但数学不好的他并没有推导出公式,也没认识到它是“万有”的。当牛顿用自己发明的微积分解决这一问题之后,胡克指责他剽窃自己的成果。于是,狂人牛顿回敬了一句反话:“我还真是站在巨人的肩膀上呢。”
当然,牛顿是有傲娇资本的,18世纪初的牛顿已经是誉满学界的泰斗了。继培根之后,牛顿成为第二个被英国女王授予爵士爵位的科学家;死后,甚至在专为英国君王安葬的西敏寺接受国葬礼仪。
在一个孤独的科学天才身上,喜欢“异想天开”又敢于挑战,有自己的小嗜好还有点小傲娇,这就是科学巨人牛顿。
历代评价
我以后将何去何从?我应该结束这一切。我只能流泪,却不知道要做什么。
——牛顿年轻时写的日记
(素材源于:https://www.allhistory.com/article/5e0d79eed47fa20001a585a4;侵权必删。)