1727年3月20日,偉大的科學家牛頓逝世。在他84歲離開人世時,為他抬棺材的是兩位公爵、三位伯爵以及大法官。伏爾泰是這樣描述的:“他是像一位深受自己的臣民愛戴的國王一樣被安葬的。在他之前,是沒有哪一位科學家享受如此殊榮的。在他之後,受到如此厚葬的也屈指可數。”就在牛頓去世後不久,18世紀偉大的詩人亞歷山大 薄柏總結了世人對牛頓的評價:自然和自然規則在黑夜中躲藏,主説,讓人類有牛頓!於是一切被光照亮。這句詩仍銘刻于牛頓的墓誌銘上。
從18世紀起,牛頓開始被認為是現代科學家時代首屈一指的最偉大的人,一位理性主義者,一個教會我們在冷靜的和純粹的理性路線上思考的人,牛頓的名字一直是科學的代名詞。
但是,牛頓的真實面貌其實並不完全像我們在腦海中習慣想像的那幅圖畫一樣。當然,這並不是指他不偉大。正如著名的經濟學家凱恩斯所説:“請不要在此猜想我今日的目的是通過描寫來貶損康橋最偉大的兒子。我正努力寧願像他自己的朋友和同代人看他那樣去看他。他們毫無例外地視他為最偉大的人物之一。”
一切都源於一個神秘的箱子——牛頓的“黑匣子”,這個大箱子裏,保存著曾佔據和完全吸引著他那顆熱情和智慧的心靈的東西到底是什麼的證據。
他沒有在離開康橋的時候銷毀它們,而是把它們保存在那個箱子裏。深深震驚著任何一雙18或19世紀,甚至是我們現代人的探索的眼睛,那裏面保存著數以百萬字的他未發表過的著作。這些是牛頓在整個一生中艱難地隱藏著的秘密。
秘密隨他逝去,在他死後,有人試圖了解這個塵封的秘密。畢肖普 霍斯利奉命檢查過這個盒子,並希望出版盒子裏的那浩如煙海的作品,可是他看了盒子中的內容後,驚慌失措地猛然把盒子蓋蓋上了。100年後,戴維 布魯斯特再次查看了那個盒子,但他選擇了小心地摘錄和用幾個嚴肅的小謊言完全掩蓋了所有的蛛絲馬跡。
因為盒子中那100萬字以上的鴻篇巨制,對我們的現實和科學來説幾乎是沒有任何意義的。除了作為我們對於探究人類最偉大的天才頭腦的吸引人的側面而言。
牛頓當時潛心研究的是長生不老藥、基本金屬向黃金轉化的可變性。正像劇作家喬治 伯納德 肖在戲劇《在好國王查理的黃金歲月》中,放入牛頓口中的話一樣,劇作家借角色表達了牛頓的心聲:“有如此多更重要的事情需要去做:物質的轉換,長生不老藥,光與顏色的魔術,壓倒一切的是聖經的隱義。當我集中思想專注于這些時,我發現自己漫遊開去,進入到沉思無窮系列數目的閒散遊戲中,並將弧分成不可分的短三角形邊。多麼愚蠢!多麼大的時間浪費,無價的時間!”
秘密著作的另一大部分是他推想和求索的宇宙的秘密真相——所羅門神殿的力量,啟示錄、丹尼爾之書和關於教會歷史的數百頁論述。
文獻還表明瞭牛頓對煉金術的癡迷,在1650年左右的那個年代,以出版商庫珀為中心的人在此後的20年裏復興了對15世紀英格蘭煉金術的興趣。
在康橋圖書館中也有著相當數目的這樣的手稿,而且在那20年裏,牛頓沉溺其中。這恰好是他構思《原理》的幾年。他全身心地投入,試圖解讀傳統留下來的疑團,並留下了至少10萬字的實驗記錄和手稿。
在這些奇特的研究中——牛頓一隻腳在中世紀,一隻腳為現代科學踩出一條路——度過了他人生的第一階段,在三一學院的生活時期。
看他那時的研究,所有人都會認為牛頓不是理性時代的第一人,而是魔法家中的最後一個。他的天性的玄奧、隱秘的,又有著深深的神經過敏,他的後繼者惠斯頓把他評價成:“我所曾知道的最懼怕、小心和多疑的性格之一。”所以他整個地疏遠女性,終身未娶。
在很早期的生活中,牛頓就在三一學院裏拋棄了正統的信仰,他完全反對古代權威的解釋,而認為“三位一體”的教義應該是後來偽造的。為此還寫過廣泛的反三位一體的小冊子。他對這種異端的持有,更加劇了他的沉默和性情的內傾。
直到《原理》的出版,才使他的習慣和生活方式有了一個徹底的改變。他的朋友們認為他必須從三一學院的生活中拔出腳來,否則它會很快讓牛頓走向精神和健康的衰落。在朋友的勸説和自己的努力下,牛頓終於拋棄了他的那些魔法研究,從事了一些高貴、有酬的職業——比如皇家學院院長,憲法院教職,造幣廠設計員等等。當他的生活轉捩點到來之後,他才把他的魔術之書放回盒子。也同時把17世紀扔在身後,演變成傳統的牛頓的18世紀形象。魔法已盡忘,他成為了理性時代的智者和君王。正統的伊薩克 牛頓爵士已遠離了誕生於17世紀的孩童魔法,成為了我們傳統中認為的18世紀的伊薩克爵士。
但是,也請相信,秘密的異端和迷信,曾是牛頓一生的研究。這個神奇的靈魂,解答了如此大量的問題,通過純頭腦力量探到了自然的秘密。
牛頓的生平
1642年12月25日,在英格蘭林肯郡小鎮沃爾索浦的一個自耕農家庭裏,牛頓誕生了。牛頓是一個早産兒,出生時只有三磅重,接生婆和他的親人都擔心他能否活下來。誰也沒有料到這個看起來微不足道的小東西會成為了一位震古爍今的科學巨人。
1661年 入康橋大學三一學院,當工讀生。
1664年 獲得三一學院獎學金,開始專心研究。
1665年 大學畢業。發明二項式定理。
1666年 發現萬有引力、微積分學,研究光譜及望遠鏡。
1667年重回康橋大學,被選為特別研究員。發明反射望遠鏡。
1668年獲碩士學位。
1669年任三一學院的數學講座教授。開始講授光學。10月27日,巴羅為了提攜牛頓而辭去了教授之職,26歲的牛頓晉陞為數學教授,並擔任盧卡斯講座的教授。巴羅為牛頓的科學生涯打通了道路,如果沒有牛頓的舅父和巴羅的幫助,牛頓這匹千里馬可能就不會馳騁在科學的大道上。巴羅讓賢,這在科學史上一直被傳為佳話。
1672年 被選為皇家學會會員。
1675年發現《牛頓環》,提供光的《微粒説》。
1677年 萊布尼茲宣告發明微積分學,兩人開始論戰。
1684年開始寫《數學原理》 。
1687年 《數學原理》出版,舉世震驚。
1689年被選為國會議員。母親過世。
1692年患上神經衰弱。
1699年任造幣局局長。
1703年任皇家學會會長。
1704年《光學》出版。
1705年被安妮女王封為爵士。
1708年微積分學公開論戰。
1727年3月20日,牛頓病逝于倫敦郊區。英國政府為他舉行了隆重的國葬。同其他很多傑出的英國人一樣,他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。
牛頓的成就
在數學方面:萊布尼茨曾説過:“在從世界開始到牛頓生活的時代的全部數學中,牛頓的工作超過了一半”,他從二項式定理到微積分,從代數和數論到古典幾何和解析幾何,甚至在概率論等方面,都有創造性的成就和貢獻。牛頓在數學上最卓越的成就是創建微積分。他不但清楚地看到,而且大膽地運用了代數的方法論,完成了積分的代數化。從此,數學逐漸從感覺的學科轉向思維的學科。
牛頓是極坐標的創始人。牛頓在代數方面也作了經典的貢獻,他大大推動了方程論。他發現實多項式的虛根必定成雙出現。牛頓還設計了“牛頓方法”。
在天文學方面:在牛頓之前,哥白尼、布魯諾、開普勒等人曾經取得了很大成就。牛頓繼承併發展了他們的研究成果。牛頓年輕的時候,就相信開普勒提出的行星按照一定軌道運動的理論。但為什麼會這樣運動呢?他感到一定有種隱藏著的力量在牽著這些行星,使它們不至於脫離軌道,在天空中亂飛。月亮繞著地球運轉,一定是有種力在牽著它;一件東西向地面落下,也是因為被這種力吸向地面。經過深入地思考和研究,牛頓發現任何物體都具有吸引力。於是他發現了萬有引力定律。這就是:宇宙中的任何物體之間,都存在著相互吸引力;各個物體間吸引力的大小,與物體的大小成正比,與它們之間的距離成反比。牛頓還把這個定律用數學公式表達出來,後來它成為天文學上的基礎定律,極大地推動了對天體運動的研究。同時,它對於研究物體的運動,都有普遍意義。
哈雷彗星本來也應帶上牛頓的名字。因為沒有牛頓,哈雷是永遠也不會有這一重要發現的。17世紀初,牛頓開始把他的萬有引力理論應用於天體研究,以確定行星、衛星以及彗星的運動。牛頓的摯友和同事埃德蒙 哈雷,對他的計算結果産生了極大的興趣,於是,在1684年拜訪了牛頓。哈雷與牛頓的討論使得哈雷得出結論,1682年出現的那顆明亮的彗星同分別於1531年和1607年兩次出現的彗星是同一顆彗星,並將於1758年再次出現。16年後,哈雷還未能證實他的預測便去世了,但是這顆彗星的確再次出現了。從此,人們便把這顆彗星叫做哈雷彗星。
在光學方面:牛頓用三棱鏡進行光的實驗,把白光分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光帶。他通過倒置棱鏡,又把七色光帶綜合為白光。這樣,就正確解釋了白光(即日光)是由有色光組成的,從而奠定了光譜學的基礎。另外,他製成了世界上第一架反射望遠鏡,能夠放大40倍,通過它,可以看到木星上的衛星。反射望遠鏡的發明,使人類對天體的觀察進入了一個新階段。
在力學上:牛頓在伽利略力學理論的基礎上,經過長期深入研究,解釋了眾多的力學現象,建立了完整的力學理論體系。其中,力學三定律,也稱“牛頓三定律”,對近代自然科學的發展影響最大。
《北京青年報》2002年3月20日