按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
1666年，牛顿23岁，在剑桥大学读书。这时突然爆发了一场瘟疫，他只好回到与世隔绝的伍尔斯索普村（他出生的地方）闲居，在那里他住了一年。他专心于发明微分学和积分学，对光的性质有重大发现，并为万有引力理论打下了基础。在物理学的历史上，像这样意义重大的一年，只有1905年——爱因斯坦的“奇迹年”可以和它相比。当问他是怎样获得．这些惊人的发现时，牛顿笼统地回答说：“通过思考。”他的成就就是如此之重大，以致他剑桥的老师文萨克·巴罗在这个年轻人回校五年之后辞去了数学教授的职位，让他来接班。
牛顿45岁左右的时候，他的佣人是这样描述他的：
我从来没有看到他娱乐或消遣过，他既不乘车出去兜风，也不散步，不玩滚木球游戏或做其他运动，以为凡是不用在学习上的时间都是浪费。他学习抓得很紧，很少离开自己的房间，除非是去讲课……很少有人听他的课，更少有人听得懂，由于听课的人少，他实际上经常是对着墙壁朗读。
开普勒和牛顿的学生绝没有想到他们的损失会有多大。
牛顿发现了惯性定律——运动着的物体在没有外力作用的情况下继续做直线运动。牛顿认为，如果没有一种力量不断地改变月球的运动方向，使它的轨道成为近圆形，并把它往地球的方向上拉，那么，月球就会沿着与轨道相切的方向直线飞离轨道。牛顿把这种力量叫做重力，并相信它在远距离的地方起作用。虽然在地球和月球之间没有什么东西把它们联系起来，但是地球却不断地把月球往我们这边拉。牛顿应用开普勒第三定律，从数学的角度推断引力的性质。⑧他证明，将苹果往地球上拉的力就是使月球沿着它的轨道运转的力，也就是使当时刚发现的木星的卫星绕着那个遥远的行星运转的力。
自从开天辟地以来，物体都是往下掉的。人类有史以来都相信月亮绕着地球转。牛顿首先发现上述这两种现象都是由同一种力引起的，这就是“牛顿万有引力”中“万有”的含意所在。在宇宙中，这个引力定律到处都适用。
这是一个平方反比法则，即引力与距离的平方成反比。如果两个运动物体之间的距离增加一倍，它们之间的引力则只有原来的四分之一，如果它们之间的距离是原来的10倍，它们之间的引力就比原来的引力小了100倍（102= 100）。显然，引力必须在某种程度上是逆向的，即随着距离的增加而减少。假如引力是正向的，即随着距离的增加而增加，最遥远的物体就会受到最大的引力。那么我想，宇宙间的所有物质很快就会形成一个大宇宙团。不，引力一定要随着距离的增加而减少。这就是为什么彗星或行星在远离太阳时转得慢，在靠近太阳时转得快的原因——离太阳越远，它们所感受的引力越小。
开普勒的行星运动三定律都可以从牛顿原理推导出来。开普勒定律是经验的产物，是根据第谷的仔细观测结果推断的，牛顿定律则是理论性的，是很简单的数学概念，根据这种概念，我们最终可以推导出第谷观测的一切数据。牛顿对自己的定律引以为豪，他在《自然哲学的数学原理》一书中写道：“我在此展示了宇宙的机理。”
后来，牛顿担任了伦敦皇家学会会长（这是一个科学家的团体），还当了造币厂厂长，他将全部精力投入到查禁伪币的工作中。他那忧郁和孤独的性格又开始作怪，他决心放弃驱使他与其他科学家争论的科研工作（争论的重点是优先权的问题）。为此，有人还说他得了相当于17世纪的“精神崩溃”症。然而，牛顿继续他在炼金术与化学之间的边缘科学的毕生研究。最近有证据表明，他当时的疾病与其说是精神病，不如说是重金属中毒——长期吸入微量的砷和汞所引起的金属中毒。当时的化学家以嗅觉为分析手段是司空见惯的。
但是，他那惊人的智力经久不衰。1696年，瑞士数学家约翰·伯努利要求他的同事们解决一个悬而未决的“捷线问题”：在只受到重力作用的情况下，物体怎样沿着不同高度的两点之间的一条曲线下降最快。伯努利起先规定半年为最后期限，但是后来应莱布尼茨的要求（莱布尼茨是当时的主要学者之一，跟牛顿同时发明了微分学和积分学），将最后期限延长到一年半。1697年1月四日下午4点，牛顿收到这个要求。在他次日早晨上班之前，他又发明了一个崭新的数学分支——变分学。他用变分学的原理解决捷线问题，并将答案寄了出去。他的答案出版了，但是根据牛顿的请求，没有署名。然而，该答案所显示出来的才华和创见却暴露了它的作者。当伯努利见到该答案时，他说：“真是文如其人。”牛顿当年55岁。
在晚年的时候，他继承了古代历史学家梅内托、斯特拉波和埃拉托斯尼的传统，主要从事校正古文明年代学的工作。在他身后发表的最后一本著作——《古代王国年代学修正本》里，我们发现他对许多历史事件进行了校订，复制了一幅所罗门圣殿建筑图；大胆地提出“北半球星座都是根据希腊故事《伊阿宋》和《亚尔古英雄传》里的人物、人工制品和事件命名的观点；坚持认为一切文明世界的神——只有牛顿自己心目中的神是一个例外——不过是后人加以神化的古代国王和英雄罢了。
开普勒和牛顿的发现代表了人类历史上的转折——发现十分简单的数学定律渗透到大自然的各个角落；适用于地球上的规则，也同样适用于宇宙；我们的思维方式与宇宙运行方式之间会产生共鸣。他们非常重视观测资料的精确性，他们预测行星运动的准确性雄辩地证明：人类完全能够深刻地了解宇宙。我们地球的现代文明、我们世界观的形成，以及我们现在对宇宙的探索，与他们的洞察力是密不可分的。
牛顿对自己的发现持谨慎态度，他对科学界的同事们是毫不让步的。在他发现负二次方定律之后，根本没有想等一二十年之后把它发表出来。但是在辽阔无垠、错综复杂的大自然面前，他跟托勒密和开普勒一样，既高兴又谦虚。他在临死之前写道：“我不知道在别人看来我是什么样的。但在我自己看来，我不过像是在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。”
__________
①“月经（menstrual）”这个词的词根意思是“月亮（Moon）”。
②对星占学及其有关学说表示怀疑并不是什么新鲜事，也不是西方所独有的。例如，1332年《徒然草》的作者吉田兼好在《懒散论集》中写道：（日本）阴阳说对“红舌日”这个问题说不出个道理来。以往人们并不回避红舌日，但是近来——我不知道这个风俗从何而来——人们开始说什么“红舌日开始的事业是不会有好结果的”，或者“红舌日说的话是白话，做的事是白做：你得而复失，你的计划落空。”简直是胡说八道！假如我们计算一下特意挑选“吉日”开始而又没有结果的事情，恐怕其数量之多不亚于在红舌日开始的事情。
③早四个世纪之前，阿基米德就制造了一个这样的装置，并由罗马的西塞罗检查和绘制成图。这是马塞勒斯将军运送到罗马的。在征服赛拉丘斯期间，马塞勒斯的一个士兵违抗命令，无缘无故地将这个年逾古稀的科学家杀死。
④在最近一次清查几乎所有哥白尼16世纪的著作时，欧文·金杰里奇发现当时的书刊审查很不认真，只有60％的意大利文版本被“纠正”，伊比利亚版本没有一本被纠正。
⑤这样的话在欧洲中世纪或欧洲基督教改革运动的时候决不是最偏激者所言。在包围一个主要是艾伯延塞斯人居住的城市时，有人问多米戈德古斯曼（后来以圣多米尼克闻名）如何区别信徒和异教徒时，据说他回答道：“把他们全部杀光，上帝自有判断，”
⑥我们现在还可以在格拉茨的军械库里看到一些展品。结果得罪了地方上的贵族。她卖安眠药，可能还卖幻觉药，就像现代墨西哥江湖医生那样。可怜的开普勒相信，他本人才是母亲被抓走的原因。
⑦像开普勒一样，第谷没有敌视星占学，但是他把自己秘密的占星术与当时流行的各种占星术严格地区别开来，他认为后者助长了迷信。他在1598年出版的《天文机理新编》一书中指出，如果星位图能够得到改善的话，星占学“其实比我们所认为的更可靠”。第谷写道：“我从23岁就开始致力于炼金术和天国的研究。”但是他觉得，这两种伪科学里的秘诀对大众来说太危险了（虽然他认为操纵在那些他需要获得其支持的君主和国王的手里是很安全的）。第谷继承了那些相信只有他们和俗、教权才能委以秘诀的科学家长期的、真正危险的传统。他写道：“将这些东西公之于众是没有用的，也是不应该的。”相反地，开普勒则到学校讲授天文学，经常自己掏钱大量出版刊物，撰写科学小说（当然主要不是写给他的同行看的）。用现代的观点看，他不可能成为受人欢迎的科学小说家，但是第谷和开普勒这两个同代人态度的差异却是说明问题的。
⑧遗憾的是，牛顿在他的杰作（自然哲学的数学原理》一书中没有提到开普勒。但是在1666年给埃德蒙·哈雷的一封信中，他谈到了他的万有引力定律：“我可以肯定地说，这个定律是我大约20年前根据开普勒的理论推导出来的。”
第四章 天堂与地狱
第四章 天堂与地狱
九个世界仍在我的记忆之中。
斯诺尔里·斯特勒逊编纂的《冰岛散文集》
我——宇宙的破坏者，罪该万死。
《神曲》
天堂�