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《牛顿传》:全方位解读牛顿,还原史上最伟大科学家的真实面貌与科学贡献

铛铛铃2025-09-18传记501人已围观

简介

今天为你解读的这本书叫《牛顿传》。

1642年,对于近代科学来说是极为重要的一年。在这一年的年初,伟大的科学家伽利略去世;而在这一年的寒冬,另一位天才科学家在英国林肯郡一个叫乌尔索普的小村庄里降生了,他就是我们今天要讲的、人类历史上最伟大的科学家——艾萨克·牛顿。

在由美国学者迈克尔·哈特发起的人类历史上100位伟人的评选中,牛顿仅次于穆罕默德,位列第二,而排在第三位的是耶稣。和两位宗教领袖并驾齐驱,可见牛顿在人类历史发展中的重要作用。

那么,牛顿的影响力为何如此巨大?在他耀眼的科学成就背后,又有哪些不为人知的故事呢?今天要讲的这本《牛顿传》,将为你一一解答这些问题。

本书作者迈克尔·怀特,曾担任牛津大学的科学讲师,是英国著名的科学作家和传记作家。他曾为伽利略、达尔文、爱因斯坦等多位著名科学家写过传记,还著有多部科学史著作。在这本书中,怀特在综合以往不同版本牛顿传记的基础上,从丰富的史料出发,不仅详细记录了牛顿的伟大科学成就,还为我们还原了光环背后一个全面、真实、有血有肉的牛顿。

好,下面我会用上下两集,从正面、侧面以及背面这三个角度,让你对牛顿有一个全面的认识。在上集中,我们来聊聊牛顿的正面,我将为你梳理牛顿一生的大事件,并介绍他在各个领域取得的成就。在下集中会介绍牛顿的侧面和背面,侧面讲一讲牛顿的性格特点和由此引发的科学史上的争端,而背面,我们来揭秘他不为人知的两个身份。

好,我们先来讲人们了解最多的,也就是正面的牛顿——一个终身勤勉的科学家与管理者。

1642年的寒冬,牛顿伴着风雪降生了。他是个早产儿,出生时身体非常孱弱,还不到三斤,但他还是奇迹般地活了下来。牛顿的父亲老艾萨克·牛在他出生前两个月就因病去世了,母亲汉娜给他取了和父亲同样的名字,也叫艾萨克·牛顿。

在牛顿三岁时,他的母亲再婚,嫁给了十几公里外一个叫史密斯的教区牧师。史密斯家境殷实,但这段婚姻有个条件,就是小牛顿不能跟着母亲随嫁,于是母亲只得把他托付给外祖父母照顾。然而,由于牛顿在最需要母爱的时候被迫与母亲分离,这导致他的性格怪异,不爱与人打交道,更多的时候他都是在安静地看书。

8年后,继父史密斯也因病去世了。他的母亲带着三个拖油瓶,也就是牛顿同母异父的弟妹,又回到了他的身边,同时带来的还有继父留下的一些财产,以及几百册藏书,这其中包含了不少哲学和宗教著作,牛顿读得津津有味。

虽说牛顿喜欢看书,但他起初对上学并没什么兴趣,因为学校经常要求学生死记硬背古典文学和宗教教义。不过要说人家脑子好使呢,许多知识老师上课还没有讲,他就已经无师自通了,比如说数学。有证据表明,在进入剑桥大学学习之前,牛顿并没有系统学习过数学,可是他通过自学就已经达到了很高的水平。

不光头脑聪明,牛顿的动手能力也很强。少年时候,他曾读过一本叫《自然与工艺的神秘》的书,他就根据书上说的自行设计并制造了许多做工极为精细的小玩意儿,比如说风车、风筝、水车、日晷、纸灯笼等等。

但牛顿的母亲汉娜却不想让天赋颇高的牛顿继续读书。失去了两任丈夫,汉娜不得不独自承担起家里的农事,她最大的希望就是牛顿能快快长大,做个勤劳又安分守己的农夫来接她的班。汉娜甚至还让上中学的牛顿辍学一年,给家里帮工。不过,牛顿的心思从来都没放在过农事上,他去放羊放猪总是遭到投诉,不是牲口啃了小树林,就是践踏了邻居家的玉米地,或者弄倒了篱笆,牛顿因此被罚过款,甚至还被写进了当地法院的不良记录当中。

好在牛顿的中学校长斯托克斯认为牛顿天资聪颖,是块读书的料。正是在他的反复劝说下,母亲才同意让牛顿复学。牛顿自己也很争气,1660年末,18岁的牛顿通过入学考试,顺利进入剑桥大学学习,这也成为他迈向科学殿堂的第一步。

现在的剑桥大学举世闻名,然而在17世纪60年代,它距离学术乌托邦还很遥远。那时的剑桥不仅学术落后,治安还不好,剑桥镇上有很多娼妓和黑店,经常发生抢劫事件。因为学生里有不少贵族和富家子弟,镇上的许多居民就靠给他们服务为生。牛顿入学时属于社会的底层,只能当减费生。所谓减费生,就是给一些贵族和富家子弟服务,比如做一些像收拾房间、清洗厕所的工作,贴补学费。

不过牛顿算是比较幸运的,他被安排给一个叫汉弗莱·巴宾顿的老人做私人仆役。巴宾顿经常外出,给牛顿安排的活儿并不多,而且因为巴宾顿就职于三一学院的关系,牛顿得以进入剑桥最知名的三一学院学习。

三一学院是带有浓重宗教色彩的学院,这里的学生除了学习宗教相关知识之外,还学习语言、哲学、文学、艺术、历史等课程。听到这里可能有人要问了,牛顿学的课程都是语言、哲学、文学之类的,他不就是个标准文科生吗,后来怎么就跨专业去搞科学了呢?

这里需要说明的是,17世纪近代科学还处在萌芽阶段,科学以及科学家这样的称呼都还没有出现,探究客观世界的规律被当作哲学的一部分,称为自然哲学,这也是后来牛顿的重要著作《自然哲学之数学原理》得名的原因。

在剑桥,牛顿对于自然哲学产生了浓厚的兴趣,他熟读了先人们关于自然哲学的经典著作,从古希腊的亚里士多德,到比他早几十年的伽利略、笛卡尔的书,他都进行了仔细研读。

除此之外,剑桥的一些老师对牛顿的影响也很大,比如说数学家巴罗,他是卢卡斯讲座的首任教授。卢卡斯讲座是由剑桥大学的国会议员亨利·卢卡斯倡议开办的,一个专门讲授自然科学的地方。巴罗教授的数学对牛顿数学能力的提高有很大的帮助。

1665年春天,22岁的牛顿拿到了学士学位。尽管他最终的学位考试成绩是第二等的,但牛顿丝毫没有在意,因为学位只是一个跳板,这足以让他继续留在剑桥,继续他在科学上的探索。可不巧,在这时,伦敦大瘟疫爆发了。这场由鼠疫引发的灾难,夺走了伦敦及周边地区大约10万人的生命,而当时的伦敦总共才有50万人。剑桥的疫情虽然不严重,但也受到了波及,于是1665年底,牛顿回到了乡下,直到1667年初,才再次回到剑桥攻读硕士学位。

这次回来,牛顿的生活也发生了改变。由于一些研究员在此前的瘟疫中丧生,剑桥一下子空出了九个研究员名额。1667年,在老师巴宾顿的大力推荐之下,牛顿评上了研究员。其实原本就算名额多,加上老师推荐,按资历排,牛顿也很难评上,但一连串的意外让研究员的名额又临时增加了四个:一名研究员被学校临时解职,另外两名研究员醉酒从楼梯上滚下,伤势严重,不得不提前退休,还有一名研究员在豪饮之后冻死在街头,牛顿因此幸运地递补,26岁就成了剑桥大学的研究员。

虽说牛顿成为研究员是运气好,但机会总是留给有准备的人。瘟疫期间,他在乡下认真思考数学和自然科学的许多问题,已经积累了学术爆发的能量。比如微积分,就是他在那时开始研究的。第2年,也就是1668年,他又评上正研究员头衔,晋升的同时,他也开始了学术上的大爆发,先后取得了学术领域的三大成就。

牛顿的第一个科学成就是微积分。他发现要研究自然世界,数学非常重要,但有些问题简单的四则运算解决不了。举个例子,一个长方形的面积是长乘以宽,但如果是不规则的曲线围成的图形,要计算它的面积就没那么容易了。但是可以把不规则的图形切成无数个细长的长方形,再把它们的面积累加起来,这就是微积分的原理。牛顿被认为是微积分的发明人之一,他在瘟疫期间就开始研究这种方法,并在硕士论文中加以应用,后来又进一步改进,并命名为“流数术”。也因为他在数学上的突出贡献,他的数学老师、数学家巴罗推荐牛顿接任卢卡斯讲座教授的职位,这不仅提高了牛顿在学术界的声望,还让他有了稳定且不菲的收入,他的生活终于可以安定下来了。

牛顿的第二个科学成就,就是对光的本质的研究。牛顿从小就对光非常感兴趣,他小时候就曾认真地观测彩虹,并制造了日晷,这是一种通过观测太阳光的影子来计时的工具。在接任卢卡斯教授职位之后,他首先教授的课程也是光学。

光的本质是什么?在牛顿之前众说纷纭。为了研究这一问题,牛顿在授课之余设计了各种光学实验。比如,他让太阳光通过三棱镜,发现白光折射成了七种按顺序排列的光线,称为光谱,这在人类历史上是第一次。他认识到这和彩虹的原理是一样的,彩虹是因为太阳光通过空气中的小水滴折射形成的。而牛顿又将这七种色彩的光谱通过另一个三棱镜,发现又能重新合成白光。于是牛顿推断光是一种微粒,不同颜色的光微粒混合成了白光,这就是光的微粒说。

牛顿对于光的研究一度非常痴迷,甚至不顾自己的健康。他曾经在几天之内做了两个差点让他失明的实验。第一个是为了观察太阳光通过玻璃片产生的光环,由于长久直视,太阳灼伤了视网膜,眼前的黑斑伴随了他的一生。另一个实验则更让人吃惊,他用一把尖锐的裁纸刀顶在眼眶骨头和自己的眼睛之间,使劲儿把眼球向前挤压,突出眼眶,为的是能通过肉眼看到太阳光产生的不同样式的彩色光环。

对于光学的痴迷,也让牛顿很快得到了回报。1671年,29岁的牛顿制造了一架精致的反射式光学望远镜,比之前使用的折射式光学望远镜放大倍数更高,而且更清晰。正是凭借这架望远镜,牛顿当选了英国科学界的最高殿堂——英国皇家学会院士,并在皇家学会的会刊《皇家学会哲学通报》上发表了自己的第一篇论文《光与颜色的新理论》。在这篇论文中,牛顿细致缜密地论证了他的新观点,那就是我们日常生活中看到的白光,比如说太阳光,是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种光的微粒混合成的,从而解开了自然界的颜色之谜,引起了学界极大的轰动。

不过,真正奠定牛顿历史地位的,还要数他的第三个成就——提出万有引力定律,建立了经典力学体系。牛顿关于力与运动的思考由来已久,牛顿被苹果砸到的故事,相传就发生在伦敦瘟疫牛顿回到乡下的这段时间,但据考证,这个故事很可能是编造的。最早记载苹果故事的是法国哲学家伏尔泰,他是牛顿的迷弟,在牛顿去世后,曾访问过牛顿的外甥女凯瑟琳,当他们走到苹果树边时,刚好提到了万有引力,很可能伏尔泰就此把万有引力和苹果树联系在了一起。

虽然牛顿到底有没有被苹果砸中我们不得而知,不过他必定一直在思考力与运动的问题。但牛顿完整的著书表达自己的观点,则是在他40岁之后。天文学家埃蒙德·哈雷对牛顿完成第三个成就起到了至关重要的作用。牛顿一生的挚友不多,哈雷算是一个。哈雷比牛顿小十几岁,和牛顿不同,他是个善于交际的人。

哈雷在和牛顿交流天体运行问题时,发现了牛顿关于万物运动规律的伟大构想。起初,牛顿并不愿意把这些内容发表出来,但哈雷意识到了这一构想对于天文乃至整个科学发展的重要意义,并一直在游说牛顿把它写出来。后来,哈雷不仅给牛顿提供了很多天文学的验证数据,还前后张罗推动了《自然哲学的数学原理》这本书的最终出版。

这本书是用数学的语言来描述世间万物的力与运动,总的来说比较深奥,但核心内容总结起来就是我们熟悉的牛顿运动三定律。简单来说,牛顿运动第一定律指的是物体在不受外力影响下,总是保持静止或匀速直线运动;第二定律指的是物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比;牛顿运动第三定律指的是相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反的。

如今,牛顿运动三定律已经成为物理学入门基础,也深刻影响了人类的发展进程。为什么这么说呢?首先,它让我们认识了这个世界,从日月星辰的运行到地球上物体的运动,牛顿让我们知道它们为什么运动,力又在物体的运动中发挥了怎样的作用。更重要的是,它成为人类改变世界的基础。自18世纪起,从工业革命时期的蒸汽机和内燃机,到电力革命时期的发电机和电动机,动力无疑都是最关键的词语,每次科技革命都是我们在认识力的基础上,对不同形势力的驯服与应用。毫不夸张地说,牛顿的理论推动了人类历史发展的进程。

在取得重大的科学成就之后,牛顿的后半生除了继续进行科学研究之外,还进军了政界,也同样展现了他非凡的才能。1696年,54岁的牛顿从剑桥搬到了伦敦,出任了国会议员,同时兼任了皇家造币厂厂长的职务,后来又升任皇家造币厂总监。

17世纪末的英国,旧硬币的制造非常粗糙,没有什么防伪技术,极易被伪造,甚至还有人把银质硬币的边儿剪下来,用以铸造伪币,称为“剪币”。货币的混乱一度让英国的经济面临崩溃。牛顿上任之后,做的最重要的事情就是重新铸造货币。牛顿可能是英国历史上最负责的皇家造币厂总监了。上任之后,他开始组织回收市场上流通的旧币,并借鉴欧洲一些国家最先进的造币技术,重铸新币。比如在新币的侧棱上,都刻上非常复杂的花纹,这样就杜绝了剪币的现象。

为了保证新币的质量,牛顿拿出了做科学研究的劲头,事必躬亲,经常天不亮就来到铸币工厂,逐一检查各个环节。他还严格人员管理制度,比如工人们禁止携带任何物品出入工厂,出入都要进行严格的检查。为保证硬币制造的速度,铸币工厂从原本伦敦的一家开到了英国各地的数家,牛顿也不停地在各家铸币工厂之间奔波。

牛顿对于伪币制造者的打击也毫不留情,一经发现就会建议立即处死,这也引起了许多人的不满,甚至有人匿名举报他,诬告他贪污中饱私囊。但得罪了高智商的科学家那可真不得了,牛顿此时又扮演起了私家侦探的角色,最终他搜集了几百条线索和证据,把匿名举报者给揪了出来,原来这个匿名举报者就是一个伪币制造者。最终牛顿的一系列措施保证了新币的流通,成为英国经济在18世纪起飞的重要基础。

1703年,牛顿又当选了英国皇家学会主席。在任主席期间,他在伦敦市中心为皇家学会购买了第一处永久会所——丹鹤亭,结束了皇家学会总是租用办公地点、到处搬家的局面,这也促进了皇家学会和英国科学的发展。1705年,牛顿被册封为爵士,受到众人的敬仰。

此时,年过花甲的牛顿也没有忘记学术,他把自己对光学的研究重新进行整理,出版了另一本巨著《光学》。另外,他还对《自然哲学的数学原理》进行修订再版。80岁之后,牛顿辞去了铸币工厂和皇家学会的职务,搬去伦敦西郊居住。他一生未婚,晚年由外甥女凯瑟琳照顾她的起居生活。此时的牛顿虽然行动不便,但精神状态还保持得很好,有记载说,80多岁的牛顿满口的牙齿一颗也没有脱落,并且思维敏捷,还能经常出席英国皇家学会的会议。

1727年,一次出席了皇家学会的会议后,八十四岁的牛顿病倒了,半个月后便离开了人世,一代伟人就此陨落。牛顿死后,被安葬在了英国著名的威斯敏斯特大教堂墓地。从英国贵族名流到普通市民,都赶来为这位伟大的科学家送行,许多政界名流甚至都争相给他抬灵柩。当时法国启蒙思想家伏尔泰正在伦敦考察,他在日记中这样写道:“我看到英国人悼念牛顿,就像悼念一位造福于民的国王。”

以上我们讲完了牛顿的正面。英国著名诗人亚历山大·蒲柏曾经写过一首赞美牛顿的诗:“自然和自然界的规律隐藏在黑暗里,上帝说:让牛顿去吧,于是一切成为光明。”牛顿无疑是人类科学史上最闪亮的名字,农民出身的他,通过自己的不懈奋斗,成为了改变世界的伟大科学家,揭开了世界运转的奥秘。

不过,要想全面认识牛顿,就不仅仅是了解它的正面。在下集里,我将带你探寻牛顿带有性格缺陷的侧面,以及他不为人知的背面。

今天为你解读的书是《牛顿传》下集。

在上集中,我们介绍了牛顿的正面,为你梳理了牛顿一生的大事件,并介绍了他在各个领域取得的主要成就。很多牛顿的传记写到这里就结束了。不过,要全面认识这位历史上最伟大的科学家,只了解他的正面是不够的。在下集中,我会介绍牛顿的侧面和背面。侧面是原生家庭给他带来的性格缺陷,而背面我们来揭秘他不为人知的神学家和炼金术师的身份。下面我就从牛顿的性格讲起,从侧面再去认识他。

前面我们提到,牛顿是个遗腹子,母亲在他三岁时就改嫁了。虽然8年后母亲又回到了他的身边,但这样的原生家庭不可避免地对牛顿幼小的心灵造成了巨大的影响。比如说,牛顿一生都比较看重财富和地位。在他看来,母亲抛弃他改嫁正是为了财富和地位,只有有了财富和地位,才能让他获得安全感。

在牛津读书期间,牛顿就秘密开办了私人银行,借钱给同学收取利息。在取得学士学位之后,他第一时间到了身份登记处,为的是得到绅士的头衔,象征着他和农民划清了界限。而在他50岁以后从政并掌管造币厂,很大的原因也是他意识到老老实实做科研来钱太慢,要想积累财富,获得更高的社会地位,还需要换一条路。

除此之外,母亲抛弃他再婚,还影响了牛顿日后对待女性的态度,这导致他无法与女性建立起亲密关系。因此,牛顿终身未婚,也没有子女。牛顿的个人感情世界一直是个谜,有研究者认为,牛顿曾经有过两个同性密友。第一个是他的大学室友威金斯,两人在毕业之后还一起住了20年,直到牛顿离开剑桥去了伦敦。另一个是小牛顿22岁的瑞士数学家法迪奥。牛顿和法蒂奥刚认识几个月,就十分亲密无间了,他们经常通信,就连出游也要住在一起。但后来由于法蒂奥经常口不择言地以牛顿代言人和继承人自居,甚至曝光了牛顿很多隐私,这让牛顿最终决定结束和他4年的亲密关系。

不过,儿时的经历对牛顿影响最大的还是他的性格,尤其是为人处世方面。从表面上看,牛顿从小养成了安静、内向的性格,他不喜欢与人交际,才有了更多的时间读书、思考、做实验与著书立说,这对他的科学研究来说是好事。但另一方面,这段经历也使他内心总是压抑着愤怒,变得好斗。在现存的牛顿青少年时期的笔记簿里,记载了牛顿年少时内心的愤怒。其中一本是他19岁上大学时使用的,里面记录了他对儿时自己的忏悔。笔记中写道,他曾威胁要把继父他们连同房子一起烧掉。而在另一本笔记中,牛顿把一些亲属称谓和相同字母开头的骂人的词排在一起,比如“father”(父亲)一词后跟的是F开头骂人的词,像“私通者、阿谀奉承者”;“brother”(兄弟)一词后跟着的是B开头的贬义词,像“坏蛋、疯子”等。这使牛顿与周围的人很容易形成对立的关系,变得非常争强好胜。比如小时候,牛顿曾经被班上的第一名欺负,就发誓一定要在学习成绩上碾压他,最后他做到了。

这样的性格,当然有助于他在科学上取得成就,但从另一方面讲,这也造就了牛顿狭窄的心胸和攻击性极强的性格特点。他容不下别人一丝一毫的批评,经常对一点鸡毛蒜皮的小事就怀恨在心。虽然他也遵循“人不犯我,我不犯人”的处事原则,但却把“人若犯我,我必犯人”的原则发挥得淋漓尽致。那些得罪了他的人,他必定毫不留情地进行打击,这也让牛顿一生树敌颇多,一直陷于纷繁复杂的争斗,到死才停歇。

比如在当时的科学界,牛顿有两个著名的敌人,胡克和莱布尼茨,他们的争斗也是近代科学史上最著名的争斗。罗伯特·胡克是17世纪英国著名的科学家,他比牛顿大七岁,和牛顿一样,他天赋极高,又心灵手巧,在力学、光学、天文学等领域成果颇丰。比如关于物体弹性形变的定律,胡克定律就是他最早提出的。并且胡克很早就进入了英国皇家学会,任实验室管理主任。

从科学研究层面上讲,牛顿和胡克确实有冲突之处。比如对于光的本质问题,牛顿主张微粒说,而胡克支持波动说,也就是光的本质是一种波。现在我们知道,光是具有波粒二象性的,也就是微粒说和波动说都是有可取之处的。但抛开科学研究的问题不谈,他们更大冲突的起因,还是因为他们个性不对盘,互相看不顺眼。胡克个性张扬,喜欢交际,这点就让牛顿看不惯了。胡克则认为牛顿毫无生活情趣,还老是自以为是和自我陶醉。

17世纪的英国,论文发表不能直接投稿到期刊,需要先经过皇家学会的审核。当年牛顿发表论文《光与颜色的新理论》时,胡克是审稿人之一。胡克对初来乍到的牛顿所写的论文,也并没有怎么认真看,就轻率地给了个不怎么样的结论,这可极大地伤害了牛顿的自尊心,二人从此便结下了梁子。二人先是写信打嘴仗,后来又在皇家学会的刊物《通报》上发表文章,攻击对方。两人的争斗一直持续到胡克去世,只要一方一有新成果发表,必定会引来对方的全力攻击。他们根本就不在意对方的成果是不是真的对错,只在乎能否找到对方成果里的破绽。

由于胡克长期在皇家学会担任管理层,这也导致了牛顿曾威胁说他要退会,并且赌气一年多没来参加学会的活动。尽管最后牛顿并没有真的退会,但胡克在的日子里,牛顿和皇家学会始终都保持着一定的距离。就连试图劝架的人也被弄得引火上身,比如荷兰著名的科学家惠更斯,他是光的波动说的提出者,就因为他建议牛顿对光的微粒说做进一步的解释,这让牛顿很不爽,认为惠更斯是在质疑自己,给胡克帮腔,于是把惠更斯也划入了敌人的行列。

牛顿有一句名言,翻译过来大致意思是这样的:“假如说我站得更高,看得更远,是因为我站在巨人的肩膀上。”这句话常被误认为是牛顿的自谦,其实不然,这是他在给胡克的一封信中对胡克的嘲讽。因为胡克不仅长得很矮,还佝偻驼背,牛顿这么写其实是在嘲讽胡克。

1703年胡克去世之后,牛顿当选了皇家学会主席。一上任他就迅速清除掉胡克留下的痕迹,比如胡克生前留下的唯一画像神秘失踪,他留下的一些实验设备也被彻底清理。这位曾经被称为“皇家学会的双手与双眼”“英国的达·芬奇”的科学家的许多成就也被牛顿抹杀,导致接下来的几百年里,并没有多少人了解胡克曾经为科学发展做出的贡献。而那些和胡克关系密切的皇家学会的成员,也都上了牛顿的黑名单,被牛顿清除。

如果说牛顿和胡克争斗的主要原因是性格不对盘,那么他和莱布尼茨的争夺则是因为荣誉,莱布尼茨甚至还因此而亡。莱布尼茨是德国著名的数学家和哲学家,他比牛顿小四岁,因为成就卓越,曾有“欧洲大陆的牛顿”这样的美誉。后世的研究认为,是他和牛顿各自独立发明了微积分。可是牛顿并不这么认为,当牛顿听说莱布尼茨使用了和他发明的“流数术”差不多的“微积分”后,异常愤怒,认为是有人把自己的成果泄露给了莱布尼茨,冲突由此而起。

皇家学会中的很多人曾劝说牛顿,尽快把自己的数学成果以论文的形式发表,牛顿不同意,因为他不愿意把这个发明权尚有争议的成果完整公开出来。然而,莱布尼茨并没有想那么多,因此当他率先在德国发表了关于微积分的论文时,这场冲突彻底大爆发了。此时的牛顿过于自信,他认为自己的想法是独特的,根本不可能有另一个头脑会有同样的想法,唯一的可能只能是对手剽窃,而他唯一所要做的就是彻底将对手击败摧毁。

争斗一直持续了40年,到1712年达到了高潮。牛顿在英国专门成立了一个委员会,对谁才是微积分的发明人进行裁决。这个号称由公证人士组成的裁决委员会,其实就是一群拥护牛顿的人做做样子罢了,从调查到报告都涉嫌作假,委员会的成员甚至都没有签字,最终500多页的调查报告就匆忙出炉,判决牛顿才是微积分的真正发明人。

莱布尼茨当然也发起了反击,他匿名写了《弗兰声明》,分发到了欧洲各地,但面对在科学界如日中天的牛顿,身在柏林,委身在宫廷勉强养活自己的莱布尼茨显然不是对手。就连莱布尼茨最好的朋友,科学家伯努利也不愿公开得罪牛顿。正是在这样的多重打击下,莱布尼茨病倒了,并很快撒手人寰,这场争斗才落下帷幕。

对于微积分的发明之争,后人还是给了比较公正的评判,那就是牛顿和莱布尼茨分别独立地发明了微积分。实际上,相比于牛顿的“流数”,莱布尼茨发明的微积分表示方法更方便实用,一直使用至今。但当时英国的数学界对此坚决抵制,也导致了在牛顿时代本来领先欧洲大陆50年的英国数学,在此后100年里却逐渐落后了。

如果说胡克和莱布尼茨是和牛顿实力相当的对手,那么皇家天文学会的天文观测员弗拉姆斯蒂德,就算不上什么真正的对手了,但牛顿也没有放过他。弗拉姆斯蒂德曾负责给牛顿提供月球的精确观测数据,用以验证万有引力定律。因为他的数据出了一些错,并且他的一些言语也不够谦卑,惹怒了牛顿,于是牛顿开始对这个小人物不停的讽刺和攻击。弗拉姆斯蒂德固然很尊敬牛顿,但也受不了牛顿对自己的无端指责,于是二人闹掰。牛顿利用自己手中的权力,让弗拉姆斯蒂德一直到死都声誉扫地,还把原本书中出现的观测数据的提供者弗拉姆斯蒂德的名字全部删除。

听到这儿你可能有些吃惊,但牛顿就是这样一个要把自己认为的对手整到死的人。尤其是在晚年他功成名就之后,他身边的人都很怕惹怒他,就连帮助他发表《自然哲学的数学原理》的天文学家哈雷也不例外。有一次,哈雷给牛顿提供的数据出了错,他非常害怕,连忙写信,用最谦卑的语气给牛顿不停道歉。而皇家学会当中一些德高望重的理事,也时不时因为得罪牛顿被扫地出门。

牛顿在晚年的时候,不仅容不得他人的一丝侵犯,也一直致力于塑造并维护他自己的正面形象,尤其是在他授勋爵士之后。比如牛顿的父母是未婚先孕,这被他看成是一个污点,他曾专门把父母结婚的时间往前改了两年。再比如牛顿晚年还曾大量焚烧了一些对他个人声誉不利的资料与信件。

好,以上我们了解了牛顿的侧面。从性格上讲,牛顿并不完美,这也影响了他个人的感情生活与人际关系。一个人的正面和侧面都容易被看到,但背面却轻易不会展现给世人。我们常说科学的对立面是宗教和巫术,但让人难以想象的是,作为科学家的牛顿,同时又是一个神学家和炼金术师。大多数时候,这样的身份被牛顿隐藏了,但他们确实又是牛顿一生的追求。那么这样看似矛盾的身份是如何共存的呢?

我们先来说说作为神学家的牛顿。不少人认为,近代科学是在破除宗教束缚和宗教的斗争中产生的,二者的矛盾是不可调和的。比如意大利科学家布鲁诺,曾因支持哥白尼的日心说,被烧死在罗马的鲜花广场上。但这只是一种极端情况,在牛顿所处的17世纪,基督教是大多数欧洲人的信仰,也是很多科学家的信仰。信仰上帝的存在,并不影响科学研究与科学发现。因为科学是探索客观世界的真理,在无神论者看来,这样的真理是完全客观存在的,而在相信上帝的人看来,客观世界的真理是位于世界之外的,上帝所规定的,研究科学就是接近上帝的一种形式,也是对上帝旨意的执行,并无冲突。

牛顿从小就是一个虔诚的清教徒。所谓清教徒,是在欧洲宗教改革运动之后,英国国内要求清除传统天主教仪式的改革派,他们强调在上帝面前人人平等,反对那些主教贵族阶级借宗教的名义享有特权。这当然会引起英国统治阶级的不满,许多清教徒被迫害和逮捕,所以包括牛顿在内的很多清教徒的信仰都是秘密进行的。这样的信仰让牛顿不得不小心翼翼,防止因信仰泄露被迫害,但这并不影响牛顿对上帝和圣经的崇敬之情。

牛顿晚年把大部分精力用于神学的研究。牛顿相信,他所认识的世间万物的运动规律背后的制定者一定是完美的上帝。比如他醉心于年代学的研究,也就是考证圣经中记载的那些事情发生的具体时间,这项工作进行了长达50年,始终不停的修订。他认为神之手用七天创造世界是真的,只不过由于地球自转的速度不同,当时的一天和现在的一天长度是不同的。他还对圣经中的预言进行了研究,经过他的计算,基督第二次降临,也就是末日审判将在公元1948年到来,而在公元2370年到2436年,将进行最后的审判,也宣告着基督教时代会最终结束。

如果说牛顿把研究科学和研究神学都看作是接近上帝的方式,这还好理解,那么作为一个科学家,他为什么会痴迷于被看作是巫术的炼金术呢?下面我们就一起来看一看。

炼金术在古代中国和欧洲都流行了上千年,就是用一些化学药剂,比如水银、硫磺等来炼制黄金,或者其他一些丹药,比如长生不老药。炼金术的炼制过程要经过复杂的工艺,所使用的炉子往往要几个月甚至几年不能熄火。牛顿时代的炼金术其实和早期的化学有点类似,就是研究各种不同物质之间的反应,但是它们的方向不同。化学的基本理念是研究物质之间反映的客观规律,但炼金术不同,它的理念是借助神秘力量,比如用主观意念来获得意想不到的物质。上千年来,并没有炼金术士真的把别的物质转化为黄金,但正是对神秘力量的痴迷,让上千年来无数人投身其中,甚至走火入魔。

在牛顿所处的年代,炼金术是被禁止的,一来除了蛊惑人心,并没有人真的炼出黄金来,二来炼金术非常危险,不仅会释放出有毒气体,置人于死地,还经常引发火灾。因此牛顿的炼金术士的身份也一直小心翼翼地被他隐藏着。牛顿的老师,我们前面提到的巴宾顿、巴罗都是炼金术的爱好者,在他们的影响下,牛顿开始接触炼金术。而当时皇家学会的重要人物,英国化学家波伊尔也酷爱炼金术。波义尔在化学史上地位卓著,他著有《怀疑派的化学家》一书,正是从他开始,化学才真正成为了一门科学。不过化学家是波伊尔阳光下的身份,他暗地里也是一个炼金术士,在追寻物质化学反应客观规律的同时,也在追寻着那股神秘的力量。

牛顿也是如此,他相信神秘的力量一定存在,虽然千百年来无数人失败了,但总有一天,这样的神秘力量可以被人掌握。牛顿穷尽一生秘密进行了多次炼制实验,他当然没有炼出金子来,但这看似是伪科学的炼金术,却成为牛顿取得伟大科学成就的推动力。实际上,神秘力量也被牛顿运用到了他的物理学体系当中来,万有引力其实也是一种神秘力量。现在有质量的物体之间互相吸引,已经成为我们的固有观念,但仔细想,地球与太阳之间相隔这么远,他们之间怎么进行力的传递的呢?这是个很大问题。牛顿正是借助神秘力量,万有引力的引入,成功地解释天地之间各种物体的运动的规律,建立了现代物理学的基础。

所以在作者看来,与其说牛顿从苹果坠落获得瞬间灵感,提出了万有引力定律,不如说他长期从事炼金术,有着根深蒂固的神秘力必定存在的观念,潜移默化中,逐渐在头脑中勾画出万有引力定律这一影响世界的科学理论。

不过,为了维护牛顿的正面形象,他痴迷于炼金术的秘密一直被很好地隐藏着。在他去世之后,外甥女凯瑟琳也一直守口如瓶。直到20世纪,牛顿大量关于炼金术的手稿的重新曝光,才有机会让人们了解牛顿炼金术士的身份。

以上就为你讲完了牛顿的背面,作为神学家与炼金术士的牛顿,两个看似和科学家矛盾的身份,实际上也都促进了牛顿取得科学上的辉煌。到这里,《牛顿传》一书的主要内容就为你讲完了。

其实我们每个人都可能有不同的面孔,扮演不同的角色,伟大的科学家牛顿也是如此。今天我们讲的这本《牛顿传》,就让你从多维度重新认识了这位伟大的科学家,既有时常被人们提及的光辉的正面形象,也有他的性格瑕疵和隐藏身份。然而,这才组成了一个完整的、有血有肉的牛顿。

那么牛顿是怎么看待自己的呢?他生前留下这样一段名言:“我不知道世上的人对我怎样评价,我却这样认为,我好像是在海滨上玩耍的孩子,时而拾到几块凝结的石子,时而拾到几片美丽的贝壳,并为之欢欣,那浩瀚的真理的海洋仍展现在面前。”



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