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《牛頓傳》——牛頓的一些“八卦”

 昵稱81572007 2023-02-03 發(fā)布于新加坡

艾薩克-牛頓不是個討人喜歡的人。——霍金

在美國學者麥克·哈特所著的《影響人類歷史進程的100名人排行榜》中,牛頓名列第2位,僅次于伊斯蘭教創(chuàng)始人——穆罕默德。

毫無疑問,在牛頓誕生后的數百年里,人們的生活方式以及思想觀念發(fā)生了翻天覆地的變化,而這些變化大都是自牛頓的科學理論和自然發(fā)現。

科學發(fā)現不僅帶來技術上和經濟上的革命,它還完全改變了政治、宗教思想、藝術和哲學,引發(fā)了社會的巨變。

這背后的原因是以牛頓為象征的科學理性時代的帶來,提高了社會的生產力、新的科學發(fā)明和新的發(fā)現不斷涌現。

而牛頓這位百科書式的“全才”,在力學上對萬有引力和三大定律進行了系統(tǒng)的總結,這些定律目前依然為現代工程學和其他科學的基礎。他通過論證開普勒行星定律,論證了引力之間的一致性,為日心說提供了理論支持。

在光學上,牛頓發(fā)明了反射望遠鏡,并基于對三棱鏡將白光發(fā)散成可見光譜的觀察,發(fā)展出了顏色理論,并出版了《光學》,對光學的發(fā)展影響深遠。

在數學上,牛頓與萊布尼茲發(fā)現了微積分,證明了廣義的二項式定理,提出了“牛頓法”以趨近函數的零點,并為冪級數的研究做出了貢獻。

盡管牛頓如此光芒奪目,就如我在開篇中霍金的說法,牛頓他不是一個完人,他有著一些缺點。在他身居高位的時候,還曾經利用自己的權勢打壓與他意見想左的年輕科學家。

就像后來愛迪生打壓發(fā)明交流電的特斯拉一樣,牛頓也像一個普通人一樣,存在著缺點和一些“八卦”故事。

牛頓與胡克、萊布茲尼

在高中物理課本上我們曾經學過“胡克定律”,這位胡克也是英國物理學家、博學家和發(fā)明家,因為其興趣廣泛、發(fā)明眾多,被很多歷史學家認為是倫敦的“萊昂納多”。

但是由于牛頓和胡克的私下矛盾,在牛頓擔任英國皇家學會會長期間極力打壓胡克,讓后來世人對胡克的成就知之甚少。兩人的矛盾最開始源自對于萬有引力之爭。

牛頓與胡克

胡克很早就發(fā)現了萬有引力定律并推導出了正確的公式,但是由于數學不好。他只能解釋行星繞日的圓周運動,而且他沒有正確的意識到支配天體之間的力量是普遍存在的。

后來數學大師牛頓用微積分推出了力學三大定律,并將定律運用到了星系空間,改變了自亞里士多德以來人們的星系舊觀點,強化了人們日心說的意識,被科學界視為偉大的發(fā)現。

之后,由于這次事件胡克和牛頓一直在進行誰是發(fā)現“萬有引力”第一發(fā)現之爭,這個故事也成為科學史上的公案。這個爭斗一直持續(xù)到兩人一輩子,之后兩人再也沒說過話和學術交流。

同樣的情況,也發(fā)生在牛頓和萊布茲尼之間。牛頓先在1664年夏天的英國鼠疫期間發(fā)現了“流數術”的微積分,他寫了幾篇文章只在英國一些科學家們中間傳播,但是德國的萊布尼茨率先在科學界公開發(fā)表了他的發(fā)現。

1704年,牛頓才在他的《光學》附錄里公開發(fā)表了其流數術,后來微積分的歸屬權得到了官方的重視。1711年英國皇家學會會員指責萊布尼茨剽竊牛頓的成果。

同樣身為皇家科學學會的萊布尼茨提出抗議,之后兩國開始了漫長的調查和爭論,中間有爆出萊布尼茨曾經看過牛頓的手稿等等。

直到后人發(fā)現牛頓和萊布尼茨是通不通角度推導出微積分的,牛頓是先有導數后有積分,而萊布尼茨是先有積分后有導數。但是由于萊布尼茨采用的符號系統(tǒng)比牛頓更直觀、合理,人們肯定了萊布尼茲的巨大作用,這些公式被普遍沿用至今。

牛頓與南海泡沫

牛頓在科學領域上取得了巨大的成就之后,牛頓成為英國皇家鑄幣長廠長,據說牛頓在當上鑄幣長廠長之后成為了富翁,牛頓重視金本位制度。。

十八世紀的英國,長期的經濟繁榮使得英國私人資本不斷集聚,社會儲蓄不斷膨脹,投資機會卻相應不足,大量暫時閑置的資金迫切尋找出路,而當時股票的發(fā)行量極少,擁有股票是一種特權。

在這種情形下,一家名為“南海”的股份有限公司于1711年宣告成立。當時南海公司的股票立即從129英鎊跳升到160英鎊。

之后投資者趨之若鶩,其中包括半數以上的參眾議員,就連國王也禁不住誘惑,認購了價值10萬英鎊的股票。由于股票供不應求,公司股票價格狂飆。

當時候造幣局局長的牛頓爵士將自己的全部家當投入到南海公司中,可是南海泡沫讓他血本無歸。在破產后他說下了:“我可以計算天體運動,卻無法計算人們的瘋狂。”

牛頓與煉金術

有人猜測牛頓晚年癡迷煉金術,可能與他在“南海泡沫”中的巨額虧損有關。

二十世紀初,人們通過發(fā)現牛頓被拍賣的手稿,發(fā)現牛頓曾經無比癡迷于煉金術,人們驚奇的發(fā)現對于煉金術的癡迷,牛頓持續(xù)了將近三十年。

在英國作家邁克爾·懷特的《最后的煉金術:牛頓傳》中介紹,在牛頓所處的時代,煉金術和科學界限之間很模糊。

圖:煉金術手稿

在這個時代化學和煉金術是相互依存的,牛頓對于自然的熱愛就決定了去對人們青睞的黃金進行新的探索,以至于當牛頓看到了自己的好友波義耳通過煉金術已經取得了一些成就后,牛頓更加按捺不住了。

實際上,牛頓癡迷于煉金術的另一個方面是他繼承了波義耳的微粒論自然哲學觀念緊密相關、融為一體的,也是與他的其它方面的自然哲學觀念融為一體的。

而在那個年代癡迷于煉金術,不是牛頓單獨一個人的行為,更也是整個科學界的熱衷,所以有人論證煉金術的火熱,形成了現代化學的形成。

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