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牛顿著作原理的伟大出世竟源自于一场打 [复制链接]

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如果要挑出有史以来最惨的实地科学考察,你肯定很难挑得出比“年法国皇家科学院的秘鲁远征”更加倒霉的。在皮埃尔·布格和查理·玛丽·孔达米纳的率领下,一个由科学家和冒险家组成的小组前往秘鲁,旨在用三角测量法测定穿越安第斯山脉的距离。

他们想要确定地球有多大年龄,多少体积,悬在宇宙的哪个部分,是怎样形成的。法国小组的任务是要沿着一条直线,从基多附近的雅罗基开始,到如今位于厄瓜多尔的昆卡过去一点,测量1度经线的长度,全长约为公里,从而解决行星的周长问题。

在基多,测量小组不知怎么就激怒了当地人,被暴民拿着石头撵出了城。没过多久,由于跟某个女人产生误解,测量小组的一名医生被谋杀。组里的植物学家精神错乱。其他人或发热或坠崖丧命。考察队的第三号人物,让·戈丁跟一位13岁的姑娘私奔,怎么也劝不回来。

这个人数越来越少的测量小组每到一处都让当地官员们心存狐疑。他们很难相信,这批法国科学家为了测量世界而会绕过半个地球。两个半世纪以后,这似乎仍是个很有道理的问题。法国人犯不着吃那么多苦头跑到安第斯山脉,干嘛不就在法国搞测量?

一方面,这是因为18世纪的科学家,尤其是法国科学家,办事很少用简单的办法。另一方面,这与一个实际问题有关。这个问题起源于英国天文学家埃德蒙·哈雷。

哈雷是个不同凡响的人物。他当过船长、地图绘制员、牛津大学几何学教授、皇家制币厂副厂长、皇家天文学家,是深海潜水钟的发明人。他写过有关磁力、潮汐和行星运动方面的权威文章。还发明了气象图和运算表,提出了测算地球的年龄和地球到太阳的距离的方法,甚至发明了一种把鱼类保鲜到淡季的实用方法。他在年见到的那颗彗星,就是别人分别在年、年和年见到的同一颗彗星。这颗彗星直到年才被命名为哈雷彗星,那是在他去世大约16年之后。

尽管他取得了这么多的成就,但他对人类知识的最大贡献也许只在于他参加了一次科学上的打赌。对方是那个时代的另外两位杰出人物。一位是罗伯特·胡克,另一位是克里斯托弗·雷恩爵士,他起先其实是一位天文学家,后来还当过建筑师。

年,哈雷、胡克和雷恩在伦敦吃饭,突然间谈话内容转向天体运动。据认为,行星往往倾向于以一种特殊的卵行线即以椭圆形在轨道上运行。但不知道什么原因,雷恩慷慨地提出,要是他们中间谁能找到个答案,他愿意发给他价值40先令(相当于两个星期的工资)的奖品。

胡克以好大喜功闻名,他声称他已经解决这个问题,但现在不愿意告诉大家,他的理由是这么做会使别人失去自己找出答案的机会。因此,他要把答案保密一段时间。可是,哈雷却对这个答案着了迷,还于次年前往剑桥大学,拜访该大学的数学教授艾萨克·牛顿,希望得到他的帮助。

牛顿是个怪人,他聪明过人,而又离群索居,沉闷无趣,敏感多疑。与他的非凡天才相比,这些奇异的信念和古怪的特点算不了什么。在学生时代,他觉得普通数学局限性很大,便发明了一种崭新的形式——微积分,但有27年时间对谁也没有提起过。他以同样的方式在光学领域工作,改变了我们对光的理解,为光谱学奠定了基础,但是过了30年才把成果与别人分享。

年8月,哈雷博士来剑桥拜访。他们在一起待了一会儿以后,博士问他,要是太阳的引力与行星离太阳距离的平方成反比,他认为行星运行的曲线会是什么样的。艾萨克·牛顿马上回答说,是一个椭圆。哈雷又高兴又惊讶,问他是怎么知道的。哎呀,他说,我已经计算过。接着,哈雷博士马上要他的计算材料。艾萨克爵士在材料堆里翻了一会儿,但是找不着。

在哈雷的敦促之下,牛顿答应再算一遍。他按诺言做了,有两年时间,他闭门不出,精心思考,最后拿出了他的杰作:《自然哲学的数学原理》,更经常被称之为《原理》。它顿时使牛顿闻名遐迩。在他的余生里,他将生活在赞扬声和荣誉堆里,尤其成了英国因科学成就而被封为爵士的第一人。连伟大的德国数学家戈特弗里德·莱布尼兹也认为,他对数学的贡献比得上在他之前的所有成就的总和,尽管在谁先发明微积分的问题上,牛顿曾跟他进行过长期而又激烈的斗争。

没有任何凡人比牛顿本人更接近神。哈雷深有感触地写道。他的同时代人以及此后的许多别人对此一直怀有同感。

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