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若不是他两肋插刀,牛顿上哪牛去?

北京大学出版社  · 公众号  · 大学校园  · 2017-04-16 09:21

正文


很多人都读过毛姆的小说《月亮和六便士》,除了被高更的化身思特里克兰德的执着与才华所感染外,对那位全心全意帮助他、支持他的平庸艺术家施特略夫也一定感到无法理解。施特略夫收留了落难的思特里克兰德,为他提供吃、住,鼓励他创作,甚至在自己的妻子与他有染的情况下,依然不改支持他的念头,只因为他深深地认识到,自己遇见的是一位百年难遇的绘画天才。在施特略夫心里,与思特里克兰德的才华相比,自己的付出都是不值一提的。


高更画作


在小说中,施特略夫是个滑稽的小胖子,也是个精神上的小丑。这样鲜明的对比,是为了衬托思特里克兰德。如果你觉得无法理解施特略夫的行为,那是因为现实生活中也许不会出现小说里那样突出的反差。但是,这并不表示小说的创作真的只是虚妄的构造,其实,现实中也有同样精彩的事例。比如,中国的管鲍之交,西方的牛顿和哈雷的故事、肖邦与李斯特的关系。今天给大家介绍的牛顿和哈雷的故事,其精彩程度绝不亚于《月亮和六便士》中的情节。

胡克使用过的显微镜


1684年,在一次有欠光彩的聚会中,皇家学会的三个成员,罗伯特·胡克,爱德蒙·哈雷和著名的圣保罗大教堂的建筑师克里斯托弗·雷恩展开了一场热烈讨论,议题是平方反比关系决定着行星的运动。早在17世纪70年代,在伦敦的咖啡馆和其他知识分子聚会地的谈论话题中,就已经议论到太阳向四面八方散发出引力,这引力以平方反比关系随着距离递减,随着天球的膨胀在天球表面处越来越弱。1684年的聚会的结果是牛顿的《自然哲学之数学原理》一书的诞生。

《自然哲学之数学原理》中文版


胡克声称,他已经从开普勒的椭圆定律推导出引力按平方反比关系随距离递减的证明,但是在准备好正式发表以前,他不能给哈雷和雷恩看。愤怒之下,哈雷前往剑桥,向牛顿诉说胡克的作为,然后提出了这样一个问题:“如果一颗行星被一种按距离的平方反比关系变化的力吸引向太阳,那么它环绕太阳的轨道应该是什么形状?”牛顿立即打趣地回答说:“它还不就是椭圆。”然后牛顿告诉哈雷,他在四年前已经解决了这个问题,但是不知道把那证明放在办公室的什么地方。

太阳系行星轨道


在哈雷的请求下,牛顿用了三个月时间重写并且改进了这项证明。牛顿重写给哈雷的论文非常有名,题为“论在轨道上物体的运动”(简称“论运动”)。哈雷一眼就看出这篇只有短短9页纸的论文太重要了,它简直像是个奇迹:牛顿不仅解决了天体运动的动力学问题,还展示了把这种动力学应用于解决地面物体运动的可能性。

哈雷彗星


牛顿在这篇论文中实际上提出了一个普适理论的基本框架,它已具备了基本概念、定理和定律,它显然已经把从天上到地面的一切运动的现象及其原因都纳入了一个完整统一的理论框架。这难道不正是千百年来人们梦寐以求的吗?12月10日,哈雷向皇家学会作了汇报。他懂得科学研究中优先权的重要意义,请求学会把牛顿的“论运动”一文注册在案,同时,他请求学会考虑让牛顿正式发表这篇论文。

哈雷胸像


牛顿这时已经充分认识到他正在研究的问题的全部意义,他全身心都被吸引住了,变得全神贯注,忘记了一切。过去20年中多次断断续续思考的问题,到现在终于全线贯通,连成一体,一个崭新的世界体系已在他那天才的大脑中构思成形。当哈雷赶到剑桥去见正伏案疾书的牛顿时,他见到的是一迭厚厚的手稿,牛顿正把“论运动”扩充成一部科学专著,要纵论宇宙间万事万物永不止息的运动现象。牛顿所做的,正是哈雷所要向他建议的。从这时起,1685年年初到1686年7月,牛顿又经历了一个辉煌的18个月,在这段时间里,人类有史以来最伟大的科学巨著《自然哲学之数学原理》从牛顿的笔下流淌出来。

(想阅读关于牛顿的更多文章,请关注文末公众号“科学与艺术”)

《宇宙体系》中文版


上面这个故事来自北京大学出版社出版的科学元典丛书中的《宇宙体系》一书。这本书主体部分就是牛顿当年一怒之下放弃出版的《自然哲学之数学原理》第三编的原稿,没错!牛顿是一怒之下压下了他的作品,所以,下期我们会为您讲述更加精彩的情节。这本《宇宙体系》,已被我们译成中文,重新出版,与《自然哲学之数学原理》一起列入北京大学出版社科学元典丛书中。同时,翻译者王克迪撰写的导读和有关牛顿的小传也被编入书中,无论您是对牛顿的故事还是对牛顿的理论感兴趣,相信您都可以通过这本书获得满足。


粉丝福利


活动规则:请长按文末二维码,关注“科学与艺术之声”微信公众号,然后点击文末“阅读原文”处,凡活动期间在北大社官微购买《宇宙体系》的读者,均有机会获赠由北京大学出版社出版的古典文学名著《水浒传》。


活动时间:2017年4月15日—4月18号。




THE END


栏目主编|书乡

本期编辑 | 唐泽维

本期主播 | 子星


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