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金沙网站手机版数理化通俗演义: 第二十七遍无形高校钻探无形物,有识之人脚下有新路——Boyle定律、化学科学的确立

刘亮程随笔集: 扔掉的路

金沙网站手机版数学物理化学通俗演义: 第一10柒遍胡克妒贤 皇家学会大失策,哈雷识货 又当伯乐又毛利——万有重力定律的揭橥

  “啊,好极了,好极了。有了这些,我们的推导、计算就可以更精确了。”牛顿将这些资料捧在怀里,也不问问哈雷一路是否辛苦,就像饿汉抢面包一样地翻阅起来。哈雷也不介意,他接过仆人送来的酒杯,斜靠在沙发上,慢慢地呷味。忽然他的目光停在门下角的两个一大一小的洞口上,再一看对面通向卧室的那扇门上也有两个。他用手碰碰牛顿问道:“牛顿先生,为甚么每扇门下都要开两个一大一小的洞呢?”牛顿将目光从资料堆里移过来看了看门,很认真地解释道:“噢,哈雷先生,你知道我有一只漂亮的大花猫。为了能让它自由出入,我在门上开了一个大一点的洞,可是最近它又生下一窝小猫,于是,我又让仆人再在旁边开了一个小洞。”哈雷不听犹可,这一听,笑得前仰后合,杯子里的酒也差一点酒到地下。牛顿很诧异,忙问为何发笑。哈雷说:“尊敬的牛顿教授,苹果和月亮都能同享一个你发现的万有引力,难道你开的那个大一点的洞,就只许大猫走,而不许小猫走吗?”牛顿听完不觉自己也哈哈大笑起来,随即将资料放到桌上说:“先吃饭,吃饭。”两人手挽吃手向餐室走去。

有人说,如果当时有诺奖,牛顿至少能拿4次物理学奖:分光计、力学体系的构建、反射望远镜、万有引力。另外由于他在微积分上的造诣,还能得一次菲尔兹奖,数学最高奖。

  牛顿还不等他说完,突然从圈椅上直起身子,正襟危坐,以责备的目光看着这个晚辈:“哈雷先生,怎么能这样说呢?我们的一切工作只能是更好地证明上帝创造的世界。我是上帝的仆人,我们大家都应该崇拜和尊敬上帝。”说完,用手在胸前划了个十字。哈雷赶忙下意识地正了正身子,好像牛顿对神的崇拜对比出他对神的亵渎。他感到一种无形的威严向他压来,不觉垂下眼睑,看看自己的双手。一会儿他又小心地问道:“先生这样虔诚,为甚么当初在三一学院毕业时不接受神职呢?”

  几个月后,哈雷又来到了剑桥大学牛顿那间杂乱的房间里。一进门,他就大声说:“牛顿先生,请您加快写作,您的书可以出版了。”

其他人都出现在物理化学课本中,只有霍金一人出现在语文书中,教材编写者给了他一个充满正能量的成语:身残志坚。

  “研究神学。你知道,我们这个世界的完美,全靠神的摆布。我研究自然规律,越到后来,越发现一切都可以在上帝那里找到答案。他早就为我们安排好了,我的一切工作都不过是圣经里的一个小小的注解。”

  “胡克先生,请您珍重晚辈对您的尊敬。”哈雷说完便摔门而去。

牛X顿!

  1727年2月28日,牛顿以85岁高龄在伦敦刚刚主持了皇家学会的一次会议,突然胆结石症发作,一阵酸痛昏迷过去。整整一天一夜,他才睁开那双疲倦的眼睛,汗水将他两`鬓的白发湿成一团。他看看周围,守在床边的有他的侄女凯瑟琳;有他忠实的朋友,《原理》第一版的出版助手哈雷;有《原理》第二版出版的助手,一位年轻的医生亨利.彭伯顿。他突然喊道:“科茨呢?他为甚么不在?”哈雷见他被疼痛折磨成这个样子,眼眶里早已噙着两汪泪水,又见他问起科茨,便知他的神态已不太清楚了。可怜的科茨,在1716年就以轻轻年纪不幸离开了人世,所以才调彭伯顿来继任出版助手的。这时牛顿也已清醒过来,便不再问甚么,只是紧紧地闭上眼睛,眼缝里渗出两行浑浊的泪水。凯瑟琳一下扑在舅舅的身上,不停地呜咽着。牛顿伸出他那双青筋突起,上面布满由于化学实验造成伤痕的手,抚着凯瑟琳的肩,睁开眼。他看看哈雷和彭伯顿,声音不大但很清晰地说:“是的,我该走了,连科茨他都先走了,我还留在这里干甚么?我本来就是上帝的仆人,早该回到他的身边。这一生,我为自然哲学,为我们至高无上的上帝尽了一点义务。我不知道世人将对我如何评价,不过我自己觉得我只不过像一个孩子,在海滨嬉戏,不时拾起一块较光滑些的石子,一个较美丽的贝壳,高兴地赏玩,至于真理的大海,则在我的面前远远未被发现呢。”

  可是这种平静反倒使哈雷大为震惊。他大瞪k眼睛问:“怎么得出的?”

前段时间看《时间简史》,霍金在最后一章写到牛顿,他写:“艾萨克·牛顿不是一个讨人喜欢的人物。他和其他院士的关系声名狼藉。他晚年的大部分时间都是在激烈的争吵纠纷中渡过。”后面还写了具体写了牛顿与弗拉姆斯蒂德、莱布尼茨怎么怎么撕。

  “在1665年开始,我发现计算逼近级数的方法……,同年5月间我发现了计算切线的方法……,11月间发现了微分计算法。这一年里我还开始想到重力是件向月球的轨道的,于是我把月球保持在它轨道上的力和地球表面上的重力作了比较,发现它们近似相等。所有这些发现都是在1665-1666年的鼠疫年代里作出的,因为在那些年代里我最年轻力壮,对发明的兴趣也很浓厚。在此以后,任何时期我都更致力于数学和哲学的研究。”

  1687年夏天,这部科学史上划时代的巨你《自然哲学的数学原理》终于由哈雷的主持和资助出版了。牛顿对哈雷的帮助非常感激,他在书的前言中特别写了一段:

那牛顿到底是不是真的喜欢与人激烈地争吵?

  1727年3月20日,牛顿病逝,享年85岁。英国政府为他进行了国葬。他睡进了只有英国历史上最着名的艺术家、学者、政冶家、元帅才配安息的地方。他死后四年,人们为他立了雄伟的墓碑,并列了这样一段铭文:

  哈雷见事情已弄得很僵,慌忙起来圆场,他在伦敦与剑桥之间已穿梭多次做“红娘”,今天能有这部书稿摆在案头,已是成绩不小了。他提议说:“我们还是讨论一下这部书的出版问题吧。请学会能考虑拨一笔出版费,使这个《原理》尽快问世。”

牛顿就是个撕X能手,他几乎把当时能吵的著名科学家都吵了个遍。

  伦敦这个地方是欧洲最大的都会,当然与那安静的剑桥学府又自不同。牛顿在这里整天交结宫廷权贵,参与政界、财界大事,忙忙碌碌,好不热闹。而且自从升任厂长后,他的年薪又长高到二千英磅,他现在已经一跃而为大富翁了。他住的房子富丽堂皇,而且常有贵人登门,他也再不好那样邋遢,于是便把他的侄女凯瑟琳.巴顿接来,专门给他料理家务。由于《原理》一出版即已脱销,牛顿又请了一位年轻的数学家罗杰•科茨来做他的助手,准备二版书的出版。他在这个新地方又开始了新的工作秩序。

  “这是真的吗?你知道胡克先生说他早已算出,不过不愿公布罢了。亲爱的牛顿先生,快将你的证明给我,我要向皇家学会汇报,这是一件天大的事情啊。”

第一轮:跟胡克、惠更斯撕

最早使用“万有引力”这个词的,是胡克

这场撕X大战,主要是牛顿想独吞发现万有引力的成果。

我们的教科书上写,1655—1666年,剑桥流行黑热病,剑桥大学被迫停学,刚拿到学士学位,准备留校任教的牛顿回到家乡。

一天牛顿坐在苹果树下看书……于是,他遇到了人生中那个可爱而伟大的苹果。这个苹果启发了当时年仅23岁的牛顿,于是他发现了万有引力定理。

这个故事被浓墨重彩地写在我们的教科书上,告诉我们苹果不仅可以吃还可以用来发现万有引力。

可最早讲这个故事的是谁呢,那就是作家伏尔泰,一位从法国文学、哲学界跑来抱牛顿大腿的国际级票友。

伏尔泰1726年来到英国,当年写了25篇通讯,其中第15篇通讯中有这个故事,后来他说是听牛顿的侄女说的。

后来一位比牛顿小45岁的朋友说,这个故事是牛顿去世的前一年,牛顿告诉他的。

所以这故事到底是从哪儿来的?

我们来看看伏尔泰对牛顿有多推崇,当年他与莫佩尔蒂等人在“生命预成论”与“起源渐成论”撕X大战中,他公报私仇为了碾压莫佩尔蒂,不屑莫佩尔蒂引以为豪的北欧子午线测量之旅,嘲讽其“你在那些无聊之极的地方,证明了牛顿足不出户就能证明的东西。”

莫佩尔蒂,柏林科学院院长,于1759年被疾病和伏尔泰碾压致死。

先不说伏尔泰到底有多能撕,但他写的苹果砸牛顿的故事被广为流传,作为牛顿发现万有引力的契机,这似乎成了固若金汤的不刊之论。

对此,后来的学者们表示不服,他们表示,关于万有引力的被发现过程是从开普勒开始的。更早一点,亚里士多德可能对叶子为什么会掉在地上等现象发出过疑问(哈哈我自己的猜测)。

开普勒研究行星运动规律时,就推断引力是太阳发出的类似于磁力的流。他还重点关注了一下潮汐现象,认为这是月球与海水间的磁性引起的。

1645年,法国天文学家布里阿德提出一个假设:“开普勒力的减少,和离太阳的距离的平方成反比”。这是第一次提出平方反比关系的思想。

1661年,英国皇家学会成立了一个专门委员会研究重力问题,胡克、哈雷等人参与其中,都做出了重要贡献。

最早使用“万有引力”这个词的,是胡克。

也就是说,确切说来,牛顿对万有引力的了解,至少是经过了开普勒、胡克、哈雷、雷恩这些人。

在牛顿涉(cha)猎(zu)万有引力研究的1679年之前,这个问题就已经有了许多重要的研究成果。对于万有引力问题,剩下的唯一问题就是在与距离平方成反比的万有引力作用下天体按椭圆轨道运行的严格证明。

到这,本文第一场撕X运动的男主,胡克,隆重登场了。

胡克,英国的达芬奇

我们先来介绍一下胡克,胡克被誉为“英国的达芬奇”。

达芬奇是意大利文艺复兴时期的全才,除了会画鸡蛋和微笑的蒙娜丽莎,还会修下水道,架桥梁,筑运河;精通解剖,发现了血液是循环流动的;还发明了直升机、机关枪、手榴弹、潜水艇、武装坦克,等等。

总之达芬奇强大到都能自己生孩子了。

胡克自然也不在话下,也是一个全才式的人物,他以惊人的动手技巧和创造能力制造了真空泵,望远镜,抽气机,显微镜等等,在显微镜下观察细胞,并最先命名“细胞”一词。

与达芬奇一样,胡克也是一位建筑大师,1666年伦敦大火后他担任测量员及伦敦市政检查官。当时的天文学、物理学、生物学、化学、气象学、钟表和机械、天文学、生理学等学科,都是胡克的碾压范围,在这些领域,胡克都做出过重要贡献。

我们来看一下都发生了些什么:在1679年11月,牛顿致信胡克,就引力问题进行交流。

牛顿说:设想一个物体自由落体到地球上,假设地球可以穿透,不受阻力,我认为物体的轨迹应该是一条螺旋线,最终将停留在地心。

胡克给牛顿回信:平抛物体不损失任何能量,应该呈一条椭圆轨道绕地球一圈,回到原处。

1679年12月13日,牛顿又写信给胡克,信中说:“我同意你的意见……”嗯,就是这一句。

胡克抓住了牛顿的这句话,抓住了自己是对的,在皇家学会四处讽刺牛顿,对牛顿进行人生中唯一一次狠狠打脸。且不说这些,由此看来,到那时,牛顿和胡克还是进行友好和平交流的。

不过说不定那时牛顿就怀恨在心了,你个老胡克,千万别落老子手里,否则弄死你!

开撕:如果我比笛卡尔看得更远,那是因为我站在巨人们的肩膀上**

在1680年1月6日,就万有引力问题,寄给牛顿的信中,胡克讲到了引力大小与距离的平方成反比这个概念,但是当时他在信中说得比较模糊,并未将这一理论加以量化。

1686年牛顿在哈雷的催促下写出了《自然哲学的数学原理》一书。就是在这本书上,牛顿发表了万有引力定律。

胡克看到这本书稿后,非常不爽,同时向哈雷表示了这种不爽,大意是这样的,牛顿这孙子好歹把我胡克在这方面的研究成果提一下啊,怎么说当初“引力大小与距离的平方成反比”这个概念也是我提出来的!

胡克的不爽并没有得到牛顿的回应。1693年,胡克在皇家学会会议上再次正式提出他优先发现万有引力。

这惹得牛顿也相当不爽,断然拒绝了胡克之前的合理要求。并把《自然哲学的数学原理》里大部分涉及对胡克的引用都通通删掉。

他写信给哈雷,万有引力完全就是我牛逼顿一个人发现的!我在许多年前就已经揭示了平方反比定律!

嗯,就是1666年苹果树下的思考。

据此,有人推断,胡克之所以没能先于牛顿公布万有引力定律,是因为那个重要的平方反比定律,他没有证明。因为他的数学没有牛顿好。

咳咳,论数学的重要性。所以大家要学好数学,否则一辈子甚至死后都要被别人碾压得尸骨无存。

其实牛顿与胡克之间的梁子,早在万有引力之前就结下了。对于光的本质,牛顿支持微粒说,而胡克站在波动说这边。

1675年,牛顿向皇家学会递交了他关于光的第二篇论文,这篇论文又受到胡克的批评,并且说论文的一些观点是抄袭他的。

这使牛顿无比愤怒,虽经皇家学会调解,牛顿的怒气未消,于1675年2月向胡克写了一封回击的信。信中说了一句话:“如果我比笛卡尔看得更远,那是因为我站在巨人们的肩膀上。”

牛顿的原话是:“笛卡尔所做的是搭了一架好梯子,你在很多方面都把梯子升高了许多,特别是把薄膜的颜色引入哲学思考。如果我看得更远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。”

许多人把这句话理解为牛顿谦虚,其实它是对胡克的一种讽刺和蔑视。意思就是,老子出名也跟你没关系,老子是站在巨人的肩膀上!因为胡克身材矮小,且其貌不扬。

胡克惨败,被牛顿完胜,妥妥碾压**

胡克作为一个物理学全才和英国皇家科学院院长,本身也是一个撕X能力超强的人,嘲笑过莱布尼茨的手摇计算器;跟同为光学波动论阵营的惠更斯也撕过,到底是谁发明了游丝弹簧,全然忘了自己当时与惠更斯一起撕牛顿。

不过这些天才都是相爱相杀的。

胡克这么能撕的人,却在与牛顿力战的30年中,被完胜,妥妥碾压。

晚年的胡克有多惨,以注释奥维德的《变形记》来自娱。

1703年3月3日,双目失明的胡克逝世于伦敦格雷欣学院。在此后的300年中,他被描述为一个多疑多病、沉默孤僻、爱争功、难共事的人,因为先天生理上的缺陷而导致心理的变态。

同年,牛顿被选为英国皇家学会的主席,下令在皇家学会除去所有的胡克的肖像。

英国皇家学会中的胡克实验室和胡克图书馆都先后被解散,胡克的所有研究成果、研究资料和实验器材也被分散或者被销毁。

没多久,这些属于胡克的成果就全都消失在历史深处了。

胡克死后,一幅画像也没有留下来,据说是因为他长得太丑了。

丑的人就没有留照的权利吗,这明明是牛顿对胡克最后的报复。

胡克遭到牛顿封杀,天才的尼古拉·特拉斯也是遭到爱迪生的封杀。

因为胡克,有人恨牛顿;因为尼古拉·特拉斯,有人恨爱迪生。

中国有句古话叫“盖棺定论”,可有些事,盖棺也没法定论,没有人能代表整个人类的思想高度,也没有一个人能站在一个时代的高度去俯视整个人类的发展。所有的思想家和科学家能做的,也仅是站在他们那个时代,用他们的思想和发明,给现世或后世的人以警醒或启发。(嗯嗯我说的)

300年后的公元2003年,在英国皇家科学院和伦敦格雷欣学院,众多学者用数十本新书和论文为已尸骨无存的胡克向牛顿复仇,他们提出质问:“胡克不是一个会做人的人,但难道这足以成为抹杀掉他作为天才的理由吗?”


第二轮:跟弗拉姆斯蒂德撕;第三轮:跟莱布尼茨撕

明天分享,尽请期待。

  这天哈雷来看望牛顿。自从牛顿来到伦敦后,他们的来往就更密切了。他进门时看见牛顿斜靠在那张大圈椅里,正在向对面的科茨口授《原理》二版的序言。他见哈雷进来,欠起身子,示意请坐,又喊凯瑟琳倒茶,然后继绞说下去:

  牛顿拍案而起,这个本来很温和的教授,今天也控制不住自己:“你自己一事无成,却好意思指责别人。我倒真想剽窃一点东西,可是你那计算的手稿到如今也不敢拿出来,以至于我真不知该到哪里去剽窃。我不知一个只知吹牛撒谎的人,怎样会混到这样的身份。”

下面我来写写牛顿的撕X史。

  一会儿牛顿口授完了序文便热情地招呼哈雷坐近一点,他永远不能忘记哈雷对他的帮助。哈雷犹豫了一会儿,终于怯生生地提出他刚才思考的问题:“先生,你近来主要研究些甚么?”

  “怎么,皇家学会又有钱了?”

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  伊萨克•牛顿爵士安葬在这里。他以近于超人的智力第一个证明了行星的运动与形状,彗星的轨道,海洋的潮汐。他孜孜不倦地研究光线的各种不同的屈折角,颜色所生成的种种性质。对于自然、考古和圣经,他是一个勤勉、敏锐和忠实的诠释者。在他的哲学中确认上帝的尊严,并在他的举止中表现了福音的纯朴。让人类欢呼曾经存在过这样伟大的一位人类之光。

  正是:

霍金被称为著名的现代科普小说家,他1988年撰写的《时间简史》,至今累计发行量达2500万册。

  “我只是通过上帝对万物的最聪明和最巧妙的安排以及最终的原因,才对上帝有所认识。我因为他至善至美而钦佩他,因为他统治万物,我们是他的仆人而敬畏他,崇拜他……”

  《原理》刚刚出版就被抢购一空,以后又接连再版三次(但是牛顿的《光学》一书硬是等到胡克死后的第二年,即1704年才正式出版),这本书的问世可以与欧几里德的《几何》,伽利略的《对话》媲美。许多人争相购买,有人买不到书,竟将这五百页的巨著亲手来抄一遍。人们狂热地希望弄懂牛顿提出的新道理。有一位贵族问牛顿:“要读懂这本书,是不是一定要懂数学?”牛顿答:“除此外,别无它法。”这位贵族立即花钱雇了一位数学教师。《原理》热一时遍及欧洲。

所以霍金与牛顿根本没有可比性,而且霍金比牛顿晚出生了整整三百年,该碾压的领域也都被牛顿碾压完了,该取得的成就也被牛顿取走了。所以霍金没什么好争的(应该不存在刻意诽谤)。尽管霍金本人比较喜欢伽利略,《时间简史》里有写到。

  话说牛顿由于在光学和引力方面的成就,立即使他名噪欧洲,成了科学界的一颗新星。他本想一鼓作气再完成一系列的课题,但九十年代初却出现了使他最难过的岁月。由于为《自然哲学的数学原理》的写作付出了巨大的劳动,他的身体渐渐不支,患了严重的忧郁症。他又不断因科学发明权而与人打官司;在光学问题上与胡克争吵,在天文方面与格林威治天文台长弗拉姆斯蒂德闹翻了,在微积分的发明权上更是与莱布尼茨闹得全欧洲都议论纷纷。不久他的母亲去世,更使他心痛欲绝。他长期在学校教书,工资不高,又不会管理生活。工作、学术、生活绞成一团乱麻,真使他伤透了脑筋。他早没有心思再看一页书,整天在那间杂乱的工作室里坐立不安,若有所失。这天,正当他又心神不宁时,仆人送进一封信来。他忙拆开,先看信后的落款,是财政部长查尔斯•蒙塔吉。这人比牛顿小十九岁,也是三一学院的学生,但早就混入了官场,今天突然来信有甚么大事?只见信是这样写的:

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