晚安留言
曾几何时,对于一个头顶光环的人物,我们看到的都是让光环更为光亮的文字。曾几何时,我们的教科书上总会出现失真的名人故事,当我们的信息越发通畅,有更多的人走出国门,有不少小时候课本上的励志文字被验证和纠偏。今天,当我们能更多的,更全面的通过不同角度了解一个人,当我们能看到更多未曾看到的信息,勾勒一个更接近本来面貌的时候,我们会发现,那些并不励志的部分其实丝毫不影响我们对一个伟大人物的崇敬,反而觉得他更加活生生的像个真实的人了。
今天我们来走近科学之外的牛顿,你会发现,他性格鲜明,一生丰富多彩,故事多多,绝对不只一个苹果和几个定律那么简单……
2016年11月27日星期日
总第140期
15:30
科学之外的牛顿
撰稿:林海 朗读:Lidy
迷恋“炼金”的大学教授
牛顿是一名炼金术的狂热爱好者,一直相信点石成金的可能。
1936年,一批未公开的牛顿手稿被送上了拍卖台,最终以高价拍得手稿的,竟然是时任剑桥大学教授的经济学家凯恩斯。这部分手稿是牛顿自20岁至45岁期间在剑桥时留下的“普茨茅斯手稿”,其中很大一部分,是一些关于神秘世界的记载。牛顿试着推想宇宙的隐秘真理,比如所罗门圣殿的规模、大卫书、启示录与炼金术——特别是嬗变、哲人石和长生药。
1650年前后的牛顿,埋首于剑桥图书馆内的早期英格兰炼金术藏书中,不能自拔。据说,每年的“春季6周和秋季6周”,他完全沉浸在炼金术的研究之中,“实验室的炉火几乎未曾熄灭过”。
牛顿投入了近30年的时间,从事长生不老药和贵金属提炼的研究和实验,而他留下的有关炼金术的手稿竟超过100万字。不过,用凯恩斯的话说,“这些手稿完全是魔法性的,没有任何科学价值。……他是那些魔法师中的最后一位。”
迷恋炒股的大土豪
在另一种“点石成金”的游戏中,牛顿也栽了跟头。
牛顿曾疯狂迷恋炒股。1720年初,南海公司的股票价格疯涨近10倍,至夏天达到顶点后开始暴跌。牛顿当年4月入市5月清仓,净赚7000英磅。然而股价仍然在疯涨,经过“慎重考虑”,他在7月再次大举入市。然而一周后,股价开始下跌,随后一泄千里。牛顿未及脱身,共损失20000英磅。
据说,当年建造格林威治天文台,也只花了500多英镑,可以想象这笔款项的巨大,大约相当于今天的300万英磅。至于牛顿当时的工资水平,他任英格兰皇家铸币局局长的年收入仅为2000英磅(这已是他原来在三一学院担任教授薪金的10倍)。
不过,在炒股这方面,凯恩斯还是给了牛顿挺高的评价:“他是一个极其成功的投资者,克服了南海泡沫危机,离世时相当富有。”
怒打假币的铸币局长
牛顿笃信点石成金之术,他认为冶炼金属是神圣的,是一种接近上帝的途径;铸造伪币则是假冒的、邪恶的炼金术,亵渎神灵,无法宽恕。他在皇家铸币局这个岗位上展示出了绝对的投入和敬业,身兼铸币局局长、总工程师、总经理、伪币打击总指挥、侦探以及检察官等诸多职务。作为狂热炼金爱好者的他,算不算是物尽其用了?
1696年初的一天,他收到学生查尔斯·蒙塔古的一封信,信中写道:“皇家铸币局前任总监奥弗顿先生调任海关,国王希望您接任此职……”当时,蒙塔古正主持英格兰银行。由于军费激增引发的通货膨胀,是英格兰货币体系面临的重大挑战。皇家铸币局需要配合英格兰银行,收回全部货币并发行新币,牛顿于是亲自出山履新。
炼金术士牛顿拥有了真正的“炼金炉”——他在财政部的花园后面建起了10个大熔炉,将回收的旧币熔化。分离出的贵金属送往伦敦塔,崭新的货币被铸造出来。他详细研究了铸币的流程和成本: “通过实验,我发现在镀锡过程中,每产生一金衡半克朗的硬币,就要损失三克半。”牛顿偏执地追求货币铸造的精确度,说自己实现了“前所未有的精确,为政府省下了数千英磅”。不久,牛顿从技术总监的职位被提拔为铸币局局长,新币的产量在短时间内提高了8倍。
然而伪造货币的行为也十分严重。最为嚣张的伪造货币者是威廉·查隆纳。查隆纳不同于其他“地下”伪造者,而是公然挑战皇家铸币局,印制传单,向议会举证,声称皇家铸币局技术不精,不能造出能够防伪的标准货币,最好的解决办法是,请真正的铸币专家——比如他自己——来改进铸币工艺。
牛顿被彻底激怒了,他动用刑法和警察作出了反击,不仅亲自参与侦查,检验假币的特征,还指挥警察和侦探,顺藤摸瓜逮捕了一大批造假者。根据当时的法律,伪造货币数额到达一定面值的,要处死刑。最终结果,当然是“正义战胜邪恶”,查隆纳被捕入狱,在牛顿提供的八大罪证下,于1699年被判处绞刑。
老辣的斗争者
牛顿虽然是一个孤傲的人,但却不是一个木讷的宅男。法庭上的牛顿,就曾经公然对抗过国王詹姆斯二世的敕令,阻止詹姆斯二世在剑桥大学安插亲信、操控高校的企图。
1687年2月,国王以敕令“建议”剑桥授予弗兰西斯神父文学硕士学位,并“邀请”这位神父参与学校决策的表决。剑桥大学九人学术委员会——其中一位委员便是三一学院教授牛顿——明确表态,拒不接受此项“建议”。弗兰西斯神父便手执敕令,将委员会告上了法庭。
在法庭上,牛顿高声斥责对方:“按照剑桥大学的惯例,凡是没有宣誓忠于大学的人,大学只能授予他们名誉学位。而只有名誉学位的人,在我们剑桥大学的领导机构里是没有发言权和表决权的。”
不过,牛顿把这股轴劲用到倾轧学术对手上,也可谓是毫不留情。
当年牛顿提出引力的大小不随距离而改变,但胡克写了好几封信来反驳,简洁明了地认为引力的大小和距离成反比,并提出了很多支持观点的论据。结果,胡克是对的,牛顿也采用了这个观点,但在《自然哲学的数学原理》中,他把涉及胡克的引用统统删掉了。
毕竟牛顿是学术泰斗,胡克被压得到死也没能翻身。牛顿当上英国皇家科学院院长时,胡克已经死了,这还不够,牛顿下令将胡克的实验室和胡克图书馆全部解散,所有的成果研究资料、实验仪器被分散销毁,画像也不留——所以现在也没人知道胡克究竟长什么样。
牛顿跟莱布尼茨关于微积分创始人的争执,则贯穿了他的整个学术生涯。他们俩近乎同时发明了微积分(虽然研究的起点不同),但牛顿还没来得及发文章,莱布尼茨的微积分方法和符号系统已经传遍欧洲大陆。
起初,两人通信还算融洽,互相欣赏,但随着莱布尼茨的扬名,牛顿越发不甘心,麾下皇家学会的成员借此挑起争端,指控莱布尼茨剽窃牛顿的成果。整个英国学界被牛顿挑起的“爱国情操”所鼓动,拒绝使用莱布尼茨简洁优雅的符号。结果,英国的数学在牛顿死后,和欧洲大陆基本隔绝,因此停滞了100年……
牛顿作为科学家的智慧是伟大的,作为“炼金术师”的时光是荒诞的,对付对手的手段是恶毒的,作为铸币局长和金融大亨的历程,则更有几分传奇色彩。这就是一个真实的牛顿。
* 文内图片来自网络,图片为落下苹果,砸中牛顿的那颗苹果树。该树当年种植在牛顿家乡肯特郡的后花园里头,后被剑桥大学移植到了学校三一学院的门口,来纪念这位剑桥历史上最伟大的这位学生。
* 本文作者:林海,原文曾发表在果壳网
* 文中提及的艾萨克·牛顿
艾萨克·牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,英国皇家学会会长,英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理,提出牛顿运动定律。在光学上,他发明了反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。在数学上,牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究做出了贡献。在经济学上,牛顿提出金本位制度。
* 文中末尾播放的歌曲:陈宏宇 《理想三旬》
* 本栏目编辑李庆治,本栏目招募志愿编辑
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