《牛顿传》:牛顿真的是因为被苹果砸到,才发现万有引力的吗?

《牛顿传》:[美] 詹姆斯·格雷克 / 欧瑜 / 图灵|人民邮电出版社 / 2021-8 /


文丨云海

作为科学界最伟大的人物之一,科学天才牛顿(1643年-1727年)发现万有引力的故事,我们从小就耳熟能详:有一天牛顿在苹果树下看书,被从树上自由落体掉下来的苹果砸到脑袋,突然间灵光闪现,发现了地心引力,从而提出万有引力学说。几百年来,这个关于苹果的故事一代传一代,逐渐形成了科学发现史上最经久不衰的一个传奇。

不过,国际知名的科普作家詹姆斯·格雷克(James Gleick)在《牛顿传》一书中,对这个故事提出了质疑。他考证了牛顿的笔记后,发现牛顿从来都没有在笔记中提到过苹果,而只是提到那段时间,他正在思考延伸到月球上的重力。实际上,牛顿在思考月球等星体运动的过程中,发现了万有引力。


在这本关于牛顿生平的经典名作中,作者回顾了牛顿的一生,描述了牛顿的个性,以及他的科学发现的历程。

1665 年伦敦大瘟疫期间,剑桥大学的各个学院先后关闭,就读于三一学院的牛顿也回到伍尔索普乡下的家里避灾。在家乡的大约20个月里,牛顿孤独一人、几乎不与外人交流,凭借无穷的耐心,沉迷于思考数学问题,在极短的时间里就建立起庞大的数学专业知识储备,创造了现代数学、力学和光学,这使他成了世界上最杰出的数学家。难怪后人有种说法,瘟疫肆虐之年正是牛顿脱胎换骨之年。

1665 年到 1666 年避居乡下的大瘟疫期间,正是牛顿处于创作的巅峰时期。专注于数学和哲学的他,致力于将数学的和谐和抽象扩展到凡俗世界中。在伏尔泰和牛顿外甥女的丈夫康杜特等人的讲述中,牛顿在花园里沉思时,从有些水果(如苹果)从树上掉了下来,想到重力的力量并不仅限于地球上的某段距离,这种力量要比我们想象中延伸得更远,比如延伸到月球,正是这种力量,推动或拉动月球离开一条直线轨迹。通过计算,牛顿发现了将月球保持在其轨道上的力,和地球表面重力的大小几乎是相等的,并据此提出了对引力的猜想。

当然,作者指出,牛顿发现万有引力也并非一蹴而就那么容易,实际上,在1666 年他才刚刚开始理解其中的原理。作者认为苹果和月球的例子只是一个巧合,牛顿之所以能够发现万有引力,要得益于他非凡的概括能力和跨界能力,一种从近到远、从凡常到无垠进行跨界跳跃的能力。他能够把看似不相干的思想领域联系起来,所以才能由苹果联系到月球的运动,进而发现物体的运动定律。


在作者的笔下,牛顿内向、害羞、并不富裕,却酷爱学习,终其一生都在孜孜不倦地阅读、心怀未解疑问。青年时的牛顿从最晦涩难懂的研究和书籍开始学习,比如笛卡儿的《几何学》。由于太过内向和羞怯,当无法理解书中的内容时,牛顿不愿去请教任何人,而是重新开始读上三四遍,直到他不仅掌握了全部内容,而且还发现了笛卡儿的错误。同时,他还善于记录学习笔记,甚至自己制作实验仪器,并在学习和研究过程中提出新的发现,却又常常对自己的工作和新发现秘而不宣,极少将自己的成果公之于众。

在《牛顿传》这本不算厚的传记里,我们看到的就是这样一个富有好奇心和钻研精神的科学天才。

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