牛顿回忆录:在剑桥大学的那些岁月

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牛顿回忆录:在剑桥大学的那些岁月

牛顿

(Isaac Newton, 1642-1727)

最负盛名的数学家、科学家和哲学家,英国当时炼金术热表者。本书不仅告诉读者一位神话般的“科学伟人”牛顿,而且从人性化的角度重新探索了牛顿的一生:他忧郁的童年,幸运的少年,成果丰硕的青年和权力膨胀的晚年。并简要阐释了牛顿从事炼金术和神学研究与他发现万有引力以及后来进行的统一场论研究的紧密关联。

牛顿回忆录:在剑桥大学的那些岁月

大学环境

在当时,剑桥大学并非艾萨克所期望的静谧的学习天堂。

克伦威尔死后,英国恢复了皇权统治,而剑桥大学又一直热切支持克伦威尔和清教徒政权。

那些拥护旧政权的学院师生如今都被逐出校园。牛顿本人的剑桥生活也并不轻松:他在剑桥是半佣半读的身份,也就是必须靠给讲师和富有的学生做仆人来换取生活费的穷学生。由于他的母亲因第二任丈夫的故去而成了一位富有的寡妇,因此她这么一个天赋禀异、前途无量的儿子竟受到如此对待,着实令人费解。事实上,他在剑桥获得的唯一帮助来自三一学院的一位讲师汉弗莱.巴宾顿(Humphrey Babing-ton),这位老师是格兰森姆镇药剂师克拉克先生的妻弟。

牛顿的宗教信仰

牛顿在剑桥时经历了一段宗教信仰的激荡时期,他列出了一份记录自己“罪过”的详细清单,其中包括了很多似乎并无危害的乐事,比如在周日晚上做馅饼和偷吃樱桃蛋糕。1660年,流亡在外的查尔斯二世国王回国再登王位,宣告皇权复辟,当时的皇室和民间都对喜爱玩乐的氛围表示欢迎。然而,清教徒的教义完全排斥娱乐活动,这种思想控制了牛顿的整个童年,在他的人生中留下了深深的烙印。

牛顿回忆录:在剑桥大学的那些岁月

从智力发展状况上看,剑桥大学犹如一潭凝滞不动的死水,对整个欧洲的发展情况视而不见。物理和天文学(当时这两门学科被称为“自然哲学”)的教学核心依然是古代哲学家的思想,特别是亚里士多德,他认为太阳围绕着地球运动,而地球自身是静止的。亚里士多德关于运动的理论指出,物体是在“自然运动(natural motion)”的作用下运动,目的是到达各自的“适当处所(proper places)”。天体(太阳、月亮、行星和恒星)的自然运动轨迹都是正圆。当时的学术研究阻挠实际的试验和记录,这些实践活动被看作是智力水平不足的表现。欧洲思想家如笛卡尔和哥白尼倡导关于天文和物质的激进新理论,但受到当时社会的忽视或斥骂。因此,年轻的学生牛顿不得不自己探究科学世界的奥秘,独立阅读当世的文献著作。

敢于质疑的精神

他阅读过笛卡尔的作品,笛卡尔质疑亚里士多德的理论。例如,他认为行星自然运动的轨迹是直线,而且一定存在一种看不见的力量使行星始终运动在实际轨道上。他还认为,以圆周为运动轨迹的物体始终有远离中心的运动趋势,就像是系在一根绳子上的石头做环绕运动那样。牛顿正是基于这样的观点发展出自己的理论体系。另一方面,还有其他一些人的观点最终并没有为牛顿所接受。在笛卡尔看来,宇宙完全是由物质构成的,大的物质聚合在一起,可以构成“天体”,小而细微的物质则充满了天体之间的空间,不停地围绕天体旋转。笛卡尔认为,太阳和星星之所以发光,是因为旋转的天际物质产生的压力所致。

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此外,牛顿还看过伽利略、英国科学家罗伯特·波义耳(Robert Boyle)和罗伯特.胡克(Robert Hooke)以及哲学家托马斯.霍布斯(Thomas Hobbs)的作品。荷兰科学家克里斯蒂安.惠更斯的思想对年轻的牛顿也产生了重要影响;正是惠更斯提出了“离心力”这一概念,高度概括了笛卡尔的观点。(离心力就是让系在绳上的石头有向外飞出趋势的力量。)

牛顿用批评的态度来学习书本知识(他终生都抱有这种治学态度),系统地记录疑问和反话观点,发展出自己的一套理论。例如,他指出假如笛卡尔关于光的理论是正确的,那么我们在晚上视物就应该和白天一样清楚,因为天际物质的压力影响并不会因晨昏更替而有所变化。他对关于光和色彩的理论特别感兴趣,并且在自己身上做试验,他一直盯着太阳看,最后不得不将自己关在黑暗的房间里以缓解眼部不适、牛顿做的试验有些是极其危险的,有一次他竟然将一枚大眼粗针插在自己的眼球和眼窝之间,想看看这样做对自己视力会产生怎样的影响。

学校的重要影响

在数学方面,剑桥的学习可能给年轻的牛顿提供了一定的激励。

不过不管怎样,剑桥的经历注定影响这位年轻人的未来。1663年,亨利.卢卡斯创立了“卢卡斯数学教授”这一职位,卢卡斯是英国国会议员,也是剑桥圣约翰学院的讲师(高级教员,负责学生的教学和督导工作)。(斯蒂芬·霍金目前享有这一职位。)这是教学传统广泛复苏的表现之一,特别是在科学领域;同年,国王查尔斯二世给英国最古老的科学学会——皇家学会颁布了一道正式授权令,官方的说法是“敕令皇家学会通过实验提高自然知识水平”。这两方面的进展应该都对艾萨克·牛顿的个人成长产生了重大影响。

牛顿回忆录:在剑桥大学的那些岁月

当一场全国性的灾难席卷剑桥大学时,牛顿已经广泛阅读了大量的数学文献。黑死病的爆发波及英国全国,1665年,剑桥的各个学院都将学生遣散回家,希望他们可以逃过一劫。牛顿也回到了伍尔索普。1666年,他又重返剑桥学习了几个月,不过后来又主动在家中待了两年。正是在这段时期,他开始有了自己最著名的发现。按照他自己的说法,他当时“处于发明创造的黄金时期,我对数学和哲学的热爱比其他任何时候都要强烈。”这段时期被称为他的“奇迹年”。(不过准确的时间跨度应该是两年!)

虽然,牛顿一些伟大的理论最终被后人推翻。在关注生态的当今社会,信奉自然灵魂的神秘论也许要比超人的逻辑论更能迎合我们的情感需求。

但是,有一份遗产的重要性是毋庸置疑的:牛顿从未盲目屈从于权威,不论是国王要求他在剑桥大学安插皇室成员,还是受到当世推崇的亚里士多德的世界观点,他从不轻言妥协。不过,牛顿的思想对我们人生所产生最深远的影响应该是:质疑一切的权力。

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页面更新:2024-04-30

标签:剑桥大学   克伦威尔   笛卡尔   亚里士多德   剑桥   英国   天体   回忆录   物质   岁月   理论   自然

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