科学家八卦

牛顿鲜为人知的故事

我不知道世上的人对我怎样评价。我却这样认为:我好像是在海滨上玩耍的孩子,时而拾到几块莹洁的石子,时而拾到几片美丽的贝壳并为之欢欣。那浩瀚的真理之海仍展现在面前。

—— 牛顿

科学怪人

科学家做的事总是令常人难以理解,并有可能心生惧怕。牛顿经常做一些异乎寻常的实验,有一次,他把一根针插进自己的眼窝,以此来看看会产生什么影响,幸运的是,这件事对他来说并没有造成什么永久性的损伤。有一次他瞪大眼睛看着太阳,一连注视了好几小时,可想而知,他后来几天就不得不在暗室中度过了。

牛顿如此聪明而且拥有持之以恒的热心,他年轻时就发明了微积分,后来又在光学领域取得成就。他似乎有无穷多的注意力和才能,以致我们也会发现他在宗教学以及炼金术上消耗时光。

谁发明了平方反比率

还记得之前提到和哈雷打赌的胡克吗?在有限的文献记载中,自赌局之后他并没有再计算过关于椭圆轨道的问题。

然而故事的戏剧性在于,牛顿的《自然哲学的数学原理》在准备出版第三卷的时候,胡克和牛顿为了“谁先发明了平方反比率”的事情吵了起来。牛顿因此也不愿意将第三卷公之于世,而没有关键的第三卷,前面两卷的意义并不太大。不过好在哈雷是个好性子并且仗义豪爽的人,在来回几次紧张的斡旋之后,牛顿终于答应了出版要求。

平方反比率之争

牛顿和胡克之间的不和是从他们关于光性质上的分歧开始的,胡克支持光的波动说,而牛顿则率先提出光的微粒说,二人情绪激动,争得不可开交。后来,平方反比率之争更是将二人的矛盾升级到了顶点。

起因

1684年1月,克里斯多夫·雷恩主持了罗伯特·胡克和埃德蒙·哈雷关于椭圆轨道的赌局。胡克在和哈雷及雷恩的谈话中声称他已经完成推导,但是哈雷和雷恩并不相信。哈雷次年向牛顿请教关于行星轨道的问题,希望得到他的帮助。

对峙

牛顿完成了《自然哲学的数学原理》,哈雷随后促成此书出版。在书中,牛顿通过数学方法论证了平方反比率,但胡克坚持声称牛顿剽窃了他的成果。此前二人曾在书信中讨论过有关平方反比率的问题,但因为他们争论激烈,牛顿删去了手稿中所有引用胡克的声明。

影响

《自然哲学的数学原理》出版后,胡克不再愿意公开自己的任何发现。在牛顿的影响下,皇家学会取下了胡克的肖像,这可能是胡克没有肖像留世的主要原因。牛顿还试图烧毁大量胡克的手稿和文章,但被阻止。不过近年来,对胡克的研究已经逐渐兴起。

艰涩的《自然哲学的数学原理》

《自然哲学的数学原理》(简称《原理》,后文亦有此类简称,并非同一本书,注意区别)之所以难懂,绝对不是因为牛顿缺少简练有力的笔法。牛顿之所以写得这么难主要是为了规避“门外汉”的纠缠,但对于看明白的人来说,这绝对是一部奇书。

这本书不仅解释了关于行星为什么总是沿着椭圆轨道运行的问题,并且提出了万有引力定律,而这一定律被誉为“17世纪自然科学最伟大的成果之一”。《原理》的核心是牛顿三大定律(惯性定律,物体具有惯性;力与加速度, F=ma;作用力与反作用力)以及万有引力定律。

万有引力定律的普遍适用性是牛顿深受人们尊重的原因之一。

用《鱼类史》出版《原理》?

英国皇家学会胡克声称万有引力的平方反比定律是他首先发现的。这让哈雷非常生气,于是他决定为牛顿出版《原理》这本书。

出版《原理》面临着一个严重的资金问题,英国皇家学会本来答应出版《原理》一书,可由于前一年出版《鱼类史》赔了本,不敢放手出版牛顿的这本数学方面的书了。更糟糕的是,该学会答应给哈雷50英镑的年薪也只能用几本《鱼类史》来支付。鉴于此,并不富裕的哈雷也只好忍痛自掏腰包,支付了这本书的出版费用。于是,这才有1687年7月拉丁文版《自然哲学的数学原理》的面世。

牛顿关键词

艾萨克·牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,曾任英国皇家学会会长,是英国著名的物理学家,著有《自然哲学的数学原理》《光学》等,研究领域横跨物理学、数学、经济学以及天文学等。