牛頓這么牛,是上帝派來的?

[日期:2019-04-17] 作者:物理組 次瀏覽 [字體: ]

       牛頓有多么牛,《時代》雜志評選影響人類的偉大人物,第一名是耶穌,第二名便是牛頓。牛頓不僅僅是杰出的科學家,同時他還是開啟了近現(xiàn)代,帶領人類走向新文明的思想家。在當時英國,牛頓被認為國寶級人才,可以以非王室享受國葬,這在當時可以說前無古人。

       牛頓沉迷于宗教

      很多人覺得牛頓晚年沉迷于宗教,而耽誤了科學的研究,這可是巨大的誤會。首先講神學當時 跟科學一樣,是解釋世界萬物的一套體系,只是解釋的方式不同,而且當時絕大多數(shù)事物是要靠宗教去解釋的。比如說我們從哪兒來的,為什么有男女之分等等。

      牛頓出生在1642年圣誕節(jié),這是一個很特殊的日子,基督誕生的日子,在那個宗教氛圍濃重的年代,這有特殊的含義。因此在牛頓幼年心里有很深的印象,他覺得自己是上帝派來的少數(shù)人,他身上有終極使命,那就是發(fā)現(xiàn)上帝預設的規(guī)律,恢復被世人篡改的上帝本意。

       牛頓信仰的宗教是阿里烏斯派,這個派別在當時是一個少數(shù)派,被主流教派所打壓,但是牛頓認為,當時大多數(shù)教規(guī)都被羅馬人惡意修改了,因此他要撥亂反正,恢復古代經(jīng)典。因此牛頓留下一百多萬字神學手稿,同時還留下五十多萬字的煉金術手稿,這是怎么回事?

      神學手稿是對基督教教義的直接探索,煉金術和科學研究,是對基督教教義的間接探索。當時的人們普遍認為:金屬不僅有高低貴賤之分,并且也像動植物那樣有生命、有靈魂。通過煉金術,可以把卑賤的金屬,煉成高貴的金屬。這同樣是對上帝創(chuàng)設規(guī)律的探索,它和科學研究、神學研究,實際是一個問題的不同方面。

      蘋果砸砸到牛頓腦袋上

      很多人聽到故事,牛頓坐在蘋果樹下,一個蘋果砸到他腦袋上,因此他突然想起萬有引力。那這個“謠言”出處在哪兒呢?來自我們的大文豪伏爾泰。

      1727年牛頓去世,伏爾泰正在英國流亡,目睹了牛頓在威斯敏斯特教堂盛大的葬禮。這里曾經(jīng)只是王公貴族的墓地,但如今卻長眠著一位科學家。伏爾泰非常感慨,因為當時的法國還處在一個等級森嚴的社會,同樣的事是不可能發(fā)生在法國的。因此伏爾泰四處搜羅牛頓的逸聞趣事,寫了《牛頓哲學原理》,里邊就有這個蘋果落地的故事,這是他從牛頓同父異母的妹妹那里聽來的。但伏爾泰卻沒見過牛頓本人,這是個徹頭徹尾的二手傳聞。

       為什么這個謠言這么流行呢?因為人們相信這個故事,在大眾眼里,牛頓像神一樣的符號存在,人們喜歡把復雜的事物歸結(jié)于簡單的原因,然后止于牛頓這里,然后大家一致同意,只有他能干出這種事。

       其實每一個偉大的科學家都不神人,都需要總結(jié)前人的經(jīng)驗,比如說牛頓的萬有引力,最早要追溯到1609年,伽利略發(fā)明了望遠鏡,人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)地球不是宇宙的中心,似乎我們圍繞著太陽轉(zhuǎn);到1619年,開普勒提出了關于行星運動的“開普勒三大定律”,此時科學受到培根的影響,要求不再是古希臘的靠腦袋猜,而是通過實驗去驗證。因此笛卡爾創(chuàng)建了解析幾何學,用數(shù)學推理證明,太陽中心說,在這么多前人積累下,于是牛頓提出了萬有引力。

       其實牛頓之所以看上去前無古人,是因為印刷術的流行,讓知識的傳播更加便捷,經(jīng)過14世紀文藝復興幾百年積累,科學進入爆發(fā)期,剛好牛頓趕上了時代。

      哈雷對牛頓的貢獻

      牛頓青少年時期的生活平淡無奇,但他在大學期間,便初綻頭角,發(fā)現(xiàn)了無窮級數(shù)方法。在他23歲時,劍橋大學因為瘟疫而停課,所以他回到了家鄉(xiāng)呆了兩年。而這兩年,就是改變科學史走向的兩年,年輕的牛頓做出了科學上的三大發(fā)現(xiàn):微積分、光的色散和萬有引力定律。只不過他沒把這些成果當成一回事兒,暫時沒有發(fā)表。

      直到牛頓42歲時,一個偶然的機會,青年科學家哈雷向他請教問題,重新點燃了牛頓科研及發(fā)表的興趣。他用17個月的時間,檢起了年輕時候的研究,解決了193個命題,寫成了曠世名著《自然哲學的數(shù)學原理》。直到今天,咱們絕大多數(shù)人在中學學到的基本物理學概念,都來自于這本書。牛頓活到了84歲,但實際上他最重要的科學成就,都是在前半生取得的。

      極差人品的牛頓

      我們聽說過“如果說我看的更遠,那是因為我站在巨人的肩膀上”覺得牛頓為人謙虛,實際上是他諷刺胡可的一句酸楚的話。胡可是一個駝背的,這個在當時圈內(nèi)大家共知的,別人缺點大家都有意繞開,但是牛頓因為胡可早年不同意他入皇家科學院,懷恨在心,在寫出《原理》這這本書的時候,回應胡可的話。

        等胡克去世后,牛頓當選新一任的皇家學會的主席,然后牛頓把胡克生前實驗室給解散了,胡克管理的圖書館也給關閉了,甚至把胡克的肖像等都一并銷毀了,所以現(xiàn)在我們不知道胡克長什么樣。

        為什么會是這樣一個人品極差的人呢?

        牛頓是個遺腹子,出生以前父親就去世了。在牛頓3歲時,母親改嫁和新丈夫同住,并且又生了幾個孩子。這讓牛頓有了一種深深的被遺棄感,并且這種被遺棄感貫穿了牛頓的整個童年,最終導致了他性格上的偏執(zhí)和好強。

        這種偏執(zhí)、好強的性格隨著他的成長不斷強化,影響到了生活的很多其他方面。在科學上,牛頓也是一個自尊心很強的人。只要事關自己的名譽和地位,他都要一爭高下。如果是有人敢于對他確信的觀點提出質(zhì)疑,他輕則冷嘲熱諷,重則破口大罵。

 牛頓對金本位的貢獻

       1693年,在長期的斗爭中,牛頓抑郁了,他深居簡出,飲食和睡眠都急劇惡化。這個時候牛頓的一個學生建議他去鑄幣局上班,這個職位有600英鎊年收入,可以說非常豐厚,重要的是,可以離開劍橋大學這個是非之地,清閑自在。

      牛頓在鑄幣局的工作讓他逐漸擺脫了抑郁癥,同時他發(fā)現(xiàn)當時英國由于大量的白銀流失,造幣廠幾乎無銀可鑄。牛頓曾向內(nèi)閣提議:教會和貴族擁有大量銀器,不如把這些華而不實的東西熔掉作為鑄幣之用,以解造幣廠燃眉之急。這種腦殘的建議,當然不會采納。

      他還發(fā)現(xiàn)金銀有比價,如果這一比價定得太高,國外的黃金就會流入,替代國內(nèi)的白銀。1699年,英國國內(nèi)的金銀比價為15.93:1。而在漢堡,金銀比價卻接近于15:1。英國國內(nèi)的黃金價格更貴,于是,黃金會不斷地流入英國,而白銀則不斷地流出英國。

      1717年,議會通過決議,將英國的黃金價格定為每盎司(純度0.9)3英鎊17先令10便士,這是一個劃時代的定價決策,從此,黃金價值正式與英鎊面值掛鉤,而在當時的英國市場,黃金早已取代白銀成為主要支付手段,于是,真正意義上的貨幣金本位制度終于建立了。

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