忘了他还有一个需要

  食物和睡眠的躯体

    海边玩耍的孩子--牛顿（4）

    （读书笔记）

        也许没有人像牛顿撰写《自然哲学之数学原理》

        时那样艰苦、那样执着地思考了。牛顿从来不注

        意他的身体健康，在他埋头构思他的杰作时，他

        似乎忘了他还有一个需要食物和睡眠的躯体。他

        忽略或忘记了吃饭，从小憩中醒来，他会穿了一

        半衣服在床边上一坐几个小时，在他那数学的迷

宫中遨游。

                   行走于天下

    牛顿回到剑桥后，在1667年当选为三一学院的研究员。在1669年，他26岁时，接替巴罗任卢卡斯数学讲座的教授。他最初的演讲是关于光学的，在这些演讲中，他详细地解释了自己的发现并且概述了他的光的微粒理论。根据这种理论，光是微粒的辐射，而不是像惠更斯和胡克断言的波动现象。这两种看似矛盾的理论在现代量子理论中统一了起来，光的粒子理论和波动理论从不同的方面对光进行了正确的论述。

    1668年，牛顿自己动手制作了一台反射望远镜，并且用他观察木星的卫星。他的目的是要通过观察木星的卫星来看看万有引力是否真正是普遍规律。这一年也是微积分学历史上值得纪念的一年。摩卡托利用无穷级数计算了与双曲线有关的面积，这引起了牛顿的注意。摩卡托使用的方法实际上与牛顿的方法相同，只是牛顿还没有公开他的方法，而是把它交给了巴罗博士，并允许在一些较好的数学家中传阅。

    1672年牛顿被选入皇家学会，为此他提交了关于望远镜的工作和光的微粒学说。一个包括胡克在内的三人委员会，被指定就牛顿关于光学的工作提出报告。胡克滥用他作为推荐人的权威，抓住这个机会宣传波动理论和他自己，对牛顿理论进行嘲笑。一开始，牛顿对于批评持冷静的科学态度，但当反对联盟扩大，并且变为无根据的围攻时，牛顿渐渐失去了耐心。读了牛顿在他第一次恼人的争论中的通信，都会相信牛顿并非天性遮遮掩掩、小心翼翼地维护他的发现，他的语气是逐渐改变的，从热衷于澄清其他人发现的困难，变为对科学家竟然会把科学领域当成私人争吵的战场而感到困惑。最后，在1676年11月18日的一封信中，他说：“我知道我已经把自己变成了哲学的奴隶，但是如果我能够摆脱吕卡先生，那么除去我为了自己的私人兴趣或留待身后发表的东西，我将坚决地永远告别哲学。因为我看出，一个人必须要么下决心不再做出什么新东西，要么变成一个奴隶去保护他。”

    牛顿受批评时的坏脾气和他对无益的论战的恼怒，在《自然哲学之数学原理》出版后再次爆发。他在1688年6月20日写给哈雷的信中说：“哲学是一个如此傲慢的好诉讼的夫人，一个男人只要同她相处，就会被卷入诉讼。我早就发现了这一点，现在我不再靠近她了，但是她给我以警告。”数学、动力学和弹性力学事实上确实不是牛顿的主要兴趣所在。他的心思是在炼金术、关于年代学的研究以及神学的研究上。

    只是由于一种内在的力量在驱使他，他才把注意力转向数学的再创造。早在1679年，他37岁时（也是他把主要发现和发明牢固地禁闭在他的头脑里或书桌上的时候），写信给纠缠不休的胡克：“在过去的几年里，我一直竭力使自己从哲学转向其他研究，因此除了在闲暇的时刻有时出于消遣以外，我已经长久不在那方面花费时间了。”

    有时他在这些“消遣”方面花费的心思比花在他正式工作上的还要多，他由于夜以继日地思考月球的运动而重病了一场。他说，月球运动的问题是唯一曾经使他头疼的问题。

    在关于钱的问题上，牛顿非常精明，死的时候算是他那个时代的富翁了。他虽然精明而节俭，但用钱也很大方，并且随时准备尽可能不唐突地帮助有困难的朋友。他对年轻人很慷慨。

    1684-1686年的这几年标志着整个人类思想史上的一个伟大时代。在哈雷巧妙耐心的诱哄下，牛顿最终同意写出他在天文学和动力学方面的发现，以供发表。也许没有人像牛顿撰写《自然哲学之数学原理》时那样艰苦、那样执着地思考了。牛顿从来不注意他的身体健康，在他埋头构思他的杰作时，他似乎忘了他还有一个需要食物和睡眠的躯体。他忽略或忘记了吃饭，从小憩中醒来，他会穿了一半衣服在床边上一坐几个小时，在他那数学的迷宫中遨游。

    1686年，《原理》被提交给皇家学会，1687年哈雷出资出版了它。在这部作品里，赋予它生命力的是牛顿的动力学、万有引力定律，以及把两者应用于太阳系——“宇宙体系”。牛顿在一封信中说，他用微积分去发现他的结果，并在这样做之后，着手把微积分提供的证明再变成几何形式，从而使他的同代人可以更容易抓住主要论题——天体的动力和谐。

    首先，牛顿从他自己的万有引力定律中推导出开普勒的经验定律。其次，他首创了极其重要的摄动理论。月球不但受到地球引力的作用，而且还受到太阳引力的摄动作用。我们当代人已经看到现在应用到电子轨道，特别是氦原子中的电子轨道的高度发展的摄动理论。从万有引力定律中还推导出关于月球运动的另外7中不规则性。牛顿开始了行星的摄动理论，这一理论在19世纪导致了海王星的发现，在20世纪导致了冥王星的发现。

    牛顿通过计算地球由于周日运动在极点变得平坦的程度，开始了行星演化的广泛而仍不完整的研究。他证明了行星的形状决定它的日长。他计算了随纬度不同而异的重量变化。月球和太阳对地球上赤道隆起的吸引力，使得我们这个星球像陀螺一样摇晃，这一点非常美妙地说明了岁差。神秘的潮汐也自然地归入这个壮丽的体系——月球和太阳引起的潮汐都被计算过了，从观察到的大潮和小潮的高度，推算出了月球的质量。《原理》的《第一卷》奠定了动力学原理；《第二卷》包括在有阻尼的介质中物体的运动和流体运动；《第三卷》是著名的“世界体系”。

    没有其他的自然定律像《原理》中的牛顿万有引力定律那样，把这样多的自然现象如此简单地统一了起来。由于这个定理的推理，取得了统一的惊人奇迹并使得《原理》的作者成为一个受人崇拜的人物。没有经过多少年，牛顿体系就在剑桥（1699年）和牛津（1704年）被讲授。法国沉睡了半个世纪，仍然在笛卡尔神秘的旋窝中打转。但是不久，神秘主义就让位于理性，牛顿发现他最伟大的后继者不是在英国，而是在法国，在那里，拉普拉斯担负起了继承和完善《原理》的任务。