“蘋(píng)果”和“肩膀”的真相

尹傳紅

牛頓因看到蘋(píng)果墜落而受到啟發(fā)，發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律。長(zhǎng)久以來(lái)，這一經(jīng)典故事流傳甚廣，為人們所津津樂(lè)道。牛頓的同胞拜倫甚至還將它寫(xiě)進(jìn)了《唐璜》：

據(jù)說(shuō)牛頓看見(jiàn)一只蘋(píng)果墜落，靈機(jī)一動(dòng)，找到了一個(gè)論據(jù)……證明地球是本著自然的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的，叫做什么“萬(wàn)有引力”;這倒是自亞當(dāng)以來(lái)的第一個(gè)人將“墜落”或“蘋(píng)果”作了一番理論。

牛頓在蘋(píng)果樹(shù)下思考

的確，牛頓對(duì)重力和引力問(wèn)題所做的一系列深入思考及相關(guān)研究，對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)乃至整個(gè)現(xiàn)代科學(xué)都產(chǎn)生了難以估量的巨大影響，并且極大地改變了人類認(rèn)知的歷史。蘋(píng)果與萬(wàn)有引力的故事，則完美地象征著通過(guò)觀察普通事物突現(xiàn)靈感的概念革命?？墒?，這個(gè)出自好幾個(gè)源頭的逸聞幾乎可以確定是捏造的，要不然就是對(duì)事實(shí)的添油加醋和過(guò)度渲染。

科學(xué)史家注意到，蘋(píng)果的故事直至牛頓辭世前一年（1726年）才由他本人說(shuō)出口，并由崇拜他的一位朋友兼?zhèn)饔涀髡哂涗浵聛?lái)，而這與他有了偉大發(fā)現(xiàn)的那個(gè)“奇跡之年”（1665年）相距已長(zhǎng)達(dá)60年。這種傳奇故事固然生動(dòng)、有趣，但它凸顯的只是靈感、偶然和機(jī)遇，而且往往“簡(jiǎn)化”了科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)活動(dòng)的曲折歷程，忽略乃至掩蓋了這些發(fā)現(xiàn)的真實(shí)歷史條件，以及其他探究者所付出的艱辛努力。

德國(guó)杰出的數(shù)學(xué)家高斯對(duì)牛頓十分欽佩，也很清楚牛頓是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期艱苦的工作和不間斷的思考，才取得他這一最偉大成就的。也正因?yàn)槿绱耍嘘P(guān)牛頓和蘋(píng)果的傳奇故事讓高斯非常憤慨，他調(diào)侃道：“如果你愿意，就相信這個(gè)故事好了?！钡O(píng)果故事的真相是這樣的：有一個(gè)愛(ài)打聽(tīng)的人問(wèn)牛頓，他是怎樣發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的。牛頓一眼就看出他是在跟一個(gè)心智不成熟的人打交道，便想避開(kāi)這個(gè)討厭的家伙。于是說(shuō)，有一個(gè)蘋(píng)果掉下來(lái)，正好打在了他的鼻子上。那個(gè)人聽(tīng)后，非常滿意地走開(kāi)了。

有一種推斷認(rèn)為，牛頓只是想借用這個(gè)故事讓別人知道，他比那確實(shí)很有才干，但喜歡夸夸其談且好大喜功的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手羅伯特·胡克，提前20多年發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律。胡克以闡述關(guān)于彈簧的胡克定律和在顯微鏡下發(fā)現(xiàn)細(xì)胞而聞名于世，他堅(jiān)稱，牛頓竊取了他關(guān)于萬(wàn)有引力的想法。

對(duì)此，牛頓自然不屑。為了達(dá)到“領(lǐng)先”發(fā)現(xiàn)的目的，他不惜編造了故事。在牛頓的一封書(shū)信原稿中我們發(fā)現(xiàn)，他在信中寫(xiě)出這個(gè)故事，后又刪去了，可見(jiàn)他當(dāng)時(shí)的心情也很復(fù)雜。不過(guò)，由于各種原因，這個(gè)故事仍舊傳開(kāi)了。對(duì)此后人評(píng)論道：不管故事的真假如何，很顯然，唯有牛頓的眼光，才能看出蘋(píng)果的掉落和月球的運(yùn)轉(zhuǎn)是由同一力量主宰的;也唯有牛頓的心智，才能將這點(diǎn)洞察放大成為萬(wàn)有引力定律。

其實(shí)，起決定作用的應(yīng)該是牛頓的數(shù)學(xué)能力和思考問(wèn)題的專精程度好生了得;而胡克缺乏嚴(yán)格的數(shù)學(xué)訓(xùn)練，其靈光一現(xiàn)的跳躍式思維往往使他的研究停留在概念上，泛泛而不精。但平心而論，牛頓確實(shí)在與胡克進(jìn)行的論辯式通信中得到一些啟發(fā)，他尤其應(yīng)該感謝比他年長(zhǎng)7歲的胡克，是胡可激發(fā)了他證明橢圓軌道上遵守引力平方反比關(guān)系的靈感。盡管胡克是以一種揭丑式的攻擊姿態(tài)，正確地指出了那個(gè)很重要且極具啟發(fā)性的科學(xué)論點(diǎn)——受到重力作用的物體是沿橢圓路徑下落到地面的，算是無(wú)意中幫了牛頓的大忙。

牛頓與胡克，這一對(duì)身世相近且都極度自戀，但卻性格迥異的科學(xué)天才“杠”在一起，堪稱科學(xué)史上一段耐人尋味、令人感慨的另類“佳話”。他們倆彼此詆毀、互相仇視，常常鬧到水火不容的地步。胡克刻薄、生性好斗，而氣量狹小、狂傲自大的牛頓也絕不是省油的燈。除非有絕對(duì)的必要，他才不會(huì)輕易把功勞歸于他人，而且一旦冒犯了他，他將永不原諒對(duì)方。由于與胡克交惡，牛頓后來(lái)將其名著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中關(guān)于胡克的引用都盡力刪除;有些實(shí)在無(wú)法刪掉的，也把原先“非常尊敬的胡克先生”變成 “胡克”兩字，連最基本的禮儀也不顧了。

1676年2月5日，牛頓給個(gè)子矮小且有點(diǎn)兒駝背的胡克回復(fù)了一封信，行文表面看來(lái)彬彬有禮，頗具紳士風(fēng)度。其中有一段幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)常被后人引用，但卻一直被誤解的話：

笛卡爾（的光學(xué)研究）踏出了很好的一步，而你則推進(jìn)了許多方面的發(fā)展，特別是將薄片間的色彩也引入哲學(xué)的考慮范圍。假如我看得比較遠(yuǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诹四銈冞@些巨人的肩膀上。

這段糖衣包裹下的優(yōu)雅文辭，特別是隱含雙重含義的最后那句話，才“真正顯露出牛頓的罵人本領(lǐng)，猶如刀鋒般的尖利”（牛頓最新傳記作者邁克爾·懷特語(yǔ)）。1989年，華裔物理學(xué)家徐一鴻在由牛津大學(xué)出版社出版的一本著作中也寫(xiě)道：“現(xiàn)在有一些物理學(xué)家就用這句話的變體來(lái)奚落他們的同事：‘如果我看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲覐陌蛹绨蛏峡催^(guò)去的緣故。”

哎，科學(xué)家也是人吶！