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科学佳话可能只是传说:那个苹果并未砸中牛顿
中国网 china.com.cn  时间: 2010-02-03  发表评论>>

艾萨克·牛顿的画像,查尔斯·扎瓦斯作于18世纪

 威廉·斯蒂克利在传记中为牛顿故乡伍尔索普庄园作画

 《艾萨克·牛顿爵士生平怀思录》的标题页

 

那个苹果并未砸中牛顿

17世纪60年代的一天,牛顿坐在苹果树下沉思。他的故乡伍尔索普的庄园里有片苹果园,从牛顿卧室的窗户就能看到摇曳的枝叶。

但是,接下来的场景并不是一个苹果不偏不倚地砸在牛顿头上,由此让这位科学家灵感一闪地发现了“万有引力定律”。

根据英国皇家学会最新在网络上公布的史料,这段科学史上的佳话可能只是传说。一份写于1752年的手稿表明,“的确有个苹果存在”,只是没有砸中牛顿而已。

真相大白

这份手稿名为《艾萨克·牛顿爵士生平怀思录》,作者是牛顿的忘年之交威廉·斯蒂克利。1726年,也就是牛顿逝世前一年,他在英格兰北部小镇格兰瑟姆向年轻的朋友讲述了苹果的故事。这时距牛顿发现万有引力已有60多年,但这位80多岁的老人一直没有忘记多年前的灵光一现:

“午餐后,天气很暖和,我们走进花园,在苹果树的阴凉下品茶聊天。当时只有牛顿和我两个人。他告诉我,他以前也经历过这样的场景。那时候他也是坐在苹果树下,陷入了沉沉的思绪中。此前,他就对重力问题有了模糊的认识,这时候,一个苹果掉在地上,打断了他的思绪。”

这就是那个著名的苹果。斯蒂克利接下来记述道:“牛顿开始探究,为何苹果总是垂直地落向地面?为什么苹果不会斜着落下或飞向天空……很显然,这是因为地球引力在牵引苹果。牛顿由此发现了万有引力定律。”

“任何故事都不能百分之百确定为真实。”英国皇家学会图书馆馆长基思·摩尔告诉中国青年报记者,“但这份手稿的其他部分都体现了作者的准确性,再晚些的作者没这么准确,所以才出现了苹果砸到牛顿脑袋这样的故事。”

同一天,英国皇家学会为了庆祝成立350周年公布了大量珍贵的手稿。包括卡罗来纳州的宪法手稿、理查德·沃勒的野生花朵水彩画、亨利·詹姆斯的化石素描,但是没有什么能抢走“苹果”的风头。

尽管这本手稿早在1936年就已经出版,但这是人们第一次可以网络如此清晰地了解当时的情景。

事实上,在牛顿去世后的200多年里,苹果一直是人们乐于争论的话题。有怀疑派学者认为这个故事纯属捏造。他们表示,牛顿从未在自己的著作里提到过苹果的故事,也没有同时代的作者能够证明牛顿是从苹果落地找到的灵感。

另一方面,牛顿的亲友多次证实苹果落地的故事。法国启蒙思想家伏尔泰就从牛顿的外甥女那里听来了这个故事,将其记录在《哲学通信》一书中。

争论并没有妨碍故事的流传甚至演义。在后世不同的版本中,牛顿分别于少年时在林肯郡被苹果砸到;或是就读于剑桥大学三一学院时,为躲避“黑死病”回到林肯郡的庄园时看到掉落的苹果;或者在年老时看到了一个掉落的苹果,从而解决了万有引力的难题。

这些故事看上去如此逼真,以至于一位传记作者专门去寻找传说中的苹果树。1814年,英国人布雷斯特在伍尔索普时,表示曾经看到过一棵苹果树,“树的一部分已经开始枯萎,一部分树干已经脱离树根。到1820年,这棵树已经完全腐朽而倒下去了。这棵树的标本后来由伊·特纳小心地保存着”。

1891年,美国传教士丁韪良将这个故事带入中国。2006年,美国麻省理工学院移植了一棵牛顿苹果树在校园里,意在激励学生发挥天马行空的想象力。

摩尔认为,苹果落地故事流传甚广的原因还在于意义重大。万有引力定律不仅奠定了现代科学的根基,暗示了太阳系的运行原理,甚至还暗指了《圣经》。他解释说:“苹果的形状让人想到地球,它是圆的,当然从树上掉下的苹果的确会让人想起亚当和夏娃的故事,信奉宗教的牛顿自然觉得这很合理。”

如今,随着这份已经褪色的上等布料纸的公布于世,一切似乎真相大白了。

科学史从不缺少童话

不过,苹果是否砸中牛顿毕竟无伤大雅。整部科学史就像文学史一样,从不缺少类似的童话故事。

有的童话像牛顿的苹果一样,增添了科学实验的浪漫色彩。传说中,伽利略当众在比萨斜塔上进行实验,并推翻了亚里士多德那曾经被视为“不可质疑的绝对真理”,发现了自由落体定律。

这个故事最早出现在伽利略死后12年的一本传记中。“由于当时的传记写作有喜欢夸大其词、编造故事吸引读者的风气”,发生在比萨斜塔上的情景很有可能是传记作者编造的。

但也有些时候,“童话”作者并非想博人一笑这么单纯。“凯库勒在梦中发现苯环”是化学老师们喜欢的典故。1865年,德国化学家凯库勒发表了关于苯分子六角形环状结构的论文。他自称这个伟大的结论源自坐在马车上的一个梦。梦中他看到碳链似乎活了起来,变成了一条蛇,在他眼前不断翻腾,突然咬住了自己的尾巴,形成一条环。

直到上个世纪80年代,有人发现早在凯库勒论文发表11年前,就有法国化学家画出了六角形环状的苯分子结构。同一年,凯库勒还向出版商建议把这本书从法文翻译成德文,这说明凯库勒“读过而且熟悉”这本书。甚至在1861年,凯库勒也阅读过另一个奥地利化学家画出的苯的环状化学结构。可见,所谓的“惊人发现”很可能是对前人研究的抄袭。

但真相大白并不意味着童话破灭。科普作家方舟子发现,就在1995年的《美国心理学杂志》上,还刊登了一篇长达20页的论文,题目是《凯库勒发现苯分子结构的创造性认知过程》。

牛顿也是科学童话的一部分。他一度被定性成“为科学献身的圣人”和“理性主义的化身”。当他死后,霍斯雷主教受命检查他遗留下的一整箱手稿时,立刻“惊恐万分地合上了箱子”。原来,箱子里并不是科学著作,而是“100多万字关于神秘事物和神学的手稿”。

二战前夕,经济学家凯恩斯在拍卖行里获得了这口箱子。他根据这些手稿发现了一个完全有别于以往的牛顿形象。在剑桥大学三一学院介绍这个“牛顿的真实形象”时,凯恩斯甚至“有些怯意”。

这是一个沉溺在炼金术中的“魔法师”。在研究万有引力和微积分之外,牛顿花费了更多时间研究“嬗变、哲人石和长生药”。

“他几乎就是在业余时间弄了个万有引力。”上海交通大学科学史教授江晓原这样说。

牛顿去世后的100多年间,这箱装满了秘密的手稿已经被许多人看过,但牛顿的光辉形象依然“牢不可破”,唯一语带苛刻的评价来自退役中校理查德·维拉米尔。这位中校得到了一份牛顿的遗产清单。根据这份事无巨细的列表,他发现“牛顿缺乏审美趣味”,除了一个为他本人雕刻的象牙头像外,竟然再无和“美”相关的器物。

“即便凯恩斯写出了一个相对真实的牛顿,在国内的励志版牛顿传记中,作者们也只是一笔带过,顶多提一句,这位伟大的科学家晚年滑入了唯心主义的泥潭。”江晓原说。

对此,他表示无法赞同,“为了更让人信任科学、热爱科学,我们习惯于重新构造这一切。”但如果这些故事建筑在虚假的基础上,“为什么要膜拜这虚构的一切呢?”

牛顿是科学家,但也是人

在童话世界戴上“面具”的不只是牛顿。伽利略被塑造为“反对宗教迷信的斗士”,但他身边有几位红衣主教好友,两个女儿也都进入了修道院。尽管著名的“审判”是真实的,但他得到的处罚却只是被软禁在锡耶纳大主教皮科洛米尼的家里。

主教常在家里为伽利略召开小型学术会议。这个时期,伽利略开始了《关于两种新科学的谈话》的写作,主教本人也参与讨论。从这段时期他的信中获知,伽利略还在为女儿寄去山珍野味、为老家地窖里的藏酒变质发愁。甚至他也并不能被简单地归类为“反天主教”。

这些侧影都来自被尘封多年的伽利略与女儿的通信,这本书信集于2005年出版。一个看过书信集的中国年轻人却写下这样的不满:“我不能容许自己将笔墨浪费在一个普普通通的伽利略身上。”

“值得书写的乃是那些他在他那个时代所做的、足以影响他那个时代的事情,还有他为什么会去做那些事情,为什么由他来做,做完之后产生的影响又是什么;而伽利略与他的家人、他的女儿之间有着怎样的温情或矛盾,与我们后人又有什么干系?”

“科学故事被用作教育人的材料。”喜欢在课堂上随时给学生们破解科学史上的虚构故事的江晓原说,“人们根本不关心这些故事是否真实。”

他举例说,布鲁诺不是因为坚持“日心说”而死,哥白尼也不是“反宗教斗士”。少年爱迪生更不可能借用4面大镜子和一盏油灯,就将患阑尾炎的妈妈从危险中拯救,因为在他童年时,世界上还没有医生可以操刀阑尾炎手术。

与那些编造不同,苹果的故事至少是牛顿亲口说出的。这也引起人们的猜测,牛顿自己就是始作俑者。

摩尔同意这一点:“牛顿是伟大的科学家,但他同时也是个人。学者们知道苹果的故事是怎么来的,很显然,这是一个被牛顿的光环渲染过的故事。我们想做的就是,希望大众能自己看到故事的原貌。牛顿的光环让这个故事成为一桩奇闻轶事,但经过一代一代后人的加工,这个故事变得更具有传说色彩,也把牛顿变得更人性化。”

另一方面,方舟子认为这些逸闻趣事并不妨碍一个科学家应有的尊严。“科学家也是人。”他说,“人性的弱点和光辉他们全都具备。科学家未必高尚,但这并不能成为怀疑、贬低科学的理由。只要科学家在从事科学研究时是诚实的、符合学术规范的,就是个合格的科学家。”

当然,被牛顿光环渲染过的不只是那个苹果,还有一句名言:“如果我看得更远的话,是因为我站在巨人的肩膀上。”这句话出自1676年2月5日牛顿致另一位大科学家胡克的信中。

这句名言现在常常被认为是牛顿谦虚的表现。但当时这两位科学家正为光学研究而争得面红耳赤。据传,胡克是个身材矮小、驼背严重的男人,如果真是如此,“站在巨人的肩膀上”可不算是什么恭维话。

不过,这也只是“传说”而已。

记者 赵涵漠

(图片由英国皇家学会提供)

文章来源: 中国青年报 责任编辑: 雨悦
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