书城教材教辅语文新课标课外必读第四辑——牛顿传
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第10章 天才的思索

在剑桥最早买的东西之一是一个笔记本,正是在这本笔记中,他记下了自己对所设置课程的读书心得。实际上,他读的哪本书都是有始无终,他找到了其他读物。将历史视为选读也许是不恰当的,它在导师规定的一些学习计划中占有重要地位。不管怎么说,牛顿在剑桥早期买的书中有两部历史书:霍尔的《编年史》与斯雷登的《四王朝》。尽管在他的本科生笔记中没有留下任何阅读这些书的心得,编年法却是留用了,并与他研究预言有密切联系,而后者是他持久的兴趣之一。根据他在临终前的一次谈话看,大约在1663年,他考察过天罚占星术,但为时较短。占星术从来不在课程之列。语音学和世界哲学语言也与所设置的课程风马牛不相及,尽管这两门学科,至少是世界语的想法,是当时知识界颇感兴趣的中心,很有生机。当时有一些关于世界语的计划,用牛顿的话表述,世界语的基础是“其特性是要适应各个国家”。他在本科学习期间,曾碰到过这些文献,对语音学有了兴趣。但其他的兴趣很快就把他对世界语的兴趣挤掉了,他再也没有回头研究过世界语。

记录他学习心得的笔记本是从两端开始记录的;中间有大约一百页是空白。有两页记的是笛卡尔的形而上学,它断然中止了他正在阅读的亚里士多德哲学。随后的几页他冠以“哲学问题表”,写了一些小标题,准备收录新阅读材料的笔记。再后面,他在标题“柏拉图和亚里士多德是最好的朋友”上方写下一句口号。不管后面的笔记写了些什么,反正决没有柏拉图和亚里士多德的东西。“问题表”中从头到尾都是读笛卡尔著作的笔记,笛卡尔的著作他是完全消化了的,而对亚里士多德则从未这样。他也没有完全把自己局限于笛卡尔,他还读过沃尔特·查尔顿的英文概要和皮埃·加逊迪的译本,也许还有他的一些原著。他读过伽利略的《对话》,但显然没有读过他的《谈话录》。他读过罗伯特·玻意尔、托马斯·霍布斯、凯内尔姆·迪格比、约瑟夫·格兰维尔、亨利·莫尔等人的著作。

“问题表”一栏起于何时,无法有结论性的考证,但综合各种因素,它应起于1664年开始后不久。剑桥大学的学习与将牛顿引向新哲学没有什么关系。当时笛卡尔已是远近闻名,所以不需要某位导师提出什么建议。应用笛卡尔学说已是总的倾向,特别是在该大学的活跃分子中。牛顿的笔记表明,他对笛卡尔也很神往,并下决心去研究。除笛卡尔外,牛顿由一位作者引到另一位作者,直至达到一个全新思想天地。他终于发现了他到剑桥应该追寻的东西,并且毫不犹豫地将之据为己有。正是剑桥的宽松环境对他有利,而他的导师也许巴不得不受干扰,于是,牛顿可以毫无妨碍地追逐自己的兴趣。

他定下四十五个小标题,以此组织自己的读书心得,从物质特性、地点、时间和运动等一般题目开始,到宇宙的秩序,然后是大量的感官特征(如稀度、流度、软度),随后是关于剧烈运动、隐秘特征、光、色、视觉、一般感觉等问题,最后结束时的各种问题有些在最初的目录中并没有出现。有些标题下他一字未写,而另一些标题下他要写的很多,只好另找地方续写。标以“问题表”恰当地表达出他不断探询的总基调。牛顿这种探询的产物之一就是对永恒运动发生了暂时的兴趣。机械哲学所描绘的世界处于不断的流动之中。牛顿,这位来自格兰瑟姆的小工匠,想到了各种设备(成形的有风车与水车)来开发不可见物质的流动。例如,他认为重力就是由一种不可捉摸的不可见物质下降而引起的,它作用于所有物体,使它们下落。“凡重力射线可通过反射或折射而制止的,就可通过这两种方法之一得到永恒运动。”他画出了能使不可见物质流旋转的磨坊式设备的草图,在“磁学”的标题下,他也画出了模拟设备。

“问题表”中的大多数条目是推论,是牛顿的读书笔记。

然而,它从整体上反映出作者的功力。在很大程度上,“问题表”预示了他的科学生涯将专注的课题以及他着手研讨这些课题的方法。至于后者,“问题表”不仅列出了一组标题,而且表达了它们的内容,提出的是主动探询——它是牛顿的实验探询法的基础。

在“天上的物质与天体”这一标题下。他增加了几个问题,指出:根据笛卡尔的理论,日食、月食是不可能发生的,因为坚实的物体和天上的流体物质一样可以在涡旋中传递压力。这些段落中的每一条意见都暗示着一个实验,对一种临界现象的观察,如果这种理论是成立的,那么这种现象就应该会出现。他在考虑颜色理论时,用的也是同样的方法。颜色是从光亮与黑暗的混合物中产生的吗?如果是这样,那么一页印刷好的纸,白底黑字,隔远看就应该有颜色——这又需要实验。有些实验是一丝不苟地做过的。笛卡尔曾将潮汐归因于月亮对围绕地球的小旋涡中的流体物质施加压力。在波义耳的一本著作中,牛顿发现了试验这种理论的一个建议:将潮汐与气压计的读数联系起来,应该得出同样的压力。对光和视觉发生了兴趣,这方面的一些实验不需要任何设备,有眼睛就行。他全神投入,几乎不考虑后果。为实验幻觉的力量,他用一只眼睛看太阳,直到那只眼睛看到的所有白色物体成了红色,黑色物体成了蓝色。“我眼中的精灵几乎不能运动了”,物体开始恢复正常时,他闭上那只眼睛,“增强自己见到太阳的幻觉”。他眼前出现了五颜六色的斑点,待他再睁开眼时,白色物体变红,黑色物体变蓝,仿佛他一直在望着太阳。他得出结论:他的幻觉能像太阳一样充分激励其光感神经。他这样做几乎把他的双眼毁了,不得不一连几天将自己置于黑暗中,才结束了色彩的幻觉。从那以后,牛顿放过了太阳,但没放过自己的眼睛。大约一年以后,在研究颜色理论时,他用一把锥子“放在眼睛与下眼眶之间,尽量压近眼睛底部”,这样来改变视网膜的曲率,边压边观察出现的各种色圈。为了抓住机遇去发现,牛顿从不考虑损失。“问题表”的内容同样使人想起将来的牛顿。“关于运动”、特别是“关于剧烈运动”的段落标志着他已进入力学之门。后一段实际上是一篇论文,反驳了亚里士多德对抛体运动的解释,他的结论是:抛体与抛射物分离后,其继续运动应归因于“自然重力”。