书城传记科学巨人——牛顿
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第7章 大学时代(2)

听到大家说你生病了,我真的很替你难过,但是我更难过的,是你因为喝酒过度而生病(这也是听大家说的)。我诚恳要求你首先得根除喝酒的恶习,然后再设法恢复你的健康。如果你能这般取悦上帝而得以痊愈,愿你今后更能注意身体、节制饮食,这会使你的朋友都十分高兴,特别是最爱你的朋友伊萨克·牛顿牛顿在早期大学生涯中,不仅虔诚的清教徒信仰使他与日常的欢乐隔离,他做的那些事还不那么让他令人尊敬。他决定成为一个放债者就是个例子。

我们很容易就能想像得到,牛顿到19或20岁的时候,逐渐发觉自己无法与同学融洽相处,却还要设法补充来自汉娜那不甚富裕的零用钱的情形——当时他确实显出对金钱的浓厚兴趣。事实上,他在“菲茨威廉笔记簿”里的忏悔表中,曾经一再自责过于重视金钱,他后悔地写道“在我心中,钱比上帝还重要”,然而却又不断重蹈覆辙。牛顿仔细地记账是后来大家都知道的事,他在三一学院的另一本笔记簿中,记载着如下所示的每一笔金钱借贷。这些实际的账目显示出他清教徒式的谨慎,从表中我们能看出来他不会贷给别人1英镑以上的钱,并且当他贷出那么多钱时,会紧张地在该笔贷款旁注明“星期五应当归还”这一类的标记。英镑先令便士:

贷与波拉德020

贷与比格076

贷与波拉德010

贷与阿加莎010

贷与安德鲁斯0115

贷与奥利弗010

贷与威尔福德060

贷与戈什100牛顿从来不放高利贷,所以他的借贷很受欢迎,在二年级结束之前,业务已是蒸蒸日上,如此一直延续到两年后他成为法定独立的成年人为止。至于他是怎样开始做这项业务的,我们并不清楚。犹记得他刚到三一学院之时,财务状况不甚良好,那么我们只能假想他起初不过做些短期的借贷,尝到甜头之后,发现这种投资的潜力,就继续拓展下去了。

五、密友威金斯

不久后,其他方面的情形都逐渐改善。牛顿进入三一学院18个月之后,设法换了一个室友,名字叫约翰·威金斯,是曼彻斯特一位小学校长的儿子,于1663年以自费生的资格就读三一学院。他在第一学期结束后才认识牛顿,可惜的是,尽管威金斯与牛顿同为室友超过20年之久(直至1683年牛顿放弃他的研究员身份为止),他除了批评牛顿神经过敏外,就只简短提过牛顿的一些工作习惯,除此之外就鲜有他们两人密切关系的记录了。威金斯老年时告诉他儿子尼古拉斯的回忆中,最详细的部分是关于他和牛顿1663年初次会面的经过情形:我父亲与牛顿的亲密关系来得纯粹偶然,那时父亲和他原先的室友发生很大的争执,有一天他一个人独自出去散步,在人行道上看见牛顿也是闷闷不乐地孤单一人,于是两人交谈起来,然后发觉都是为了相同理由独自沉思,便很快决定两人各自离开混乱的室友,另租一房成为室友。于是他们尽快处理这件事情。在我父亲留在剑桥大学期间,他们一直住在一起。这段友谊毫无疑问是威金斯一生中最重要的一件事,而他竟然完全不予讨论,似乎不近情理。他和牛顿于1683年在一层阴影之下分离,尽管他又继续活了36年,而牛顿则到1727年才去世,但他们两人却不曾再见过面。

那么,到底威金斯是个什么样的人?他和牛顿之间的关系又如何?从他们两人自我叙述的故事看来,他们显然有相同的脾气,两人都对各自“混乱的室友”觉得讨厌,彼此立刻知道对方的个性适合自己。他们的室友关系维持了20多年从未中断(期间还包括他们于1673年迁居到王宫的住所),这应该是他们亲密关系的明证。

威金斯也长时期担任牛顿的助手,他的日常工作是记录实验要点、协助设置仪器和观测实验结果等各种杂务。他们的住处变成了实验室,起先是摆满文件和自制的光学仪器,然后又挤进许多盛放化学原料的柜子,以及炼金用的炉子。威金斯最后成为一位教士,也结了婚,建立了一个家庭,他离开剑桥到蒙茅斯附近的斯托克伊迪斯村当牧师,不久之后牛顿还寄给他一批《圣经》,请他分给村中教众。他们之间仅有的其他通信是在分手约30年之后,威金斯写信给这位旧日的室友,要求牛顿再捐赠一批《圣经》给他,并且试图重新建立友谊。牛顿只是应其所请把《圣经》寄了去,却不愿回应他那细腻的暗示。牛顿简略地回了他一封信,信尾上客气地写着:“我很高兴听说你身体健康,愿你永远身心康泰,我仍然是你的朋友……牛顿。”

从他们之间为数不多的信函中,有心人士试图找出一些线索,以分辨出他们的分道扬镳是否是由一场激烈争吵而引起的。可是,能证明这点的最强证据,只不过是威金斯从来没有提起牛顿一个字,除了他们初次相逢的那段逸事之外,并且还不愿多作一点说明。牛顿于1727年去世后不久,剑桥大学自然史讲座教授史密斯写信给尼古拉斯·威金斯,要求提供一些老威金斯的资料,因为他听说老威金斯长久以来就想将他所拥有的关于牛顿的所有东西整理出来,却一直没有行动。其实这倒不是一件难事,因为尼古拉斯能够交给史密斯的全部东西,只有三封抄在笔记簿中的短信和五张很普通的账单,另外就是讲他们第一次相逢的那段逸事。

六、牛顿的“哲学笔记簿”

幸而牛顿大学时代被记录下来的学术生活相当丰富。剑桥大学和欧洲各地伟大的学府一样,课程还是完全以希腊大师的学说为基础,并且特别注重亚里士多德的思想。这些教材牛顿或许早已在克拉克家中熟读过了,所以在大学的第一年里,虽然他仍然按时上课听讲,但是对那些古典观念的真实性已开始产生怀疑。

当时较为认真学习的学生,都会涉猎一些流行的哲学思想,牛顿也同样阅读了当代杰出哲学家如笛卡儿、伽利略等人的著作——那些著作已经逐渐可以在英国找到。于是从1663年的上半年开始,牛顿对自然哲学的看法有了巨大的变化。有一次上课听讲,他正在小心写下亚里士多德的观念时,突然间句子写了一半就停止了,然后他翻过好几页空白页,跳到其中一页的顶上写下“哲学的一些疑问”,接着在下面又写道:“我是柏拉图的朋友,我是亚里士多德的朋友,可是我更好的朋友是真理。”

牛顿的那本“哲学笔记簿”,简直就是“疑问”的收集本,清楚地标示出他自哪一个时间点逐渐脱离传统的思维,并于何时开始质疑他被教导的东西。起先他在笔记簿中建立45个题目,尝试去研究和解答关于宇宙的神秘本质。这些题目包括“水与盐的本质”、“磁吸引力”、“太阳、恒星、行星及彗星的本质”、“浮力和重力的本质”等等。其中有些标题栏下没有写下论述,但多数都有一段或数段清晰的内容,甚至有些题目栏下出现长长的推论。

牛顿大学时期做的笔记也像他学童年代所做的方式一样,都包括问题和自拟的解答,不过大学时期所拟的解答都摘录自知名自然哲学家的著作,好些地方我们可看到那些解释又进一步被分析成问题;有时候在一段解答后面会跟着一段他自己的意见,表现的方式犹如牛顿与这些哲学家在交谈,直接向对方提出问题,或者发觉有解说不清的部分,请作者注意改进。他就以这种方法向笛卡儿、波义耳以及老古董亚里士多德的哲学提出疑问。

标题为“水与盐的本质”那一栏之下的一段话可以用来作为例子,那是因为牛顿对早年哲学家解释潮汐和洋流的假说有所怀疑。他后来在名著《原理》第二册第24个主题中,作了详细说明。该书出版的时间,比牛顿写下这段话的时间约晚了24年,他在里面提出如此的见解:欲找出海水的流动是否导因于月球挤压大气,可以用一个约80厘米长的管子来实验。管内灌满水银,再另取一个比80厘米长很多的管子,其中盛满了水,将水银管放入水管内。由于水银比水重,水银管即向下沉7~10厘米,因为管口已经封闭,水管顶端会产生一节真空(有可能)。那么,因为空气多少会受到外面月球的挤压,水的表面因此将会升或降,就如同水银温度计一样地升或降。在这一阶段的牛顿还没有能力解释这些物理现象,但是他能够将别人提出的道理加以分析。亚里士多德的哲学可以解释水银的运动吗?这位哲人会说物质不过试图找到它在世界上的自然位置;那么笛卡儿是否又比较接近真理呢?笛卡儿认为水银表面的上升与下降是由于以太的压迫,使水银产生旋涡,造成质点的运动。那又有多少是正确的呢?

牛顿的推论中有些是以想像的实验为基础的,在标题为“重力与浮力的本质”一栏中,他说:欲以实验来发现物体的重量是否因受热和冷的影响而变化;或者因膨胀和收缩而变化;因被敲击、被磨成粉、被放在不同的地方或不同的高度而变化;或者被压以热物、被垫以热物,被压以重物、被垫以重物是否会产生影响;还有是否因磁场而变化;以及一个盘子平放与直放何者为重等等。虽然这些问题在今天我们似乎都知道了答案(例如,一件物体平放和竖放为什么重量会不一样呢)。但是在牛顿之前,并没有记载显示曾经有任何人证实过这些看似明显的答案,而牛顿不愿随便接受传统的认识,他要亲自去弄清楚那些问题。

七、对于原子的观点

牛顿自三一学院的图书馆藏书中找到许多观点,图书馆里藏有当时最伟大的自然哲学家的各类著作,其中如笛卡儿、波义耳、莫尔、霍布斯、哥白尼、第谷和伽利略等人的书都有(但是,藏书中缺少伽利略两本最重要的著作《关于两种世界体系的对话》和《两种新科学的对话》,显然当时有权决定图书馆购书的人思想保守,觉得那类新书太危险了)。牛顿所遇到的问题不是大学图书馆的资料不足,而是学生只能在指定时间内使用图书馆,还要在指导教授监督之下使用。牛顿的指导教授是普林,我们发觉他时常不在学校,况且他对自然哲学毫无兴趣,牛顿得不到普林教授什么协助。所以牛顿之得以接触这些极为重要的书籍,必定要有另一位剑桥学者来协助,而这位学者几乎可以肯定是巴宾顿。

尽管牛顿最先是受了笛卡儿的启发与影响,但这位法国人机械式理论的观念否定了上帝的全能,牛顿于是很快就拒绝了笛卡儿的理论。他可以接受伽桑狄的基督化的原子论,不过对此牛顿还是有所保留,在他的“疑问”集中,他这样写道:关于原子:

因此最开始的物质是原子,那是小到无法辨识的东西,杰出的摩耳博士在他所著关于灵魂不朽的书中已经无可争议地证实了这一点。然而,我可以用一个论点来指出物质不能够分裂成无限小,也就是说:任何物质都不可能被分成比它的组成还要多的部分。于是,物体(乃有限的)不可能用无限多个部分组成。这里牛顿使用逻辑方法来排斥任何人过度引申原子理论的可能性,他所用的理由是物体乃大小有限的东西,不可能被无限小地分割下去(如果就上段文句看来牛顿显得有点过于自信,并且似乎和亚里士多德一样,使用了过于专横的方法处理问题,那么我们也许可以归咎于他那时还相当年轻,何况,那只不过是个人笔记簿里的自娱之作而已)。

八、新的学习对象

牛顿的宇宙观倾向于造物主是至高无上的,引导牛顿有此宇宙观的是来自剑桥的哲学家摩耳。摩耳是一群被称为剑桥柏拉图学派的领袖,他对自然哲学各方面的兴趣都很浓厚,甚至涉猎神秘主义。

摩耳生来就是一位绅士,受过最好的伊顿公学教育。他于1639年被遴选为基督学院的研究员,一向认为追求知识是一种颂扬上帝的方法,抱持经院哲学的“理解后才能信仰,有了信仰才会理解”的态度。摩耳婉拒所有的圣职任命,且为了不让他的学术研究受到职务干扰,他甚至推却了基督学院院长的高位。

摩耳和剑桥柏拉图学派的组成人员持有一种特殊想法,他们认为宇宙间充溢着许多精灵,叫做“自然的精灵”。他们相信这些“神力”介于上帝和一个纯粹机械性的宇宙之间,上帝就差遣精灵使用神力来操控物质世界,引导俗人的生活,决定所有的目的与结果。

自从成为一个年轻学者,摩耳就接受了笛卡儿的想法,视笛卡儿哲学为神学和自然哲学的一种调和,可是渐渐地他改变了这个想法,最后还成为一个坚决的反对者。摩耳的意识植根于原子论和基督教的柏拉图主义两者的融合,这正是他给予牛顿的影响。柏拉图认同精灵的想法,相信那是一切东西的本质,表现于人类的就是灵魂。但精灵也是上帝的延展,是自然运行的动力,导引着宇宙间所有天体的运动。笛卡儿的哲学看起来无意于永远需要上帝,然而笛卡儿是个极虔诚的基督徒,他绝对没有作如此解释的意图。不过在摩耳看来——后来牛顿也如是看——由笛卡儿的著作《方法谈》和《哲学原理》所建立的机械式理论,其造成的印象很容易被解释为无神论。在摩耳的宇宙中,物体由精灵推动,上帝以自己的意旨来指挥。

摩耳出生于格兰萨姆,曾经在剑桥指导过约瑟夫·克拉克(那位药剂师克拉克的哥哥),他有时候会回格兰萨姆看看,所以他可能在牛顿进入大学之前就已见过这个年轻人了。牛顿的哲学笔记簿中有一些记述,其中明显地可以看出他进大学之后很快就受到了摩耳的影响。前面所举牛顿关于原子的短文中曾提到“杰出的摩耳博士”,同样地从牛顿所列的其他许多主题,也可以看出他曾受到摩耳主要兴趣领域的影响,例如“关于上帝造物”、“关于灵魂”、“关于上帝”等。建立这些标题可能是出于牛顿自己对灵魂之类的好奇,但也很可能是他读过摩耳的重要著作《灵魂的不朽》而产生的疑问。这本书牛顿在较前些篇的“关于原子”处就提到过了。

摩耳给予牛顿的影响之大,远超过单从他的著作中得到的灵感。牛顿二年级的时候,曾在很短时间内彻底改变了看法和信仰,这种改变很像是至少受到一位学者指导而促成的。摩耳担任过克拉克的导师,又是巴宾顿的同事,或许牛顿在格兰萨姆和伍尔索普居住的最后那几年曾经见过摩耳几次,也有可能牛顿进入大学之后单独与他晤谈过。他给予这位认真好问的青年树立了良好榜样,俨然成为牛顿在学术和社交方面的父亲角色。虽然,巴宾顿比较像是给予牛顿实际指导的人(几乎可以肯定他把自己的图书室提供给牛顿使用),但他却很少到剑桥来。相较之下,摩耳授予牛顿的知识比较广泛,为他打下了比较深远的学识基础。