《談談大科學家牛頓》

《談談大科學家牛頓》

在西方文藝復興後，各國從皇宮到貴族至平頭百姓都以瞭解科學，新學，天文地理，探險尋新，開疆拓土，出國遊歷為時尚為榮耀。科學家，哲學家冒險者等等成了他們茶餘飯後的談資。他們崇尚偉大的個人英雄主義冒險行為，並以他們為榮。據說在知會女性的沙龍里也時常有科學家座上賓們並不奇怪。她們也愛暢談關於科學的事物。不少大家閨秀的床頭也會擺上亞當斯密《國富論》或牛頓的《原理》。可見從英國工業革命以來三百多年科學薰香沐浴著歐羅巴大地。我們從愛因斯坦牛頓兩位偉大里程碑式人物經歷就能深刻地體會到其中風雲際會。

最近讀了《愛因斯坦傳》後，接著就讀《牛頓傳》，特別感到，一個好的物理老師不讀此二傳他就不是一個好的物理老師。

一，小孩牛頓。實際牛頓的具體出生年月在他去世最初三年裡幾乎毫無記載，只是在一張羊皮紙上考證出他生在1643年1月4日受洗的。這時也正是英國內戰時期，老百姓生活在水深頭熱之中，他的父親才36歲就去世了。其父死後給他們母子二人留下錢近500英鎊，綿羊234頭，牛46頭，還有幾倉燕麥，大麥，麥芽，這比當時一般人家的經濟狀況還是要好一些。而那時代一個工人每週打工只能賺到1先令6便士，可知牛頓並不是出生在一個貧窮人家。

小牛頓父親去世，三歲後其母再嫁，這是一位63歲老牧師的主動聘娶。而小牛頓的母親屆時也才30左右。他們雙方親戚對此都事先進行了充分量化。老牧師個人經濟完全大好於小牛頓家，每年有穩定500英磅進款，這在當時十七世紀是一筆相當大的金額，在當地他家境殷實，為人端正，一個有線，一個年輕，幾經交涉，結為夫妻。他們的婚約合同上有重要一條：婚後老牧師必須將50英磅的土地劃撥給小牛頓，在其21歲時合法繼承之。這真是一位有備無患聰明的母親。牛頓的後夫又活了八年，並給她添了三個新丁。

小牛頓並不喜歡他這位後父，不過他死後留下的250冊書籍倒是一份不錯的遺產。牛頓的啟蒙知識大概就是從這起步的。

二， 母親再嫁，小牛頓由其外祖父母搬來與其一道照顧，這是他小小心裡的第一道傷痕。他在本子上記下，他要連他們和他們的房子一起燒掉。又寫道，願意死掉，也希望一些人死掉。這說的是自己情願自決並讓他們母親與後父等一起死。這是一個小孩失掉親情後的迷茫。即使他的後父去世幾年了他依然還不斷渲洩。

11歲後母親帶著幾個孩子回到了他們原來的莊園。母親送他去上中學，是一個很好的中學，大約有130多年的歷史。

牛頓在中學。小牛頓在不錯的中學就讀，但他整日並不活潑開朗，這大概是家庭的原因造成的。學校的課程他很覺沒勁，因為他基本都有所瞭解，正是他後父的那些書給他提供了自學的基礎和自學的能力。還有在一座教堂裡他找到了不少書，但都和宗教有關，索然無味。但他藉助的鄰居是一個劍橋畢業的大學生，夫婦二人開了一間藥店，又賣藥又配藥，大大小小瓶瓶罐罐擺的四處都是。配藥是化學，還有草藥，牛頓對製藥的配方成份很感興趣，這位叫克拉克的藥劑師也很樂意授他，於是牛頓自學了不少野知識，首先這提高了他對科學的自研興趣，真正的學習是從研究開始發端的。

愛因斯坦說，興趣是最好的老師。無師之師。

沒事時他主要是研讀他後父及藥師借給他的書，真正學校規定的科目他反而應付一下，就如愛因斯坦，喬布斯，蓋茨，埃裡森，這些人大都是這樣，並不算班裡的優秀生。因為他們把主要精力都用在了自己感興趣的問題上。

3。牛頓在劍橋。

3。牛頓在劍橋。其實牛頓中學畢業後由他母親決定回鄉務農，儘管校長力勸說牛頓是一個有能力可以考上大學的準材料，但是想，牛頓的父親當年大字不識幾個不也將農場管理得井井有條嗎？讀書與養家餬口並無多大關係。所以依然固執地堅持讓小牛頓在家放羊和幹些雜事，因為他母親一人管理這麼大一個莊園著實費力。但是任何孩子一但與書發生興趣便再也無法安心做事，他任羊亂跑，啃食山上樹木或毀壞他人農田，為此他家被罰了三次。他母親在原校長的勸說下又讓牛頓回到中學去複習準備考取劍橋大學。結果還讓他考上了。

十七世紀的劍橋大學並不似徐志摩的詩《再別康河》那麼浪漫，就是一個鎮子，人數不過一萬，滿地泥淖垃圾，河裡漂流腐物，討飯，買賣，流浪者，妓女，農民，工人，幹什麼的都有，校圓是一個開放的鎮子。當然能進這裡學一趟起碼還是很光榮的。所以不少人要到這裡來。技術與科學往往是兩碼事，科學是搞純理論學問，也許幾十年幾百年幾千年也未必能有什麼用。它主要是一種人類思維訓練的地方，或說是搞奇談怪論自由胡思亂想的地方。這一亂想，也許就想出了個金蛋蛋，開啟人類新紀元。所以它是創造新理念的地方。

牛頓十九歲來到劍橋，其實他比一般同學平均要大二歲。一樣，不來無聊，來後也無聊，這其實是很多大學生共同的心路歷程。人活著，他就會追問活著的意義。人生終極來說本無意義，生下來就在往死裡去，只不過在這個過程中是個人注入不同的材料才使之折射出不同的顏色。於是旁人會說：某有意義，某無意義。迷茫，彷徨者甚多。牛頓也一樣，他雖然專心用功，但並不出色，引不起他人注意，處於默默無聞狀態。有你不多，無你不少。人在這樣的狀態下是最迷茫彷徨的，就是他感覺沒勁。念大一時他老覺有罪惡感，於是他寫筆記，傾訴，懺悔自己也許犯了罪。他極度孤單。從留下的材料看，牛頓在大學沒有什麼朋友，大概只有一個，還先他早逝。

說白了，牛頓在劍橋所學一開始就是搞終極的東西，他有個哲學筆記本，就是專門記錄平時自己的哲學思考，他記有四十多個問題，如水與鹽的本質？磁吸引力？太陽恆星行星及慧星的本質？浮力和重力的本質？總之他就是亂想，基本沒什麼稚序，有時在標題下寫一大段長長的推論。

以牛頓這樣天才的學生在劍橋以二等生最終畢業，這好象不盡合理。其實這很正常。他沒有把自己拘束在有限的指定教材裡下功夫，他有自己大計劃。這不是教材所能容納的。

牛頓26歲成為劍橋三一學院研究員，這為他提供了做研究足夠空間時間和物質基礎。

牛頓在三一學院研究物質的組成，與是否無限可分性。他認為古希臘哲學家德模克里特的原子論就是原子是物質的最終組成者，但原子不是無限可分的。他的志向就是要研究這些法則。牛頓概括了力是物體的相互作用。但是物體為什麼會相互作用？誰讓它的？還是它自願的？至今無人能解。他花了大量精力求這個最終解，但在他那時他未能給出合理解釋。

四，。牛頓躲過一劫。就在牛頓對力學作深入研究時，1665年英國發生了大瘟疫，俗稱黑死病。黑死病在這之前歐洲大陸已有300年曆史，總共造成的死亡人數約2500萬人。大約是歐洲當時人口的三分之一。

這次瘟疫始自倫敦，此病實際是一種鼠疫，由跳蚤吸食了一種黑鼠的血液而使細菌傳播，受到病毒感染的黑鼠又大量繁殖，疾病就如大火繚原開來不可阻擋，當時抗生素並未發現，死亡率自然很高。於是各地相互設障，阻斷交通，各自為陣。正好這時劍橋大學放假師生大都離校，牛頓有兩年未回學校，他生存了下來。

牛頓在鄉下幹什麼呢？過去不少故事說正是這時他有一天在果園裡，突然一枚蘋果砸在他的頭上，於是啟發了他重力的感悟，於是他由此發現了萬有引力學說。顯然這個故事是假的。傳記對這個故事的形成給出了幾個考證都否定了這個故事。

牛頓經典力學不是一朝一夕建構的，他總結了大量天文學家與物理學推導基礎上建立起來的一個解釋宇宙宏觀系統的基礎理論。牛頓是其中的集大成者。牛頓也曾想建立統一場論，將所有的力原都能放進去解釋清楚。這個想法是超前的，但那時人們認識物質的水平連分子狀態都還未能達到，原子更不可能了，統一場論只能留給愛因斯坦一輩近當代科學家們去尋找。今天統一場這東西找到了嗎？沒有，還處於猜想階段。有沒有統一場這個東西，能成為物物接觸後變成力？還是透過它來當二傳手，即媒介，介質？都不確定。宏觀世界與量子微觀世界的規律是對稱的嗎？不確定。我們現在推廣的光纜線就是利用光子傳導，體積小，速度快，代替以往電纜，這就是為什麼幾百年來人們一直在追蹤研究物質內部結構而溢位的副產品技術。它已擺在了人們的眼前。對物理基礎研究同時會溢位副產品，其實就是技術。如核物理是基礎理論，其產生的技術就核炸彈。

五，牛頓熱心鍊金術。牛頓對金錢不是一個很熱心的人，為找金子而鍊金不是他喜歡的事業。但是牛頓一度沉迷於鍊金術。中國人叫煉丹術，是為獲長生不老之藥。西方人主要是為了暴利發財而拼命追求這項技術。牛頓收集了大量這方面的材料，專心鍊金。傳記中說他是為了尋找重力源。為此牛頓花了不少精力，這事讓人感到很邪門。人們搞不懂他整天在幹啥。

牛頓所熱心的事很多，鍊金術產生了化學，西藥配方等等。牛頓在市場上買了一根三角楞鏡，由此他對日光進行了分析，得出白光是各色光的混合。只是發光頻率不同。他在光學上也走在他人之前。同時牛頓還擔任英國造幣廠總負責，這個好象和他不搭界吧，但是他上任了，而且幹得還不錯。牛頓在去世前存下一萬多英鎊的財富，平均分給了他八個侄子，其終身未婚。牛頓1727年離世，享年84歲。這在沒有抗生素的時代，是一奇蹟。