牛頓與胡克的公案
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科學史話
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" `7 `3 G" i4 E/ r2 Z9 u# Y5 A6 y 曹天元專欄
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1686年4月,牛頓的《自然哲學之數學原理》第一冊手稿被帶到了皇家學會。這不啻是一枚石破天驚的重磅炸彈。沒有什么比喻能夠恰當地形容這本毫無疑問是科學史上最偉大
9 S/ U E) I% f1 V7 y4 s的著作。
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但胡克的心里卻不是滋味。一方面,他在行星運動理論的競爭中最終落敗,更不能容忍的是,他認為牛頓在平方反比定律的證明過程中,曾經從自己1679年的去信里得到過啟發,但牛頓沒有在文稿中提到他胡克的名字!
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2 n5 i5 L" l2 e* P3 N, A7 ^ 胡克的想法決不是沒有理由的。在1679年至1680年的通信里,牛頓曾在落體問題上犯過嚴重的錯誤,他甚至把引力看做不隨距離變化的常量,還是胡克糾正了他。在胡克看來,牛頓至少應該在前言里提一下他的名字。
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9 b) a3 X i3 W2 r+ F, T# W9 e; D% w 胡克的要求招致了牛頓異乎尋常的暴怒。他大罵胡克是江湖騙子,在狂怒之下,甚至拒絕出版《原理》第三冊,最后在哈雷勸說之下才打消這一念頭。但牛頓還是對胡克進行了報復:書中本來有不少地方引用了胡克的名字,但他在所有涉及引力的地方把胡克一筆刪掉,有關彗星觀測的,用詞也從“非常尊敬的胡克先生”改成了簡單的“胡克”二字。8 C1 {2 M/ z$ W S6 n2 r: @
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兩人無可避免地決裂了。胡克至死都堅稱牛頓欠了他,而牛頓至死都想要證明自己早就發現了引力平方反比定律。甚至直到胡克死了20多年之后,牛頓還創造了“蘋果落地”這個極為著名的故事來為他自己辯護。
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& h9 Z2 O: _ W) B5 ^3 d 關于這起著名公案,歷史學家們多有專著研究,在此只能簡單地提供一些目前學界公認的結論:首先,牛頓決無可能于1666年,在鄉下老家看見蘋果落地時就發現平方反比定律,這個故事極像是他自己編造的一個神話。第二,牛頓決無可能在1679年與胡克通信前就證明平方反比定律。第三,在1684年《論運動》之前,并無任何證據顯示牛頓把行星的曲線運動看成是一個切向運動和一個向心吸力的疊加。第四,平方反比定律多半就是1684年寫作《論運動》時得到證明的。第五,胡克1685年的手稿證明,他曾運用與牛頓相同的幾何手法來證明行星軌跡是一個橢圓。
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3 P3 `+ X8 z, M 一口氣說了那么多,也只是為胡克爭回一點點身后哀榮。他晚年生活在被人排擠、孤苦無依的悲慘狀態中。這位皇家學會資格最老的成員之一,在學會初創之時以其驚人的創造力支撐起整個學會的實驗活動,他死后所有的會員卻都大大松了一口氣——因為牛頓終于可以當會長了。 |