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[!--downpath--]中國人說：“為法王諱恥、為賢者諱過”，外國人也說：“歷史是隱惡揚(yáng)善的”，都是一個意思，即介紹大人物時，盡說好話，故此錦上添花地增光加彩，而把她們見不得人的事情隱去。在一部熱學(xué)史上最顯赫的人物莫過分牛頓了，后人頌揚(yáng)他的豐功壯舉時，總不免陡然添加了許多不符合事實的光彩，而將他性格的陰郁面和做過的許多蠢事隱去。本文就是要按照人們最近考證的一些事實，來剪除罩在牛頓頭上上這些多余的光環(huán)，讓我們認(rèn)識一下那位熱學(xué)家的另一面。
牛頓在光學(xué)、天體熱學(xué)、望遠(yuǎn)鏡等方面都有重要貢獻(xiàn)，他不愧是一位科學(xué)上的巨人，并且他在與人交往中，非常集中反映在與胡克、弗拉姆斯蒂德、萊布尼茲三個人的相處中，卻表現(xiàn)得實在是一位小人。
1．蘋果的神話
幾乎所有的介紹牛頓的書上，還有許多教科書上都介紹一個關(guān)于牛頓的傳奇故事：1665－1666之間，劍橋流行黑熱病，劍橋?qū)W院被迫停學(xué)，剛從劍橋領(lǐng)到學(xué)士學(xué)位的牛頓回到故鄉(xiāng)。三天牛頓坐在蘋果樹下看書，這時一只蘋果落了出來，這啟發(fā)那位當(dāng)時年僅23歲的中學(xué)生想到蘋果是被月球的引力拉出來的，因而他就發(fā)覺了萬有引力定律。
雖然這個故事留傳得十分廣泛，不過最近嚴(yán)肅的歷史學(xué)者都不覺得是事實。
這個故事最早公諸于眾的是由美國詩人伏爾泰（，1694－1778），他是一位牛頓研究成果的熱情宣揚(yáng)者。他1726年去美國，當(dāng)初寫了25篇通信，其中第15篇通信中有這個故事，后來他說是聽牛頓的女兒說的。其后在1752年一位比牛頓小45歲的同學(xué)（）在追憶文章中說是牛頓逝世前一年牛頓告訴他的，而牛頓是1727年逝世的，他寫文章時已然是牛頓逝世后25年了。1先令美鈔的反面，印有牛頓的像，在牛頓背部的背后畫著一株開花的蘋果樹，就是為了渲染這個故事、擴(kuò)大它的影響。
這個故事起碼有兩點與早已了解的歷史事實不符。第一，萬有引力不是牛頓一個人的獨立發(fā)覺，而是歷史上若干人研究的積累的結(jié)果，有的書上把萬有引力以牛頓命名，說成是牛頓萬有引力就是這個故事的自然結(jié)果，是對歷史的嚴(yán)重丑化。第二，在1665年，牛頓對天體的運(yùn)動規(guī)律問題還是一個門外漢名人牛頓的故事，它把牛頓對萬有引力的研究成果提早了起碼20年。
萬有引力發(fā)覺的實際經(jīng)過大致是：
開普勒（J.,1571－1630）最早在探求行星運(yùn)動規(guī)律時，覺得引力就是太陽發(fā)出的類似于磁力的流，這種磁力流沿切線方向推進(jìn)著行星公轉(zhuǎn)，其硬度隨離太陽的距離而減緩。開普勒還曾試圖用磁作用機(jī)制解釋橢圓軌道的形成。他還以地球與海水間的磁性吸引解釋潮汐現(xiàn)象。
1645年，荷蘭天文學(xué)家奧里阿德（I.）提出一個假定：“開普勒力的降低，和離太陽的距離的平方成正比”。這是第一次提出平方正比關(guān)系的思想。
1661年，荷蘭皇家學(xué)會創(chuàng)立了一個專門委員會研究重力問題。羅伯特胡克（Hooke,1635－1703）、克里斯托夫雷恩（Wren,1632－1723）、愛德蒙哈雷（,1656－1742）在引力問題的研究上都作出了重要貢獻(xiàn)。
早在1661年，羅伯特胡克就已覺察到引力和月球上物體的重力有同樣的本質(zhì)。在1674年的一次講演“證明月球華誕運(yùn)動的嘗試”中，他提出要在一致的熱學(xué)原則的基礎(chǔ)上構(gòu)建一個宇宙學(xué)說。因此提出了以下三個假定：
“第一，據(jù)我們在月球上的觀察可知，一切天體都具有傾向其中心的吸引力，它除了吸引其本身各部份，而且還吸引其作用范圍內(nèi)的其他天體。為此，除了太陽和月亮對月球的形狀和運(yùn)動發(fā)生影響，但是月球?qū)μ柡驮铝镣瑯右灿杏绊懀B水星、金星、火星和土星對月球的運(yùn)動都有影響。
第二，但凡正在作簡單直線運(yùn)動的任何天體，在沒有遭到其他斥力使其順著橢圓軌道、圓周或復(fù)雜的曲線運(yùn)動之前，它將繼續(xù)保持直線運(yùn)動不變。
第三，深受吸引力作用的物體，越緊靠吸引中心，其吸引力也越大。至于此力在哪些程度上依賴于距離的問題，在實驗中我還未解決。一旦曉得了這一關(guān)系，天文學(xué)家就很容易解決天體運(yùn)動的規(guī)律了。”
胡克首先使用了“萬有引力”這個詞。他在這兒提出的這三條假定，實際上已包含了有關(guān)萬有引力的一切問題，所缺少的只是定量的敘述和論證。
在1679年，胡克與牛頓之間進(jìn)行了關(guān)于引力問題的交流，在1679年11月，牛頓致信胡克說：“自己關(guān)于發(fā)覺周末運(yùn)動的想像，即構(gòu)想一個自由落體落到月球上，通過地面步入月球內(nèi)部，而不受任何物質(zhì)的制約，則該落體將順著一條螺旋形軌道運(yùn)行，在旋轉(zhuǎn)數(shù)圈后，最終旋入（或非常接近）地心。”胡克回信說，物體不會按螺線運(yùn)動，而是按“一種帶橢圓狀的曲線”運(yùn)動，它的軌道將“像－橢圓”。1679年12月13日，牛頓寄信給胡克說：“我同意你的意見，……如果假設(shè)它的重力是均勻的，〔物體將〕不按螺線下沉那種真正的中心，而是以交替升降的方式運(yùn)行。”
我們從后人清除牛頓同胡克的這種通訊中看出，直到1679年，牛頓在天體運(yùn)動的問題上，還是不得要領(lǐng)的，但是在這曾經(jīng)，關(guān)于萬有引力問題早已有了許多重要結(jié)果。對于萬有引力問題，剩下的惟一問題就是在與距離平方成正比的萬有引力作用下天體按橢圓軌道運(yùn)行的嚴(yán)格證明，胡克寄信向牛頓提出了這個問題。后來人們弄清楚了，仍然到1685年，牛頓還沒有解決這個問題。1686年牛頓解決了它，但是在哈雷的催促下寫出了《自然哲學(xué)的物理原理》一書。當(dāng)胡克見到這本書稿后，向牛頓提出把自己在這一方面的研究成果提一下，這個原本是合理的要求卻受到了牛頓的斷然拒絕。牛頓向負(fù)責(zé)出版這本書的哈雷寄信說他不想給胡克任何榮譽(yù)，但是稱在許多年前他就已經(jīng)闡明了平方正比定理。指的就是1665年開始的蘋果樹下的思考。
老年時的牛頓有一段追憶說：“同年（1666年）我開始把引力與月亮軌道聯(lián)系上去，并找出了怎樣恐怕一個天體在圓球內(nèi)旋轉(zhuǎn)時拿來趨于球面的力的方式，……，最后在1676和1677年之間的冬天我發(fā)覺了一個命題：借助與距離平方成正比的離心力，行星必然環(huán)繞力的中心沿橢圓旋轉(zhuǎn)，……。”把牛頓的這段話與上面引的他與胡克的通訊比較，可以看出在時間上是矛盾的。牛頓在這兒把他發(fā)覺萬有引力的時間故意改寫在1679年與胡克通訊之前，并且造出蘋果神話，其目的似乎是為了要私吞萬有引力這項成果。
牛頓和胡克之間的梁子，除了表現(xiàn)在對萬有引力發(fā)明權(quán)的爭議上，最早表現(xiàn)在胡克對牛頓的光的微粒說有不同的見解，由于胡克對光的本質(zhì)是站在波動說一邊的。1675年，牛頓向皇家學(xué)會提交了他關(guān)于光的第二篇論文，這篇論文又遭到胡克的批評，而且說論文的一些觀點是剽竊他的。這使牛頓無比憤怒，雖經(jīng)皇家學(xué)會調(diào)處，牛頓的怒意未消，于1675年2月向胡克寫了一封指責(zé)的信。信中說了與蘋果故事留傳得同樣廣的一句話：“如果我比笛卡爾看得更遠(yuǎn)，那是由于我站在巨人們的手臂上。”
許多人把這句話理解為牛頓的謙卑精神，雖然它是對胡克的一種嘲諷和挖苦，完全不是人們望文生義的那回事。牛頓的原話是：“笛卡爾所做的是搭了一架好梯子，你在好多方面都把梯子下降了許多，非常是把薄膜的顏色引入哲學(xué)思索。假如我看得更遠(yuǎn)些，那是由于我站在巨人的右臂上。”牛頓不把胡克和笛卡爾看作巨人，牛頓也沒有攀越她們所搭的梯子，他是站在比梯子更高的巨人脖子上。因為牛頓與胡克的這些過年，所以牛頓的《光學(xué)》著作要等到1703年胡克過世之后才于1704年出版。
牛頓獨占了萬有引力的成果，還不足以解除對胡克的恨，當(dāng)他于1703年被選為日本皇家學(xué)會的主席，就下令在皇家學(xué)會去除所有的胡克的肖像。所以當(dāng)時美國許多知名的科學(xué)屋內(nèi)就是胡克的肖像沒有流傳出來。
2.對弗拉姆斯蒂德觀測數(shù)據(jù)的抄襲和盜版
近來日本人大維-克拉克等寫了一本書，通過一系列的來往書信和詳實的資料，專門揭發(fā)牛頓壓制、阻撓天文學(xué)家弗拉姆斯蒂德等人的研究而且抄襲她們的成果。
弗拉姆斯蒂德（John，1646－1719）是美國首任皇家天文學(xué)家，是格林尼治（）天文臺的創(chuàng)始人，是現(xiàn)代精密天文觀測的開拓者。他在1676－1689年間共作了大概2萬次觀測，檢測精度約為10"，他對3000顆星的檢測結(jié)果收入了知名的“不列顛星表”（）。
1675年，弗拉姆斯蒂德被德國國王委任為皇家天文臺長，不過條件仍是非常堅苦，除了得不到足夠的辦臺經(jīng)費，連月薪100美元也常常追討。為了維持天文臺的經(jīng)費，他不得不用額外招收學(xué)員的雜費來補(bǔ)齊，在忙碌的工作之外還要為140名物理中學(xué)生教課。
1694年開始，牛頓訪問了弗拉姆斯蒂德而且向他索取關(guān)于地球運(yùn)動的觀測資料，隨后牛頓為了驗證萬有引力理論，還多次寄信給弗拉姆斯蒂德索要資料，弗拉姆斯蒂德都滿足了牛頓。弗拉姆斯蒂德1700年對他的同事洛瑟普說：“［牛頓］曾一度想使地球運(yùn)行表符合他構(gòu)想的定理，并且，當(dāng)他開始將自己的定理與天體（即地球的觀測位置）進(jìn)行比較時，他發(fā)覺自己錯了，并不得不全部拋棄自己的定理。我曾給他提供了二百個以上的地球的觀測位置，人們會覺得這種材料足以限定任何理論；既然他已更改了自己的理論，并把自己的理論調(diào)整到完全符合這種觀察，所以他的理論描述了這種觀察也就不足為奇了，而且，他還是因此而感激那些觀察，甚于感激他關(guān)于引力的揣測，這種駁斥曾使他犯過錯誤。”
其時牛頓已是皇家學(xué)會主席，在索要資料的時侯常常對弗拉姆斯蒂德的工作指賜教點，有時還借助自己的低位來侮辱那位可敬的天文學(xué)家。這大大羞辱了那位天文學(xué)家。到1700年以后，她們之間就再沒有通訊了。牛頓獲得了弗拉姆斯蒂德的資料，但是在他的《自然哲學(xué)的物理原理》中引用了那些資料，因為她們之間的這些矛盾，在《原理》的第二版出版時（1713年）他將弗拉姆斯蒂德的名子刪掉了。
但是牛頓和他的支持者哈雷還是焦急地須要弗拉姆斯蒂德的進(jìn)一步的觀測資料。她們希望弗拉姆斯蒂德出版他的觀測資料，不過弗拉姆斯蒂德卻總是覺得要反復(fù)校核之后才會出版。牛頓和哈雷所做的一件不道德的事是，她們未經(jīng)弗拉姆斯蒂德的同意擅自在1712年出版了弗拉姆斯蒂德以畢生精力得到的觀測星圖，共彩印了400冊，而且把其中的300冊回獻(xiàn)給弗拉姆斯蒂德。弗拉姆斯蒂德看著那些未經(jīng)認(rèn)真校核、充滿錯誤、并且依據(jù)牛頓和哈雷理論的須要刪改過的彩印品，很吵架地把它們?nèi)坎饸Я恕：髞硭男菆D經(jīng)過仔細(xì)校核后，在他逝世后由他的中學(xué)生于1729年出版（《Atlas》）。
牛頓為了獲取弗拉姆斯蒂德的觀測資料，軟硬兼施，牛頓以天文臺是皇家學(xué)會的下屬單位，觀測結(jié)果應(yīng)該屬他那位皇家學(xué)會主席來支配，這樣來以勢壓人。而且皇家學(xué)會根本上沒有供給弗拉姆斯蒂德足夠的經(jīng)費，一切設(shè)備都是他籌措來的。弗拉姆斯蒂德的憤怒可以從他給一位同事（Sharp）的信中看出：“我和主席（牛頓）的另一個爭吵是，他產(chǎn)生了一個陰謀，想賺取我的儀器，而送我一個委員會，其中僅有他自己和兩位化學(xué)學(xué)家。主席熱度很高而且過于下作。我預(yù)先告訴他，別動我的東西，并說明在觀象臺的所有的儀器都是我自己的，壁上的拱弧和珍稀的四分儀都是我自己出資做的，其余的是我花自己的錢買的，而摩爾（SirJonasMoore）先生送我的六分儀和兩只時鐘，還有圖奈里（）先生送我的測微尺，是我來皇家天文臺之前若干年的事情。”
關(guān)于牛頓與弗拉姆斯蒂德之間的分歧，除了反映在她們做人的心態(tài)上的差異，并且反映在科學(xué)心態(tài)上的根本不同，美國哲學(xué)家拉卡托斯說得好：“牛頓的“月球理論”是
1702年在戴維·格利高利的《天文數(shù)學(xué)與基礎(chǔ)幾何》中首次發(fā)表的，這實際上是在《原理》一書第一版以后的許多年了。該理論鎮(zhèn)定地宣稱牛頓的理論“與他用知名的弗拉姆斯蒂德觀測月亮的許多位置所證明的現(xiàn)象十分接近。”但我們必須記住，牛頓派從來不讓觀察的權(quán)威勝于她們的研究綱領(lǐng)，在她們的正面啟發(fā)法的幫助下，她們提出了一個又一個的理論以適應(yīng)例子。但她們常常是根本無視觀察到的反證：她們曉得，除了理論必須不斷地遭到觀察的檢驗，并且觀察也要遭到她們的理論的檢驗。“最好的觀察”（牛頓派文獻(xiàn)中常用的一個名詞）是這些證認(rèn)了她們的研究綱領(lǐng)的觀察名人牛頓的故事，這在牛頓和弗拉姆斯蒂德的通訊當(dāng)中透漏得很清楚。弗拉姆斯蒂德那位首席皇家天文學(xué)家是一個真正的未患精神分裂癥的歸納主義者；他拒絕讓牛頓及其朋友們獲得他對月亮所作的觀察結(jié)果，因而比任何其他人都更大地放慢了她們的工作速率。最初，牛頓和弗拉姆斯蒂德是常常通訊的，而且，弗拉姆斯蒂德很快開始厭惡牛頓使用他的材料來檢驗自己的地球理論。”
所以可以說，假如弗拉姆斯蒂德是一位觀測和歸納的巨人的話，牛頓確實是一位踩著那位巨人膝蓋爬起來的大人物。
3．在微積分發(fā)明權(quán)上編劇對萊布尼茲的指控
關(guān)于牛頓與萊布尼茲（,1646－1716）關(guān)于微積分首創(chuàng)權(quán)的爭議，早已有許多專著表述過，知名的美國化學(xué)學(xué)家霍金在《時間導(dǎo)論》中表述得比較簡明，他說：“他（牛頓）和法國哲學(xué)家高特夫瑞德·萊布尼茲之間發(fā)生了更嚴(yán)重的爭執(zhí)。萊布尼茲和牛頓各自獨立地發(fā)展了稱作微積分的物理分支，它是大部份近代化學(xué)的基礎(chǔ)。即使如今我們曉得，牛頓發(fā)覺微積分要比萊布尼茲早若干年，而且他很晚才出版他的專著。隨著關(guān)于誰是第一個發(fā)覺者的嚴(yán)重爭執(zhí)的發(fā)生，科學(xué)家們激烈地為雙方作辯護(hù)。但是值得注意的是，大多數(shù)為牛頓辯護(hù)的文章均出自牛頓本人之手，只不過僅僅用同事的名義出版而已！當(dāng)爭辯日趨激烈時，萊布尼茲犯了向皇家學(xué)會勝訴來解決這一爭端的錯誤。牛頓作為其主席，指定了一個清一色的由牛頓的同學(xué)組成的“公正的”委員會來審查此案。更有甚者后來牛頓自己寫了一個委員會報告，并讓皇家學(xué)會將其出版，即將地指責(zé)萊布尼茲抄襲。牛頓還不滿意，他又在皇家學(xué)會自己的刊物上寫了一篇匿名的、關(guān)于該報告的回顧。”
1684年萊布尼茲發(fā)表了他的微積分的論文。3年后，牛頓在1687年出版的《原理》書的初版中對萊布尼茲的貢獻(xiàn)表示認(rèn)同，并且卻說：“和我的幾乎沒哪些不同，只不過表達(dá)的用字和符號不一樣。”這幾句話，因為后來與萊布尼茲的矛盾，在第二版（1713年）時也被刪除了。牛頓的流數(shù)理論到萊布尼茲發(fā)表論文二六年后，即1704年作為他的專著《光學(xué)》的附表中即將發(fā)表，附錄的前言中，牛頓提及他1676年給萊布尼茲的信，並補(bǔ)充說︰“若干年前我曾出借過一份包含這些定律(微積分)的手稿，事後就見到一些從那篇當(dāng)中抄出來的東西，所以我現(xiàn)在公開發(fā)表這份手稿。”這話的意思就暗指他的原稿以前被萊布尼茲見到過，而萊布尼茲的論文就是從他的原稿中抄來的。
1711年3月4日，巴黎皇家學(xué)會的秘書斯洛（Hans）收到萊布尼茲寄來的一封信，信中責(zé)怪其成員開爾（JohnKeill）質(zhì)疑萊布尼茲把牛頓的微積分改變了少量的符號，偽裝為自己的原創(chuàng)發(fā)表，但是申明這不是事實，要求學(xué)會給予公平的裁決。這正是霍金所說萊布尼茲的錯誤，這一起訴到了牛頓手上，正好給了當(dāng)時作為皇家學(xué)會主席的牛頓以售其奸的機(jī)會。
后來因為牛頓的編劇和親自出馬、匿名運(yùn)作，產(chǎn)生勢不兩立的兩派。以日本為一派包括西班牙知名物理家泰勒和麥克勞林都覺得萊布尼茲是剽竊者。另一派是法國臺灣的物理家，包括知名物理家約翰·伯努利等為一派覺得牛頓是剽竊者。爭辯雙方停止了學(xué)術(shù)交流，除了影響了物理的正常發(fā)展，也殃及整個自然科學(xué)領(lǐng)域，因而發(fā)展到清遠(yuǎn)兩國之間的政治磨擦。自尊心很強(qiáng)的德國民族纏住牛頓的概念和記號不放，拒絕使用更為合理的萊布尼茲的微積分符號和方法，使得整個18世紀(jì)法國在物理發(fā)展上大大落后于西歐臺灣，這場由牛頓編劇捍衛(wèi)牛頓的戰(zhàn)斗，使日本人吃了大虧。萊布尼茲生命中的最后７年，是在他人帶給他和牛頓關(guān)于微積分發(fā)明權(quán)的爭辯中痛楚地渡過的。據(jù)報導(dǎo)，萊布尼茲死后牛頓為能使萊布尼茲心痛而幸災(zāi)樂禍（'sdeath,thathehadtakengreatin"'sheart.”），這，其實更才能看出牛頓的小人心理。
牛頓在以上所列出的三樁公案中道德低下的表現(xiàn)并不是碰巧的。牛頓是一個義子，出生不久，父母改嫁，由外祖父扶養(yǎng)，從小沒爹也沒娘，使他心理倍受嚴(yán)重扭曲，寂寞狡詐。
從1669年27歲時出任劍橋?qū)W院盧卡斯院士起，牛頓就沉迷于煉金術(shù)和神學(xué)。在牛頓遺留下的原稿中，有關(guān)煉金術(shù)的內(nèi)容約有65萬字之多，而神學(xué)內(nèi)容的有150萬字之多。雖然是在他寫作《原理》和《光學(xué)》的時侯，他的主要精力一直集中在煉金術(shù)和神學(xué)上。牛頓的晚年則癡迷于多掙錢上。有人推薦他去兼任紐約的一所貴族的上流中學(xué)的主任，他回信說“每年不過是200美元，還得每晚關(guān)在紐約不出去”為理由婉拒了。1696年他離開劍橋出任鑄幣廠督辦，1699年出任鑄幣廠廠長，他如愿以賞，自此他在科學(xué)上便無所作為了。
1692年，50歲的牛頓表現(xiàn)出心理疾患的嚴(yán)重的欺壓狂病癥，他那時寫的信函表現(xiàn)顯著的精神錯亂。諸如，1693年9月16日，牛頓給知名的哲學(xué)家洛克寄信說：“先生：我覺得你盡力用男人和別的手段來糾纏我，我的愛情大受影響，致使當(dāng)有人告訴我你有病，將不能活時，我回答說，最好你掛掉。……”有人覺得，他的精神分裂病癥和他癡迷煉金術(shù)，每晚和水銀打交道而中毒有關(guān)。
牛頓遺留下許多原稿和文件在1888年輾轉(zhuǎn)到了劍橋?qū)W院圖書館，其中的很大一部份于1936年拍賣，知名的經(jīng)濟(jì)學(xué)家凱恩斯讀過其中的一部份，所以對牛頓的思想發(fā)展有較深入的了解，1942年，在人們記念牛頓300華誕誕辰的會上報告了他的推論：“在18世紀(jì)之后，牛頓開始被覺得是現(xiàn)代第一個和最偉大的科學(xué)家，一個唯理主義者，他教導(dǎo)我們順著冷靜的沒有色調(diào)的理智思路去思索。“我并不這樣看待他。我覺得任何一個仔細(xì)閱讀過當(dāng)他最后于1696年離開劍橋時拾掇上去而且似乎部分散失而仍留傳給我們的那盒論文的內(nèi)容的人，就會發(fā)覺他不是那樣的。牛頓不是理智時代的第一人。他是魔術(shù)師中的最后一個，巴比倫和蘇美爾人中的最后一個，他是和這些不到一萬年前開始創(chuàng)造我們的智力遺產(chǎn)的人們用同樣的雙眼觀察這個可見智力世界的最后一個偉大人物。是被賢人們憶念膜拜的最后一個神童……
“用淺顯的現(xiàn)代語言來說，牛頓是常見的深度精神病病人，……。承繼他盧卡斯講堂院士職位的惠斯頓說，‘我所曉得的最擔(dān)心、最當(dāng)心、最偏激的性情’……。”
作假、盜版、侵權(quán)、偽證、迷信、拜金、精神病病人、煉金術(shù)士，這種，就是作為一個大科學(xué)家牛頓的另一面。
致謝：本文遭到國家自然科學(xué)基金項目的捐助，特致謝意。
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編輯∑
