一六八七年,伦敦,一本用拉丁文写成的厚书出版,全名叫《自然哲学的数学原理》。书的作者是四十四岁的艾萨克·牛顿。它的分量,怎么形容都不夸张——在此之前,天上行星怎么转、地上苹果怎么落,被认为是两码事;这本书之后,它们被同一套定律、同一种数学统一了起来。现代科学的大门,从这里被推开。
这本改变世界的书,是被一次串门「逼」出来的。一六八四年,年轻天文学家哈雷——就是后来那颗彗星以他命名的哈雷——登门问牛顿:假如行星受到的力,与距离的平方成反比,那它的轨道会是什么形状?牛顿几乎不假思索地回答:椭圆。哈雷大吃一惊,问他怎么知道,牛顿说他早就算过。在哈雷一再催促下,牛顿先写出一篇九页的《论运动》,随后一发不可收,闭门苦写十八个月,扩成《原理》三卷。书出不起钱,最后是哈雷自己掏钱帮他出版的。
书里装着什么?著名的运动三定律——惯性、力等于质量乘加速度、作用力与反作用力;还有万有引力定律:任意两个物体之间都有引力,大小与质量乘积成正比、与距离平方成反比。靠这套公式,行星为什么走椭圆、彗星为什么去了又来、潮汐为什么起落、炮弹该怎么飞,全都能算出来。宇宙第一次显得像一台精密、可计算的机器,而不是神意难测的谜。
这些想法的种子,其实在二十多年前就埋下了。一千六百六十五到一六六六年,伦敦大瘟疫,剑桥大学关闭,二十三岁的牛顿回到乡下伍尔索普庄园避难,奇迹般的「居家两年」里,他在数学、力学、光学上接连取得突破,微积分的雏形、对引力的思考,都发端于此。
关于这一点,绕不开那个苹果。很多人从小听过:苹果落到地上,启发他想出万有引力。这里要替你说清楚——苹果树或许真有,但「苹果一砸就砸出万有引力定律」,是后来加工出的传奇。牛顿自己的手稿里从没写过苹果;故事最早是伏尔泰听牛顿的外甥女转述而传开的,另一位朋友斯图克利则在一七二六年、牛顿去世前一年亲耳听他讲起:在花园里看见苹果落地,他由此想到引力会不会延伸到月球。它更像一个富有诗意的比喻,而不是科学发现的真实瞬间——真正的定律,是长年累月的计算和证明堆出来的。
牛顿一六四三年出生(按当时英国旧历算在一六四二年圣诞节),一七二七年去世,葬在威斯敏斯特教堂。他后半生还研究神学、当过造币厂厂长和皇家学会会长,性格孤僻、与人争执不断,远不是完人。可这不妨碍他成为科学史上最耀眼的名字之一,诗人蒲柏为他写下那句广为流传的墓志铭式的话:「自然和自然的法则,隐藏在黑夜之中;上帝说,让牛顿降生吧,于是一切光明。」
❝一个苹果砸不出科学,真正让世界亮起来的,是一个人愿意用十八个月把追问写成公式,再用一生去证明它。灵感人人会有,把灵感钉在纸上算到底的人,才配叫天才。❞