
艾萨克·牛顿的画像,查尔斯·扎瓦斯作于18世纪

威廉·斯蒂克利在传记中为牛顿故乡伍尔索普庄园作画

《艾萨克·牛顿爵士生平怀思录》的标题页
17世纪60年代的一天,牛顿坐在苹果树下沉思。他的故乡伍尔索普的庄园里有片苹果园,从牛顿卧室的窗户就能看到摇曳的枝叶。
但是,接下来的场景并不是一个苹果不偏不倚地砸在牛顿头上,由此让这位科学家灵感一闪地发现了“万有引力定律”。
根据英国皇家学会最新在网络上公布的史料,这段科学史上的佳话可能只是传说。一份写于1752年的手稿表明,“的确有个苹果存在”,只是没有砸中牛顿而已。
真相大白
这份手稿名为《艾萨克·牛顿爵士生平怀思录》,作者是牛顿的忘年之交威廉·斯蒂克利。1726年,也就是牛顿逝世前一年,他在英格兰北部小镇格兰瑟姆向年轻的朋友讲述了苹果的故事。这时距牛顿发现万有引力已有60多年,但这位80多岁的老人一直没有忘记多年前的灵光一现:
“午餐后,,天气很暖和,我们走进花园,在苹果树的阴凉下品茶聊天。当时只有牛顿和我两个人。他告诉我,他以前也经历过这样的场景。那时候他也是坐在苹果树下,陷入了沉沉的思绪中。此前,他就对重力问题有了模糊的认识,这时候,一个苹果掉在地上,打断了他的思绪。”
这就是那个著名的苹果。斯蒂克利接下来记述道:“牛顿开始探究,为何苹果总是垂直地落向地面?为什么苹果不会斜着落下或飞向天空……很显然,这是因为地球引力在牵引苹果。牛顿由此发现了万有引力定律。”
“任何故事都不能百分之百确定为真实。”英国皇家学会图书馆馆长基思·摩尔告诉中国青年报记者,“但这份手稿的其他部分都体现了作者的准确性,再晚些的作者没这么准确,所以才出现了苹果砸到牛顿脑袋这样的故事。”
同一天,英国皇家学会为了庆祝成立350周年公布了大量珍贵的手稿。包括卡罗来纳州的宪法手稿、理查德·沃勒的野生花朵水彩画、亨利·詹姆斯的化石素描,但是没有什么能抢走“苹果”的风头。
尽管这本手稿早在1936年就已经出版,但这是人们第一次可以网络如此清晰地了解当时的情景。
事实上,在牛顿去世后的200多年里,苹果一直是人们乐于争论的话题。有怀疑派学者认为这个故事纯属捏造。他们表示,牛顿从未在自己的著作里提到过苹果的故事,也没有同时代的作者能够证明牛顿是从苹果落地找到的灵感。
另一方面,牛顿的亲友多次证实苹果落地的故事。法国启蒙思想家伏尔泰就从牛顿的外甥女那里听来了这个故事,将其记录在《哲学通信》一书中。
争论并没有妨碍故事的流传甚至演义。在后世不同的版本中,牛顿分别于少年时在林肯郡被苹果砸到;或是就读于剑桥大学三一学院时,为躲避“黑死病”回到林肯郡的庄园时看到掉落的苹果;或者在年老时看到了一个掉落的苹果,从而解决了万有引力的难题。
这些故事看上去如此逼真,以至于一位传记作者专门去寻找传说中的苹果树。1814年,英国人布雷斯特在伍尔索普时,表示曾经看到过一棵苹果树,“树的一部分已经开始枯萎,一部分树干已经脱离树根。到1820年,这棵树已经完全腐朽而倒下去了。这棵树的标本后来由伊·特纳小心地保存着”。
1891年,美国传教士丁韪良将这个故事带入中国。2006年,美国麻省理工学院移植了一棵牛顿苹果树在校园里,意在激励学生发挥天马行空的想象力。
摩尔认为,苹果落地故事流传甚广的原因还在于意义重大。万有引力定律不仅奠定了现代科学的根基,暗示了太阳系的运行原理,甚至还暗指了《圣经》。他解释说:“苹果的形状让人想到地球,它是圆的,当然从树上掉下的苹果的确会让人想起亚当和夏娃的故事,信奉宗教的牛顿自然觉得这很合理。”
如今,随着这份已经褪色的上等布料纸的公布于世,一切似乎真相大白了。
科学史从不缺少童话
不过,苹果是否砸中牛顿毕竟无伤大雅。整部科学史就像文学史一样,从不缺少类似的童话故事。
有的童话像牛顿的苹果一样,增添了科学实验的浪漫色彩。传说中,伽利略当众在比萨斜塔上进行实验,并推翻了亚里士多德那曾经被视为“不可质疑的绝对真理”,发现了自由落体定律。
这个故事最早出现在伽利略死后12年的一本传记中。“由于当时的传记写作有喜欢夸大其词、编造故事吸引读者的风气”,发生在比萨斜塔上的情景很有可能是传记作者编造的。
但也有些时候,“童话”作者并非想博人一笑这么单纯。“凯库勒在梦中发现苯环”是化学老师们喜欢的典故。1865年,德国化学家凯库勒发表了关于苯分子六角形环状结构的论文。他自称这个伟大的结论源自坐在马车上的一个梦。梦中他看到碳链似乎活了起来,变成了一条蛇,在他眼前不断翻腾,突然咬住了自己的尾巴,形成一条环。
直到上个世纪80年代,有人发现早在凯库勒论文发表11年前,就有法国化学家画出了六角形环状的苯分子结构。同一年,凯库勒还向出版商建议把这本书从法文翻译成德文,这说明凯库勒“读过而且熟悉”这本书。甚至在1861年,凯库勒也阅读过另一个奥地利化学家画出的苯的环状化学结构。可见,所谓的“惊人发现”很可能是对前人研究的抄袭。
但真相大白并不意味着童话破灭。科普作家方舟子发现,就在1995年的《美国心理学杂志》上,还刊登了一篇长达20页的论文,题目是《凯库勒发现苯分子结构的创造性认知过程》。
牛顿也是科学童话的一部分。他一度被定性成“为科学献身的圣人”和“理性主义的化身”。当他死后,霍斯雷主教受命检查他遗留下的一整箱手稿时,立刻“惊恐万分地合上了箱子”。原来,箱子里并不是科学著作,而是“100多万字关于神秘事物和神学的手稿”。
二战前夕,经济学家凯恩斯在拍卖行里获得了这口箱子。他根据这些手稿发现了一个完全有别于以往的牛顿形象。在剑桥大学三一学院介绍这个“牛顿的真实形象”时,凯恩斯甚至“有些怯意”。
这是一个沉溺在炼金术中的“魔法师”。在研究万有引力和微积分之外,牛顿花费了更多时间研究“嬗变、哲人石和长生药”。
“他几乎就是在业余时间弄了个万有引力。”上海交通大学科学史教授江晓原这样说。