这样的安排让牛顿的困惑不减反增。终于有一天,他在笔记本上写下:“我是柏拉图的朋友,我是亚里士多德的朋友,可是,我更好的朋友是真理。” 同一本笔记里记录了诸多问题,其中就包含关于力和天体的疑问。
幸运的是,在那个年代,对于科学先行者的成果,大学的接纳程度有限,排斥程度也有限。很多新著作三一学院图书馆都有收藏。于是,牛顿开始如饥似渴地读“闲书”。在外人眼中,他像个不知道在修行什么的怪僧。但牛顿收获的是真正的快乐,这也是他忘却烦恼的方式。
对课外知识的沉迷甚至影响了牛顿的课内学习,他是以二等成绩取得学士学位的。依照当时的传统,成绩好的学生可以收回缴纳给考官的银币,而牛顿就属于“输掉银币的人”,是要被笑话的。
但那些笑话他的人显然不知道,牛顿放弃了银币,却收获了更加珍贵的东西。

掉个苹果不算啥
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1665年,黑死病席卷欧洲,牛顿从剑桥回到家乡暂避。
这无疑是一场恐怖的灾难,仅在伦敦就抹去了至少 7.5 万的人口。笛福以此为素材撰写的《瘟疫年纪事》几乎每页都透着绝望的气息。然而在清净的乡下老家,牛顿却找到了令人羡慕的生活状态。
这时,他已开始具体地思考影响人们世界观的天体运动问题。地心模型明摆着是没有说服力了,但除了“谁绕着谁转”以外,还有很多事有待进一步探索。比如星辰为什么会绕转,还有地表物体的运动和天体运动有什么区别和联系,等等。第二个问题就连伽利略也没有想清楚,尽管他不仅通过望远镜看到了坑坑洼洼的月球,证明了古希腊大师口中的完美天体是一种想象,还总结了加速度和运动的关系。
传说中,牛顿正是在自家农场思考时目睹了苹果掉落。这件事牛顿自己也提到过,所以应该不完全是编造的。也许苹果确实提供了灵感,让牛顿将物体掉落和天体绕转联系了起来,但他还需要验证这到底是真相还是胡思乱想。
验证方法就是计算。这时他已经掌握了那个时代最复杂的数学,也熟悉已有的天文学和物理学知识,但验证的过程并非一帆风顺,牛顿在这项研究上走走停停,可贵的是他从未失去信心和兴趣。
然而,有一个看似很简单的问题他却一直没有想清楚:他该拿自己的研究怎么办?
瘟疫结束后,牛顿回到剑桥,谋得了一份研究员的差事。很快,赏识牛顿的前辈巴罗开始鼓励他发表成果,但他总是犹犹豫豫。
牛顿做研究最大的动力不是发表。后来他坦言,科学探索于他就是孩童在海边捡拾贝壳和奇石的快乐。这是一句实话。另外,在那个年代,学术成果和观点的撰写-评审-发表也不像现在这样规范。皇家学会的会刊还带有一丝奇闻杂志的风气,胡克的《显微图谱》多少被当作了猎奇画册,伽利略的《两大世界体系的对话》则是以虚拟人物对谈的方式展开的。有人靠著作发达,也有人因此被世人非议,甚至遭受迫害。敏感内向的牛顿谨慎行事,看来不是没有道理的。
但巴罗的推动还是有效果的,在他的牵线之下,牛顿和皇家学会建立了联系,后者对牛顿自制的反射望远镜大加赞赏。这让他的心态有所转变,随后便拿出了自己的光学研究,但这一次等待牛顿的却是老会员胡克的恶言。两人就此展开了漫长的争吵,成了科学史上最著名的宿敌之一。
牛顿的热情再次降至冰点,甚至比从前更加排斥发表。这时他已经接过巴罗的班,成了数学教授,但依然过着隐士般的生活。“瘟疫年”的集中工作让他发明了微积分,在之后的日子里,他不断使用这种新的数学,对照各种天文数据,构建统一星辰和凡物的力学体系。日后写入《原理》的诸多定理已经有了眉目,但在计算、思考和修订之后,稿件总会被牛顿关在抽屉里,仿佛永远不会出现在世人眼前。

《原理》的诞生:艰难的分娩
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1684年,哈雷在剑桥大学拜访了牛顿——就是哈雷彗星的那个哈雷。
在此之前他曾询问胡克,让行星绕转的力是否同行星与太阳的距离成平方反比。胡克给出了肯定的答复,却拿不出依据。失望过后,哈雷想到来找牛顿问一问。
哈雷为人处世很有分寸。牛顿对这个懂事的后辈印象极好,于是答应提供详细的证明。但他心中仍有顾虑。哈雷等待了三个月,才终于看到那篇《绕转物体研究》。
看完这份证明,哈雷当即决定帮助牛顿发表成果。在他真诚而又耐心的鼓励下,牛顿的态度终于松动。牛顿开始整理自己十几二十年间的一系列研究,准备出版成《原理》。
但他依然动了一些小心思,不仅故意用古典拉丁文来写这本书,还在有生之年禁止出版英文版。和那些希望写出畅销书的作者不同,牛顿想要筛选读者,让文化程度有限、逻辑思维不够的人无法把书看完,进而无法胡乱做出评价。用他自己的话说,就是“避免受到对数学一知半解的人的打扰”。
《原理》涉及的证明和计算本身就不简单,再加上这样的写法,作者的工作当然会更加耗费精力。据当时协助他整理稿件的助手回忆,牛顿经常要熬夜到凌晨两三点,甚至早上五六点,睡眠时间也常常只有四五个小时,有时还会忘记吃东西。
而在剑桥之外,《原理》的出版还遇到了更加现实的问题,那就是缺钱。按说皇家学会应该在这件事上提供支持,但学会刚出了本销量惨淡的《鱼类的历史》,现在囊中羞涩。理事会甚至用《鱼类的历史》的滞销副本代付薪水。再加上老对手胡克在一旁冷嘲热讽,事情看起来并不乐观。
偏偏在这个时期,查理二世突然去世,后继者詹姆斯二世信奉天主教,想要引进罗马教廷的权力。一时间局势动荡,英国又被推到了内战的边缘。这是否意味着牛顿可能因为新书而遭遇伽利略曾经遭遇过的迫害?一时间,这类问题让压力本就不小的牛顿更加头疼。
但旧时代终究还是远去了,詹姆斯二世很快就会在光荣革命中被摘掉王冠。封建神学风气不是瞬间消散的,但在漫长的拉锯之后,它还是会彻底让位给新气象。
那么新气象由什么来引领呢?文艺复兴打的是复古旗帜,但人们显然还需要更能彰显未来的体系。科学,区别于旧时代的、更加严密的科学将为社会提供新的精神支点。她已经出现,但世界在等待她以最好的面目惊艳历史。
终于,经由哈雷在经费和其他事务上的无私帮助,牛顿在光荣革命的前一年正式出版了《原理》。