他是人類歷史上難得的“百科全書”式的天才,他的棺材板在當(dāng)代每天都會“被掀開”無數(shù)次;就是他,最早發(fā)明了讓無數(shù)學(xué)子欲仙欲死最后輕松掛科的——微積分(高等數(shù)學(xué))。
他就是艾薩克·牛頓,Isaac Newton,1643年1月4日—1727年3月31日。
不知道你是否想過,如果當(dāng)年砸在牛頓頭上的不是蘋果,而是榴蓮,那么,人類文明的進(jìn)程都將徹底改寫。
其實(shí)吧,關(guān)于蘋果、早產(chǎn)兒什么的,我覺得恐怕都是傳說。崩壞3宿舍系統(tǒng)中。關(guān)于牛頓的故事也與史實(shí)沒什么緊密關(guān)聯(lián)。
幼年的牛頓,并沒有展示出驚人的高智商卻是個不爭的事實(shí)。
牛頓,1643年出生于英國林肯郡的伍爾索普村,親爹在他出生前就已經(jīng)去世,母親是個極為普通的婦人。而且,牛頓是個遺腹子,據(jù)說還是個早產(chǎn)兒——反正,種種跡象都表明,這娃子應(yīng)該很不一般(的確,很不一般)。
年少時的牛頓并沒有接受過什么良好的家庭教育,因?yàn)槟赣H改嫁后,小牛頓先是跟著自己的外祖父母生活,中學(xué)時代又寄居在一位藥劑師的家中,也算是“自然放養(yǎng)野蠻成長”。
但牛頓對煉金術(shù)的興趣,應(yīng)該是在這個階段養(yǎng)成的——在那個時代,藥劑師,通常是化學(xué)家、巫師、煉金術(shù)師、醫(yī)生的結(jié)合體。
從傳記里看,親媽的存在感對于童年的牛頓略低,值得一提的可能是,牛頓的親媽叫【漢娜】!沒錯,“漢娜愛你喲”!
如果你多次抽中漢娜,就意味著接下來的十連抽你有高概率抽中牛頓呢!
漢娜曾多次要求牛頓回家務(wù)農(nóng),幸好牛頓做牧師的舅舅和中學(xué)時代的校長極力勸阻,他們覺得這個學(xué)習(xí)成績極為優(yōu)異的孩子,未來應(yīng)該大有作為。
生命的轉(zhuǎn)折點(diǎn)發(fā)生在1661年,牛頓進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院。
在4年的象牙塔時光里,牛頓沒什么社交,更談不上戀愛,他就那么沒日沒夜地念書、思考、筆記,臨近畢業(yè),他幾乎掌握了當(dāng)時全部的自然科學(xué)知識和哲學(xué)知識。
1665年6月,倫敦鼠疫爆發(fā),牛頓只好回到老家待了18個月,日后影響世界的重大發(fā)現(xiàn):微積分、光學(xué)理論、萬有引力定律都是在這段日子里構(gòu)造了雛形。
換個角度講,可能咱一輩子都沒琢磨透的東西,人家25歲左右已經(jīng)隨便解密了三樣了!另外,牛頓獲得的是劍橋大學(xué)的文學(xué)士學(xué)位——
是的,不管你是否接受,就是這個從現(xiàn)代角度來看的文科畢業(yè)生,用自己的智慧輕松折磨了幾百年來的無數(shù)理工生。
彪悍的人生不需要過多的解釋,我也只能這么評價了。
1669年10月29日,牛頓被聘為劍橋大學(xué)盧卡斯講座教授,年僅26歲?;艚鸾淌?,也曾擔(dān)任此職。但牛頓不擅長教書,沒什么學(xué)生愿意留在他的課堂——其實(shí)有很多人,屬于會教書,但不太會研究學(xué)問,牛頓則是相反。說起來,當(dāng)時很多貴族(的子女)去念劍橋,只是為了混個文憑,牛頓講課再認(rèn)真,他們也不見得會認(rèn)真聽——似乎和當(dāng)代某些少數(shù)情況很類似呢。
最后,牛頓只好全身心地投入研究中。
1687年5月,象征古希臘文明的巴特農(nóng)神殿在炮火中轟然倒塌,美麗的雅典娜女神“香消玉殞”。
毀滅之余必然有新生,7月5日這1天,牛頓發(fā)表了奠定了經(jīng)典物理學(xué)基石的曠世巨作——《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。
《原理》共有3大卷,但全書的精華恐怕都在最初的篇幅里,內(nèi)含8個定義、3大基本定律和6個推論,也就是這寥寥千字,萬有引力定律和牛頓運(yùn)動定律被正式提出,瞬間,宇宙中的每種運(yùn)動都說得通了,而人類也第一次把天上的運(yùn)動和地上的運(yùn)動統(tǒng)一了起來。
44歲的牛頓,達(dá)到了人生的巔峰。
必須一說的是,《原理》的出版,還有另1位大佬的鼎力相助,他就是埃德蒙多·哈雷,那個76年繞一圈兒的哈雷彗星,紀(jì)念的就是他。
這個哈雷也很牛逼,也是個“全才”——是天文學(xué)家+地理學(xué)家+數(shù)學(xué)家+氣象學(xué)家+物理學(xué)家。是深海潛水鐘的發(fā)明人,在磁力、潮汐和行星運(yùn)動方面等方面都有建樹。不夸張地講,如果沒有這位大佬相助,可能《原理》的出版還要晚上一陣子。但是,這樣的大佬的成就,似乎被時代掩蓋了,如今我們只能想到某款摩托車了。
圣痕原畫和圣痕名稱,自然都是對牛頓和其成就的致敬。中下位和滿星背景中的蘋果,指的就是傳說中改變世界的第2枚著名的蘋果——對了,你知道另外2枚著名的蘋果指的是什么嗎?
目前比較公認(rèn)的3大蘋果是——亞當(dāng)和夏娃食用的apple(這是個完全虛構(gòu)的故事),引發(fā)牛頓思考的apple(雖然我覺得這個故事很扯),喬布斯的apple(但蘋果公司最早的icon用的是蘋果樹下的牛頓)。
從中下位的原畫中,我們可以從打開的筆記本中隱約看到天體運(yùn)行軌跡圖、斜坡物體受力分析圖、萬有引力公式等。
圣痕名稱用的則是牛頓三大定律,對應(yīng)的是他在物理學(xué)領(lǐng)域的成就。這部分內(nèi)容以后再詳細(xì)說——反正以后的視頻還有機(jī)會。
不過,第二運(yùn)動定律的經(jīng)典公式F=ma,并非由牛頓發(fā)明,而是著名數(shù)學(xué)家歐拉,在1752年在研究力學(xué)時首創(chuàng)的,此時牛頓已長眠西敏寺。
歐拉!沒錯,你說歐拉,就“歐拉歐拉歐拉歐拉歐拉歐拉歐拉歐拉”——泰拳警告。
注意,牛頓在物理學(xué)領(lǐng)域的突破,很大程度都要?dú)w功于他首創(chuàng)的那套通用數(shù)學(xué)原理,用數(shù)學(xué)語言解釋世界,可以說是照亮無數(shù)未知世界的火把。
數(shù)學(xué)領(lǐng)域有這么件趣事,1696年,瑞士數(shù)學(xué)家伯努利連同萊布尼茲,曾向全歐洲提出了求解最速降線問題,結(jié)果半年內(nèi)都無人解答,最后伯努利只好給牛頓寫信。
牛頓當(dāng)時在皇家造幣局負(fù)責(zé)印錢,無比繁忙,但拆信后,牛頓只用1個通宵就把這個題目輕松解出來了。學(xué)霸的世界,在我們常人眼中往往就是異次元。
上位圣痕和2件套名稱【光譜噴射】致敬的,自然是指在光學(xué)上的成就。
他那著名的“光的色散”實(shí)驗(yàn),證明了白光是復(fù)合光,同時,牛頓還提出了光的“微粒說”,并在1704年出版的第2部巨著《光學(xué)》中,初步闡述了量子力學(xué)的相關(guān)猜想。甚至還有人認(rèn)為,牛頓很早就從光學(xué)研究中想到“能量與物質(zhì)可以相互轉(zhuǎn)化”,但礙于某些原因未曾公布。
不僅如此,牛頓還設(shè)計并制造了第1架反射式望遠(yuǎn)鏡,為后人研究天象提供了一件利器。憑借該成就,不到30歲的牛頓被選入英國皇家學(xué)會。
30歲以后的牛頓,并沒有什么重大科學(xué)發(fā)現(xiàn),更多的是將以前的發(fā)現(xiàn)整理成書。
以及其他的事兒,比如,1688年,曾擔(dān)任國會議員,也就是那年,英國爆發(fā)了“光榮革命”;1696年,從劍橋遷居倫敦,開始在皇家造幣廠任公職;1698年,做過私家偵探和檢察官,主要是查假幣。
1705年,牛頓被安妮女王封為爵士,成為歷史上第2位受封的科學(xué)家。
另外,就是大家都知道但困惑的,牛頓留下了50多萬字的煉金術(shù)手稿和100多萬字的神學(xué)手稿。作為一名科學(xué)家,他怎么會常年琢磨神學(xué)和煉金術(shù)?
以我個人之見,他研究淵源古老的煉金術(shù),也無非是想探尋世界深處的秘密,畢竟煉金術(shù)中誕生了近現(xiàn)代的化學(xué)。
而關(guān)于神學(xué)領(lǐng)域,說來你可能不信,其實(shí)牛頓是篤信上帝的。但這里的【上帝】,更像那位創(chuàng)造了萬物,并制定了讓宇宙運(yùn)轉(zhuǎn)法則的“造物主”,這就有點(diǎn)像我們傳統(tǒng)文化所說的“道”。
他之所以寫出了《原理》、《光學(xué)》等一系列傳世巨作,只是想用自己的智慧解開上帝設(shè)計萬事萬物時留下的密碼。所以,我們會時常在書中看到牛頓對上帝的贊美。
下圖是牛頓當(dāng)年的手稿——說起來,東西方文化中都有“煉丹”的概念,并且延續(xù)了數(shù)千年,我想應(yīng)該不是巧合。
也許,宇宙就是個有生命的存在,而如畢達(dá)哥拉斯、牛頓、愛因斯坦等大咖信仰的“上帝”,應(yīng)該是最原初的“和諧”吧!
創(chuàng)世之初究竟是什么樣子,為什么在big bang之后,會有這么多(科學(xué))規(guī)律?是不是真有一個【the one】作為一切的本初?我想,這樣的終極問題值得我們每個人研究——或許,我們死去的那一刻,一切問題就都有答案了。
1727年,85歲的牛頓逝世。作為第1個獲得國葬殊榮的自然科學(xué)家,與很多杰出的英國人一樣,他被葬在著名的西敏寺。
達(dá)爾文后來也是葬在這里——好像霍金也是,話說這樣一位不信教的科學(xué)家最后葬在宗教氛圍這么濃郁的地方,有點(diǎn)。。。
那個曾經(jīng)為我們解釋宇宙體系的天才,那個被譽(yù)為“最后的煉金術(shù)士”的凡人,他的星光永遠(yuǎn)地黯淡了。
不過,通常有光的地方,就必然有陰影。作為半神的牛頓,偉大閃耀,但作為凡人的他,也并不是那么完美無瑕,他曾無情打擊自己的“對手”、貿(mào)然參與金融投機(jī)最后大虧——其實(shí)就是著名的“南海事件”。
據(jù)說還曾利用公職身份以權(quán)謀私。
那我們來聊聊牛頓的“暗黑面”。
任何時代都不乏英才,通常,英才之間要么惺惺相惜,要么“磨刀霍霍”。而牛頓與萊布尼茨這2位奇才之間,則是兩者都有。
眾人皆知的,是關(guān)于微積分創(chuàng)始人的爭執(zhí)。他們從不同的起點(diǎn)出發(fā),近乎同時發(fā)明了微積分。但在牛頓還沒發(fā)論文前,萊布尼茨獨(dú)創(chuàng)的微積分方法和符號系統(tǒng)已經(jīng)傳遍歐洲大陸——沒錯,現(xiàn)在我們用的微積分的符號都是萊布尼茨發(fā)明的。
另外,那個年代的人都特別喜歡戴假發(fā),而且,早些年,男人會穿根兒較高的鞋,想想也真是足夠“妖媚”。
早些時候,兩位大佬還相互通信,彼此欣賞和鼓勵。但隨著萊布尼茨的名氣越來越大,身在島國的牛頓就越發(fā)覺得憋屈,當(dāng)時他在英國皇家學(xué)會中地位日增,直至榮登主席一職。
麾下成員借機(jī)挑起歐洲學(xué)術(shù)界的爭端,指控萊布尼茨剽竊牛頓的成果,并于1713年初發(fā)布公告:“確認(rèn)牛頓是微積分的第一發(fā)明人”,這件事致使萊布尼茨直至去世后的幾年都遭受了不公平的冷遇。
從目前的各方資料看,牛頓與萊布尼茨是各自獨(dú)立發(fā)明了微積分,只不過牛頓發(fā)明的早,可惜論文沒發(fā)表,而萊布尼茨的論文比牛頓早公布——總之,版權(quán)這事兒吧,有時還是講究個【先】!
就像每屆世界杯,我們可能只會記得冠軍是哪個國家,但亞軍往往就被人忽略。
如果說牛頓不是幕后推手或縱容者,我是不信的。由于牛頓挑起了“愛國情操”,當(dāng)時的英國學(xué)界“一致抵外”,他們拒絕使用萊布尼茨更為簡潔優(yōu)雅的符號,導(dǎo)致的惡果是英國的數(shù)學(xué)在牛頓死后,和歐洲大陸基本隔絕,因此停滯了100年。
縱使這樣,也比中國好。要知道《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》發(fā)表的1687年,約是康熙25年,而該書的基本內(nèi)容直到鴉片戰(zhàn)爭之后才在中國廣泛傳播。相隔的150多年里,中西方科技的差距宛若2個時空。
牛頓的另一位“敵人”是物理學(xué)家羅伯特·胡克,他和牛頓一樣屬于年少時就已展露鋒芒的奇才,20歲時就已成為大化學(xué)家波義耳的助手;25歲,發(fā)現(xiàn)“胡克定律”;28歲,他通過自己發(fā)明的高分辨率顯微鏡首次看到植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,“細(xì)胞”的概念,就是他提出的。
憑借這些成就,這位被譽(yù)為“倫敦達(dá)芬奇”的胡克,也在不到30歲時,就被選為英國皇家學(xué)會院士。
之后,胡克就開始“刁蠻任性”,各種打壓新人,1672年,他與聲名鵲起的牛頓正式“交火”,當(dāng)時牛頓提出光的粒子假說,而胡克則以“光其實(shí)是由波構(gòu)成的”加以反對。
以“波粒二象性”的角度看,當(dāng)時兩人說的都對也都不對,但這件事兒的確給“初出茅廬”的牛頓留下了深深的陰影。
從那以后,牛頓開始在劍橋“隱居”,不再對外發(fā)表自己的學(xué)術(shù)成果——這也是后面微積分晚發(fā)表的原因。
之后,胡克在給牛頓的信中提到了自己關(guān)于“平方反比律”的猜想,而當(dāng)時的科學(xué)家們認(rèn)為平方反比律和著名的開普勒三定律之間存在某種聯(lián)系,但無法證明。直到牛頓發(fā)明了微積分,才讓這些問題迎刃而解!
1687年,牛頓出版了時代巨著《原理》,并步步高升,胡克又給牛頓寫信,強(qiáng)烈要求牛頓承認(rèn)自己才是平方反比律的發(fā)現(xiàn)者。
不用想也知道,無數(shù)羊駝曾在牛頓心中暢快地飛馳!
隨后,牛頓十分瀟灑地直接刪光了書中所有涉及到胡克的文字,還在回信中嘲諷到“如果我能看得更遠(yuǎn)一點(diǎn)的話,是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀保?/p>
沒錯,這句話展示的可不是牛頓的謙遜哪!
1703年,牛頓榮升英國皇家學(xué)會主席,此時胡克已死,但牛頓依舊不忘報復(fù),他關(guān)閉了胡克的實(shí)驗(yàn)室,抹掉了他在皇家學(xué)會的一切痕跡,以至于胡克在世時的畫像恐怕一張都沒能留存下來。這可比后來的愛迪生搞特斯拉狠多了。
此后,他任職英國皇家學(xué)會主席長達(dá)24年。據(jù)說牛頓十分專治,一言九鼎,皇家學(xué)會儼然是自己的學(xué)會,首任皇家天文學(xué)家約翰·弗蘭斯蒂德就曾抱怨牛頓對他各種無情利用,兩人還一度交惡。
不過,在牛頓的帶領(lǐng)下,英國皇家學(xué)會也的確走向了一個時代的輝煌。
夸張點(diǎn)兒講,牛頓這一輩子,但凡有點(diǎn)空余時間,似乎都在與萊布尼茨、胡克等人“激烈交鋒”,不遺余力地專注搞事兒!
牛頓就是1位如此強(qiáng)硬的漢子,這份威猛也體現(xiàn)在他擔(dān)任皇家造幣廠總監(jiān)時。
說來也有趣,牛頓之前一直沉溺于煉金術(shù),多年的經(jīng)驗(yàn)還真用在了“煉金”上,他近乎偏執(zhí)地完善新貨幣的制造工藝,不斷苛求鑄造的精確度,毫不留情地打擊和消滅偽造貨幣者。
這些舉措和之后衍生出的“金本位”,不僅穩(wěn)定了當(dāng)時的英格蘭貨幣體系,也為日不落帝國的百年榮光打下了堅實(shí)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。
在這樣一個肥差上,牛頓身為一把手,究竟有沒有利用公權(quán)中飽私囊呢?我不敢妄加猜測,我只知道牛頓這一輩子不缺錢。反正,牛頓可真的算是位高權(quán)重??!
1720年初,歐洲早期的三大經(jīng)濟(jì)泡沫之一的“南海事件”爆發(fā),牛頓因此巨虧了2萬英鎊,當(dāng)時皇家造幣廠總監(jiān)的年薪大約2000英鎊,相當(dāng)于其10年收入。
歷史資料說,當(dāng)年建造格林威治天文臺也只花了500多英鎊,可見牛頓當(dāng)時有多“土豪”。
據(jù)說,他還為此留下一句話——“我能計算出天體運(yùn)行的軌跡,卻難以預(yù)料到人們的瘋狂”。
既然牛頓在金融投機(jī)上彰顯出人性難免的“貪婪”,結(jié)合“打擊報復(fù)”的其他行為,他在閑暇之余還會做哪些事兒,應(yīng)該不難想象。
話說回來,雖然牛頓熱衷于與自然法理“斗”,與其他天才“斗”,爭強(qiáng)好勝的形象之外,他也會對那些深陷經(jīng)濟(jì)困境的親戚朋友,甚至只有慕名而來的陌生人慷慨解囊。
縱觀牛頓的一生,他在半神領(lǐng)域和世俗領(lǐng)域都走上了各種意義上的巔峰,可惜,他終身未婚,朋友不多,顯得一輩子都挺孤獨(dú)。
想想也是,對于這樣一位權(quán)力和智力都頗高的大佬,旁人對他更多的可能只是仰慕和敬畏,而并非對他本人的“愛”,他們都成了牛頓的綠葉,來襯托偉人的光芒萬丈——但又有幾個人愿意奉獻(xiàn)自我來展示自己的渺小呢?
英國詩人亞歷山大·蒲柏,是這么為牛頓撰寫墓志銘的——“自然和自然的法則,隱藏在黑夜之中。上帝說:生個牛頓吧!于是一切都被照亮”。
如果你有幸前往西敏寺,你會在牛頓墓前看到一座巴洛克式的紀(jì)念碑,表現(xiàn)了其一生的工作和成就,浮雕上的牛頓,嚴(yán)肅地倚靠著4部巨著,分別是《神學(xué)》、《年代學(xué)》、《光學(xué)》和《原理》,而著名的《煉金術(shù)》,卻缺席了。
“天不生牛頓,萬古如長夜”,他就是這么牛。
關(guān)于牛頓,我們就先到這兒吧!
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