「牛頓晚年沉迷鍊金術」是一個大大的誤解 | 短史記

問：牛頓晚年為什麼會沉迷鍊金術？雖然沉迷鍊金術不妨礙他是一個偉大的科學家，但還是很想知道他為什麼會有這種轉變。

先說筆者的結論：

「牛頓晚年沉迷鍊金術」之說是一個誤解。他確實收集了許多鍊金術的資料，寫下了許多與鍊金術有關的手稿，做了許多鍊金術師曾經做過的實驗，但他所沉迷的，非是點石成金的欲望，也非長生不老的魔法，而是試圖在冗繁的鍊金術資料中，找到與自己的科學假說相契合的科學證據。

牛頓與鍊金術之間的關係，在他生前並不為大眾所知。原因是他留下的與鍊金術有關的手稿，在長達200餘年的時間裡，並沒有被公諸於世。

1727年，也就是中國的雍正五年，牛頓去世。他的親屬收集整理了他住宅中的所有論文與手稿。為了維護牛頓的歷史形象，Thomas Pellet將與鍊金術有關的手稿定性為「不宜發表」塵封了起來。1936年，包括與鍊金術有關的手稿在內的這批文件（與科學相關的部分已於數十年前捐贈給了劍橋大學），被拿到英國索斯比拍賣行分成322份公開拍賣，共計拍得約一萬英鎊。

稍後，這些與鍊金術相關的手稿（還包括不少牛頓傳記資料）被經濟學家凱恩斯（J. M. Keynes）聚攏到了自己手中（神學方面的手稿多數被A.S.E.Yahuda收藏）。依據這些手稿，凱恩斯寫成文章《Newton,the Man》，稱牛頓「不是理性時代的第一人，而是最後一位魔法師」。這篇文章被收錄進了英國皇家學會1946年出版的《牛頓誕辰300周年文集》。牛頓與鍊金術之間的關係，由此成了一個重要的科學史話題。

圖：經濟學家J. M. Keynes

一般認為，鍊金術源於古希臘的亞歷山大和阿拉伯世界。依據世界由土、氣、水、火四元素構成的古老理論，鍊金術士們相信只要找到正確的方法，就可以將一種物質變成另一種物質。這種努力主要集中在兩個方向：（1）找到一種可以將鐵、鉛等賤金屬轉變為黃金、白銀等貴金屬的東西，這種東西通常被稱作「哲人石」；（2）提煉出一種可以使人長生不老、青春永駐的物質。

理論前提（比如四元素說）的錯誤，決定了鍊金術士們的努力不可能獲得成功。他們無法收穫金子，也不會窺見長生不老的秘密，但大概率變成騙子。與牛頓同時代的約翰·弗裡德裡希·伯特格爾(Johann Friedrich Böttger)就是其中之一。他向奧古斯特二世（薩克森選帝侯兼波蘭國王）吹噓自己掌握著點石成金的秘術，反被精明的奧古斯特關進地牢，除非造出金子才能獲得自由。伯特格爾一度逃出監獄，很快又被抓回。利用設在地牢中的實驗室，伯特格爾幫助奧古斯特找到了製造精美瓷器的方法，但無法提供真正的鍊金術，仍使他被囚死於地牢之中。

圖：伯特格爾寫給奧古斯特二世的信，內中吹噓自己掌握了鍊金術

早在1660年代，牛頓已讀過當時倫敦有名的鍊金術士喬治.斯塔基的著作。1670年前後，他開始大量閱讀鍊金術資料，並編寫了索引，對從鍊金術著作中收集到的術語與表述實施分組——雖然幾乎所有鍊金術士都聲稱自己掌握了鍊金術，但他們不但全部對配方秘而不宣，且使用的術語也各不相同。牛頓對鍊金術的實驗研究，至少持續到1696年（資料研究則持續到去世）——那一年，他離開了劍橋，前往英國皇家造幣廠擔任督辦。

牛頓為何會對鍊金術感興趣？對於這個問題，《劍橋科學史》的解讀是這樣的：

「18世紀最重要的鍊金術士是牛頓。……牛頓在他的大部分職業生涯中，四處搜尋鍊金術的文獻，搜集了大量的記錄，並且親手抄錄整篇文章。他埋頭於緊張密集的實驗周期中，並就他的發現撰寫了大量的報告。他試圖找到鍊金術士有關普遍生命靈魂( universal animating spirit)的證據，通過這些證據，他相信上帝不斷地在影響世界：對他來說，通過對以太的思索，萬有引力、鍊金術和上帝是緊密聯繫在一起的。牛頓對於鍊金術的追求並不從屬於他的自然哲學，而是構成了他的宗教努力的一個基本組成部分，他致力於從儘可能多的方面研究上帝的活動。」

這種解釋，將牛頓在自然科學、鍊金術與神學三個方面的努力，統一在「研究上帝的活動」這個大方向上，是有牛頓自己的話為證的。1675年，牛頓從朋友處得到一份鍊金術手稿，他在手稿的前段寫了這樣一段文字：

「鍊金術處理金屬並不像無知的俗輩們所想的那樣，……相反，它（鍊金術哲學）是有益的，能給人以啟迪，首先是助你了解關於上帝的知識，其次是助你找到從創造物中發現真正的藥物的方法，你的職責是要通過了解上帝奇妙的作為以頌揚上帝，教導人們如何好好地生活，並要時時幫助你的鄰人，保有一顆善良的心。」

圖：1702年的牛頓

在牛頓的世界觀中，「上帝」是極為重要的存在。上帝創造了世界（也許還不止創造了一個世界），通過科學研究洞悉世界運轉的規律，相當於認識到上帝所創造的世界的美妙。牛頓認為，這種認識本身就是一種對上帝的虔誠讚頌。他還相信上帝會將自然的奧秘告知他所選中的人，這種告知也許就藏在那些鍊金術資料當中，只是傳統的鍊金術士們對此並無察覺。牛頓留下的鍊金術手稿總計約有65萬個單詞，遠遠超過了他在物理和數學研究上的文字總和；他的神學研究手稿總字數則超過了130萬個單詞。由這種體量對比，也不難看出在他的價值體系當中，「通過了解上帝奇妙的作為以頌揚上帝」是處在核心位置的。（值得注意的是，牛頓在神學方面的考據與研究，與當時主流神學有著很大的差距，甚至可以說是對主流神學的批判，是一種「離經叛道」）

但《劍橋科學史》說牛頓對鍊金術的研究「並不從屬於他的自然哲學」，這個論斷卻有待商榷。

首先，牛頓審視鍊金術所使用的學術理論，已非傳統鍊金術士的「四元素說」。他很早就受到了羅伯特·波義耳（Robert Boyle，1627-1691）——化學家、物理學家，牛頓亦師亦友的敬重者——的「微粒哲學」的影響。這種哲學認為，構成物體乃至整個世界的是一種自然界中最小的粒子；這種粒子是上帝創造的，是上帝賦予了他們運動和活性；粒子們相互凝結可以形成第一級微粒，第一級微粒相互凝結可以形成第二季微粒……直到形成各種複雜的物體。依據這種假說，只要能找到一種作用劑，可以破壞穩定的微粒，將其解體為最小的粒子，再在某種活性要素的作用下，這些粒子就可以重新凝結為一種新的物體。基於這種新的學術假設，追求將賤金屬轉變為貴金屬的鍊金術，很自然地進入到了波義耳與牛頓的視野當中。

圖：對牛頓影響極大的Robert Boyle

其次，除了學術工具，牛頓與波義耳這對「新鍊金術士」，與傳統鍊金術士最大的區別，在於彼此的追求是相反的。傳統鍊金術士追求財富與地位，所以最在意如何「點石成金」，也就是把金子變出來；牛頓與波義耳追求對科學假說的證實或者證偽，所以最在意的反是如何破壞金子，將其解體為最小的粒子，也就是把金子給變沒——金是一種非常穩定的金屬，若有一種作用劑能把金破壞為最小的粒子，也就等於對「微粒哲學」的證實邁出了第一步。基於這種追求上的不同，波義耳與牛頓對傳統鍊金術士是缺乏好感的，比如波義耳曾將這些人稱為「不學無術之輩，只會用騙人的伎倆愚弄觀眾」。

在鍊金術研究的中後期，為了對一些實驗現象做出解釋，牛頓將「粒子力」的概念引入到了「微粒哲學」當中。比如，他觀察到硝酸能溶解銀而不能溶解金，王水能溶解金卻不能溶解銀（按現代化學的解釋，這種觀察並不完整），於是做出一種推測：

「是否可以說，硝酸的微粒已細微到既足以鑽進銀中也足以鑽進金中，但卻缺少使它鑽進金中去的吸引力？而王水的微粒已細微到足以鑽進金中也足以鑽進銀中，但卻缺少使它鑽進銀中去的吸引力？」

在今天看來，這種推測顯然是錯誤的。硝酸、王水與金、銀之間所發生的一切，須以多種元素之間的化學反應來解釋。牛頓執著於用「唯一的微粒」來做大膽的假設，自然不會有結果。

但這並不意味著牛頓的努力沒有價值，也不意味著牛頓不是在追求科學，更不意味著牛頓在走傳統鍊金術的老路，科學之樹是在無數次的「假設-證偽/證實」當中發育起來的，沒有任何一位科學家可以保證自己的假設永遠走在正確的路徑上，牛頓也不例外。

略言之，在牛頓那裡，神學與科學是自洽的，研究鍊金術也與研究科學、榮耀上帝是一體的。中文知識界常見的「牛頓晚年轉向神學、沉迷鍊金術」之說並不成立——所謂的轉向是不存在的，所謂的沉迷也只是誤解。

圖：晚年的牛頓

參考資料

①袁江洋，《牛頓鍊金術:高貴的哲學?》，《自然科學史研究》2004年第4期。

②袁江洋，《牛頓鍊金術手稿的歷史境遇》，《自然辯證法通訊》1990年第2期。

③B．J．T．多布斯，《牛頓的鍊金術和他的物質論》，《科學史譯叢》1986年第3期。

④趙振江，《牛頓的手稿》，《科學文化評論》2006年第1期。

真正的鍊金術哲學家 （英）艾利夫（Iliffe R）著；萬兆元譯. 牛頓新傳[M]. 2015

⑤（美）羅伊·波特，《劍橋科學史第4卷 18世紀科學》，大象出版社，2010，第434頁。

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