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整理編輯:女巫之錘
我不知道世上的人對我怎樣評價。
我卻這樣認為:我好像是在海濱上玩耍的孩子,時而拾到幾塊瑩潔的石子,時而拾到幾片美麗的貝殼並為之歡欣。
那浩瀚的真理的海洋仍展現在面前。
—— 艾薩克·牛頓
1936年7月13日,就在午宴後的下午一點鐘,人們在倫敦索斯比拍賣行準時開始對一件非比尋常的拍賣品進行拍賣:拍賣品是一個裝滿了艾薩克•牛頓私人的、手寫的文件和實驗室工作簿的金屬箱,裡面有些文件約有近三百年的歷史,大部分從未出版過。
1872年,牛頓的母校劍橋大學發現了這個寶貴的箱子,之後一個專門的研究團隊花了十六年的時間對裡面的文件進行分類。畢竟,箱子的主人是牛頓。並且,這些研究人員非常渴望了解一下牛頓是如何發展出他的運動定律、重力原理、光學原理以及色彩理論——正是這些理論成就把我們棲身的宇宙定義為了牛頓學說下的宇宙。
奇怪的是,在迅速的翻閱和挑選出一些文件之後,劍橋大學幾乎是完整無缺地把這一箱文件返還給了它的主人——樸茨茅斯伯爵。很快它就被遺忘了,之後它僥倖逃過了1891年的一場火災,1936年又被伯爵的一個後人斷斷續續地賣掉換了快錢。索斯比拍賣行幾乎沒有對這次拍賣進行宣傳——那個時期,索斯比的競爭對手克裡斯蒂拍賣行舉行的一次盛大拍賣使這一拍賣黯然失色,在那個拍賣會上,魯賓斯和倫勃朗的畫作賣到了14萬英鎊。7月14日,當拍賣槌最後一次敲下的時候,牛頓一生的心血以不值一提的9000英鎊被賣給了36個書商。
最開始,凱恩斯在尋找手稿時不分主題,但是後來就專注於尋找這一主題的——牛頓的鍊金術。很少有人知道現代科學之父曾經涉足鍊金術;但是凱恩斯搜集的越多對「這些奇怪的文件的思考」就越多,很明顯,研究鍊金術對牛頓來說不只是一個小小的愛好。從很多方面來說,它是牛頓的畢生職業——對他來說,鍊金術比物理或數學更重要。這個牛頓「不是理性時代的第一人」,凱恩斯總結說,「他是最後一位魔法師。」
凱恩斯的發現使得編纂標準的科學歷史的史學家陷入迷茫。1946年,凱恩斯把與鍊金術有關的文件又捐給了劍橋大學,但是大多數史學家對此仍然很困惑,他們要麼忽略這些文件,要麼想辦法搪塞過去。事實上,也只是在近些年才有學者開始系統研究這些資料,開始針對一行行的字,一幅幅的圖畫、一個個的符號做仔細研究。這些努力在圖書情報學的助理教授約翰•沃爾什和科學史家威廉姆•紐曼的幫助下使研究取得極大的進展,這兩個人都在印第安納大學工作,後者領導了一個項目,該項目致力於把牛頓所寫的幾千頁與鍊金術有關的文件數位化並且放到網上。目前,已經由四分之一的文件被放在了網上,但是紐曼和沃爾什說他們早已不只是關注牛頓本身,還開始研究對鍊金術的研究如何成就了牛頓的科學。
年輕時牛頓為了尋求解脫而開始研究鍊金術。他的父親在他出生之前就去世了(牛頓,一個體弱多病的嬰兒,差點跟他父親一塊進墳墓),伴隨牛頓長大的是他冷漠的繼父,他的繼父不讓他母親與他親近。因此而過於早熟的牛頓在同齡人中也沒有朋友。
所以牛頓轉而向書籍尋求慰藉。他讀的書都是諸如《自然與藝術的奧秘》之類的,牛頓對書裡超自然哲學與實用工程學的奇怪結合很著迷。小時候的牛頓就展現出了天才的創造力,他依照《奧秘》的描述做了一個水鍾和其它的一些奇妙的裝置;也展現出了愛搞惡作劇的天性,他還做了一隻《奧秘》裡描述的燈籠,把它綁到風箏上,然後晚上在離家不遠處放飛,他回憶說,那個場景「太有趣了,簡直嚇呆了附近的居民」。在劍橋大學,牛頓進一步從實踐和理論方面培養起他對自然哲學的興趣,如饑似渴地閱讀了鍊金術師羅伯特•波義耳的書籍。
牛頓把該類研究稱為chymistry。這個詞是單詞「化學」的古語形式,和現代的「chemistry(化學)」相呼應,它能很好的提醒我們鍊金術對於牛頓時代的人們來說意味著什麼。今天,大多數人把鍊金術師看作是愚蠢的巫師或痴迷於化金術(把普通金屬轉變為黃金)的低賤之人。我們的這一觀點主要來源於那些反對鍊金術的人,比如,啟蒙思想家,他們想要徹底消滅「魔法」思維,具有諷刺意味的是,他們卻提倡機械論的、「牛頓式的」觀點。但是鍊金術師對人類智力的發展至關重要——後來的年輕的鍊金術師轉變為了啟蒙思想家和現代的科學家。最重要的是,後來鍊金術師願意用實驗來證明他們的理論,即使那些理論與當時公認的學說背道而馳。波義耳是最突出的例子,但是約翰•洛克、戈特弗裡德•萊布尼茨和其他的一些啟蒙思想家也同鍊金術師交朋友或通過書信來往,他們來chymistry (古語化學)中尋求自然世界的智慧。
紐曼說,牛頓的化學在很多年都遵循這一傳統,尤其是他認為自然是一個謎,只有一整個諾斯替教兄弟會的鍊金術師才可以解開這個迷。同時,牛頓在鍊金術師裡又是獨一無二的,因為他把他的化學同其它學科,比如說光學,相結合,即使看起來這些學科同他的研究興趣不相關。紐曼甚至認為牛頓的著名論斷「白光僅僅是所有有色光線的結合」是受到波義耳的鍊金術的深刻影響而得出的結論。
17世紀60年代,波義耳同經院哲學家在物質的本質這一問題上產生了爭執。這些亞里斯多德的追隨者相信,一旦一種物質溶解為另外一種物質,它就永遠失去了它原有的特性。波義耳設計了一個實驗,首先他使樟腦(一種芳香化合物)溶解在酸裡,直至樟腦失去它的氣味。這符合經院哲學的思想。但是波義耳之後又往溶液裡加水——直到樟腦再次出現,重新恢復它的氣味和其它特性。波義耳又用相似的手法來溶解黃金之類的金屬。這一經典的鍊金術證明經院哲學家是錯的,波義耳說:被溶解的物質並沒有失去它們的特性。
經院哲學家反駁說,那並沒有證據表明後來的樟腦就是最初的樟腦。加水之後,溶液可能重新製造出了樟腦。但波義耳否定了這一推理。他爭辯道,為什麼只是因為樟腦來自於實驗而不是自然就認定樟腦的本質發生了變化呢?如果它各個方面看起來都像樟腦,那麼它就是樟腦。
牛頓研究了波義耳的論證,不久後設計了一個相似的實驗來研究色光。因為瘟疫泛濫,牛頓離開了劍橋,那段時間,在其它實驗裡,他開始利用三稜鏡把陽光分解為各種顏色的光。他認為,這些實驗能證明,從一開始,色光就在白光裡。他的同事們不認同他這一觀點。比如,傑出的羅伯特•胡克爭論說,在光線穿過的時候,三稜鏡本身就可以產生色彩,就像風琴管在空氣快速流過時會產生聲音一樣。(沒有人說在風琴管被吹動之前那些高低音調就存在在管子裡。)
為了反擊這一異議,牛頓採取了波義耳的策略。他表示他可以把白光分為紅光、黃光、綠光和藍光,然後再把它們融合為白光。關鍵的是,這個合成的白光擁有陽光的一切特質。牛頓從這點出發指出,每一種色光都永久不變的存在光線裡,即使人類不能總是感覺到它們。波義耳曾運用同樣的邏輯證明樟腦永遠存在酸裡。因此,根據紐曼的研究,是波義耳的鍊金術促成了牛頓的色光基礎理論的形成。
色光和化學的成功結合一定是嚇到了牛頓——他揭示了些自然的奧秘,也發現自己擁有些許魔法。雖然牛頓把他的研究擴展到重力學和天文學(更不要說他的另一項興趣是研究聖經預言),他感覺他的終生使命是研究化學。確實,數十年來,每個秋天和春天他都花六周時間來研究化學,在這兩個季節,他的那個沒有暖氣的實驗室還可以忍受——他也在這裡度過了那些難以忍受的月份。最後,牛頓總計寫了一百萬字的有關化學的研究。
僅憑字數不足以說明他做的化學研究有多麼豐富。像所有的鍊金術師一樣,他的文章裡穿插著許多精簡的速記符號。來看看他在「智慧水銀」(用來熔化金子,讓這種珍貴的金屬生成轉化為魔法石)的配方裡說的一句話:「那就是我們的[水銀]了,它裡面包含金子,把[硫磺]和它們結合&有兩股液體了,它們的父親是[金子] &母親是[白銀]。」
牛頓的文章裡也有很多諷刺畫,比如,有著三張臉的頭或被聖靈之鴿裝飾的權杖,還有一些他一字不差地抄寫的其他鍊金術師的詩歌。另外,那一百萬的文字並沒有說明牛頓在諸如銻和汞這些有趣的物質上做實驗所花的無以計數的時間。後世的醫生甚至推測牛頓因此而慢性汞中毒,這可以來解釋他的特立獨行的個人生活。
既然牛頓花了這麼多精力來研究化學,為什麼在索斯比拍賣會上他的這些工作才為人所知呢?上流學術界的尷尬之處不止在此。英國的鍊金術師不得不隱藏他們的真實興趣,是因為從1404年起鍊金術就被規定為非法的。國王擔心鍊金術的發展會造成經濟動蕩,因為把鉛轉變成金會導致人們偽造貨幣。由于波義耳的遊說,對鍊金術的禁令在1689年解除了,但是鍊金術師仍然被社會團體所蔑視,偽造貨幣在英國依然是死罪。(事實上,當牛頓在暮年成為皇家鑄幣局的主管時,他曾經絞死了一個貨幣偽造者並當眾命剖其腹——他在旁觀看時還很開心。)
但是,化學的非法性質並不能完全解釋為什麼牛頓隱藏他做的研究(波義耳就沒有隱藏)。其實解釋起來也很容易:幾乎每一個認識他的人都覺得他很怪異,因而習以為常了。他脾氣很壞,或許從沒有過性行為,在他憎恨洛克(他少有的朋友之一)至死的那段時間裡,至少有一次因為憤怒而精神崩潰。他年輕時層寫信給上帝,列舉他犯過的種種小罪過,從無傷大雅的錯誤—「在周日晚上做餡餅」—到暴力性質的、駭人的行為—「打我的妹妹」和「威脅我母親和繼父要燒了他們和他們的房子。」
這種怪異蔓延到他的科學上了。好奇於將會發生什麼,牛頓曾長時間盯著太陽,隨後他不得不躺在一個暗室裡面好幾天直到他的眼前不再出現斑點。他也曾把一根針楔入眼後的眼窩裡,來看看眼球曲率的變化是如何影響他的視力的。但是作為一個願意做實驗來驗證一切事物的人,牛頓十分注意保護自己的實驗成果,尤其是在化學上的。他討厭某些人在他的想法的基礎之上又研究出新事物,他希望所有因為研究發現而獲得的榮譽都歸於他。(這種願望在17世紀80年代表現出來,那時萊布尼茲獨立發表了一種微積分理論、而未涉及牛頓較早卻未發表的成果,所以之後牛頓開始想盡辦法毀掉萊布尼茲的榮譽。)
但是真的,我們能因為牛頓偷偷摸摸、過於痴迷而責備他嗎?對他來說,他有太多事需要處理了。他沒有意識到我們今天所說「真」科學同鍊金術的偽科學之間的區別,前者包含大量實驗和方程式,後者卻包含許多咒語和無益的推測。對他來說,化學是一項最偉大的工作,從少年時期開始,他最夢寐以求的就是揭示大自然的奧秘。他長期而秘密地辛苦工作是因為,研究化學看起來似乎是最有希望的道路,通過這條路他能獲得近乎魔法的力量和看透自然的神秘洞察力——要是他能成功,他的那些發現將會使他成為有史以來最偉大的天才。
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