虎克
罗伯特·虎克(1635—1703)帮助波义耳制作了气泵。和波义耳一样,他也是英国皇家学会的早期成员之一,是科学实验主任。他每周都会组织多次科学实验演示。他还是一位几何学教授,开展光学试验,涉足诸多领域。他天性极其好斗,但凡有何新发现,他总会声称是自己第一个想到的。他声称是自己首先发现了重力定律。事实上,他只是提出过,行星在一个具有吸引力的中心的作用下保持原位。他还提出,这种吸引力随着二者距离平方的增大而减小,但却没有得出像牛顿那样的结论。有时候,虎克提出的理论可能只有一部分是正确的,但他的思维似乎比较跳跃,他所提的观点很少奏效。和牛顿不同的是,他无法长期集中注意力解决一个问题。他的个性与牛顿截然不同:他相当擅长和人交往,喜欢在喝咖啡时闲聊,对性事很感兴趣。
后来,虎克开始攻击牛顿的光学论著,他再次声称是自己首先发明了反射望远镜。这就是二人长期敌对的开端。虎克和牛顿绝不是积极为对方的科学著作出谋划策,而是硬要拼出个你死我活。虎克指出牛顿在《光学》一书中认为光是由实际天体构成的“微粒形态”,具有物质属性,我们在波义耳理论中曾经看到过类似观点,但将其应用于光则显得荒诞不经。事实上,虎克根本没有理解牛顿关于白光由光谱上的所有颜色组成的理论。牛顿轻而易举地推翻了虎克的抨击,但虎克坚持认为世界上只有两种主要颜色,他在自己的《microcosmographia》一书浮光掠影地提出了一个理论,即光可能是通过脉冲或波传播的。牛顿本人在晚年指出,他自己的著作与光波理论完全保持一致。
惠更斯
有道是“雪上加霜”:向来支持牛顿的基督徒惠更斯也倒戈相向。惠更斯是欧洲最出色的数学家之一,制作了自己的望远镜。他提出的光理论认为光是以光波形式传播,反对光由具体物质构成的理论。尽管牛顿仔细地为七种不同的有色光进行了分类,但惠更斯却表示,世界上可能只有黄蓝两种颜色,其他所有颜色(甚至包括白色在内)都是由二者构成的。与其说惠更斯针对的是牛顿关于光的论文内容,倒不如说是其采用的科学方法:即牛顿通过实验验证假说,如果实验验证理论失实,则排除该假说。惠更斯所采用的方法和笛卡尔一样,都是基于纯粹的理论,根本没有进行任何实验,就否定了牛顿的理论。这就是老一辈科学家的惯常做法,牛顿对科学实验的坚持可谓是一大创举。牛顿对惠更斯的反对做出了愤怒地回应,他停止了和光学领域的欧洲老辈科学家的通信往来。牛顿主动要求退出英国皇家学会,情绪反应相当激烈,但后来局面略有缓和,他因此并未付诸行动。
莱布尼茨和其他天文学家
牛顿与一位德国学者莱布尼茨(Gottfried Willhem vonLeibniz,1646—1716)同样处于长期敌对的状态。菜布尼茨提出了一个前原子时代理论,他认为宇宙是由基本元素构成的,即他所谓的“单子”,这些元素是宇宙力量的各个中心。“单子本质上就是原子,即物体的要素。”从某种程度上看,这继承了某些古希腊哲学家的理论,他们认为一切都是由微小原子构成的。但是,莱布尼茨提出的单子概念是处于不断变化之中的活跃力量,彼此间步调也保持一致。因此,宇宙处于不断变化之中,但这种变化是和谐统一的,所有存在的物质都相互关联,构成了整个宇宙。这些概念与牛顿关于宇宙依据普适法则运作的观点发生了冲突。
然而,真正的冲突是有关二人中是谁首先提出微积分理论的“优先权争议”。尽管牛顿在学生时代就一直在进行这方面的研究,并在1670至1671年出版了有关微积分的著作,但直至他去世后,此书才公之子世。但是,他确实将自己未完成的作品手稿给朋友和科学家同僚看过。1684年,莱布尼茨出版了一部有关微积分的论著,在书中对牛顿的王作只字未提。莱布尼茨是一位才华横溢的数学家,他所发展的理论与牛顿没有交集,但他曾经看过牛顿的一部分微积分手稿,这足以构成剽窃罪。此后,二人之间相继爆发了多场冲突。
令人遗憾的是,牛顿和这些学者的关系往往充斥着争吵和冲突。当牛顿和年轻人或那些与科学界接触不多的人在一起时(他可能感到威胁不大),似乎要更轻松一些。爱德蒙德·哈雷(1656—1742)观察了1682年现身天际的彗星的运动轨迹,推算出了其椭圆的运动规律,并预测它将于1757年再次出现——这是有史以来的首次彗星预测。他成了牛津大学的几何学教授,后来又加入了英国皇家天文学会。在牛顿撰写《原理》一书的漫长繁琐的整个过程中,他一直无私地鼓励牛顿,二人成了长期挚友。牛顿和另一位英国天文学家约翰·弗兰斯蒂德(1646—1719,此人当时也在剑桥大学上学)的故事则颇为曲折:弗兰斯蒂德因健康状况不佳而推迟公布自己的天文观察结果,牛顿和哈雷都认为他的研究成果对科学进步具有重大意义。
哲学家约翰·洛克(1632—1704)也是牛顿的同事。洛克一直支持克伦威尔和清教徒,查尔斯二世复辟后被驱逐,在法国和荷兰流亡了一段时间,不过他晚年最终得以返回英国。在政治上,他认为政府的首要职责就是为人民服务,牛顿也有共识。洛克研究天文学、化学和医学,不过和牛顿一样,他对宗教问题也很感兴趣。了解人类头脑理解宇宙的方式对他而言是最重要的。他的《论人类理解力》一文探讨了人类的思维过程和周遭物质世界之间的关系。对于洛克而言,牛顿的“自然哲学”——他对宇宙运行规律的理解——是笛卡尔理论的重大发展:洛克称牛顿是“无可比拟的牛顿先生”。牛顿的宇宙观点是经验主义的,即相信通过测试和实验(而非理论)可以发展普适性科学定律。洛克在数学方面并不十分在行,牛顿不得不给他提供了《原理》一书介绍的重力理论的简化版本。洛克在相关领域难以与牛顿比肩,这使得他成为牛顿可以接受的朋友,而并非学术敌人。
物理学、数学和天文学都冲破了中世纪思想窠臼的桎梏。相关领域的欧洲著名科学家都出版了各自的著作,很多都是拉丁文的,因此牛顿有能力——研读。但是至于化学领域,除了研究波义耳的工作以外,牛顿将主要精力投入到炼金术。(波义耳也是一位热忱的炼金术士。)
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