正文 倫敦·劍橋·公元1688年

思想改變世界。這句話我們很熟悉,但它並非放之四海而皆準。它只在17世紀的英國得到了最充分的實現。

除了17世紀的英國,其他地方真的很難找到這樣鮮明的例子。哥白尼改變知識分子的世界觀,但普通百姓並不懂得地心和日心有什麼重要;啟蒙運動的思想家帶來法國大革命,但是革命之後回到帝國和反覆無常的共和國,並沒有實現理性國;康德和黑格爾將哲學推到歷史高峰,但除了理論哲學家,其他民族並不對此感覺親近。所有這些國家的這些思想家,對哲學影響力很大,但往往局限於哲學領域。

只有17世紀的英國不同。有兩個人改變了世界,真真切切的改變,哪怕是目不識丁的農夫和織布衣服的婦人也能發現由他們的思想所改變的世界。一位改變了人類的知識,開創現代物理學與科學,奠定了工業革命的物理基礎;另一位改變了人類的政治,開創民主理論,奠定了民主制度和今天的美國。他們生前沒有見到這一切實現,但他們的敘事已經將這一切照亮。他們改變的不僅僅是世界的面容,更是世界的思維方式,直到今天。

這是思想照進現實。

有人說:上帝說,要有光,於是有了牛頓。

在我們的歷史之旅中,我們曾反覆提到歐洲歷史的三大階段:古希臘-羅馬,中世紀,現代。羅馬帝國的覆滅是歷史的第一次翻頁:古代結束,中世紀開始。這一次我們走到第二次翻頁的前夕。這是我們第二次造訪英國,也是重量級的一次造訪。

牛頓是這次翻頁的關鍵性人物。

艾薩克·牛頓出生在1642年。他出生的這一年,伽利略去世。如同靈魂投生轉世一般,伽利略的衣缽交由牛頓繼承。牛頓出生在一個普通的自耕農家庭,他的父親有一片教區土地和一座還算氣派的莊園。她的母親出生在一個下層鄉紳家庭,受過一點基本教育。小艾薩克很小就有天賦,「嚴肅、沉默寡言、善於思考」,喜歡約翰·巴特的《自然與藝術的奧秘》,喜歡和村子裡的風車匠一起製作風車。正如所有成名之人在成名後被人回憶時總要經歷的,很多人考察牛頓小時候,都認為他那時已經具備了「成為一位偉大自然哲學家的所有素質」,例如洞察力、堅定不移和推理能力,「預示了非凡的未來」。

小牛頓曾經在班上墊底,也曾因暴力行為被母親要求輟學。

在牛頓的舅舅威廉的幫助下,1661年,牛頓以減費生的身份進入劍橋,就讀於著名的三一學院。他的身份不高,只是更富有的自費生的僕人。他在學院里生活趣味豐富,參加過網球、舞會和遊艇。他的美食清單誘人。他對其他學生放債,並成功收回。他迷上占星學,認為歐幾里得數學太簡單,鑽研過笛卡兒令人生畏的《幾何學》。

牛頓是數學天才,這種天才幾乎是與生俱來的。在學院中,他找到了求曲線斜率的方法,又通過求曲線面積,證明了廣義二項式定理。1665年年初,23歲的牛頓回鄉躲避瘟疫,其間他完成了大部分創造性工作。他在一本名為《廢料簿》的筆記本上寫下了一百多個運動公理,其中包括後來的慣性概念。他對彗星加以觀測。他計算了離心力,找到重力的基本形式。他投入了視覺實驗,用眼睛看太陽,分解出顏色。1666年,牛頓發表了關於「流數」的論文,這篇論文最終創建了微積分。

這些成就不可思議到令人忘卻嫉妒。它們太神奇也太集中,幾乎很難想像一個人怎麼會在如此短的時間內完成如此多的推導。想要知道這些成就的意義,我們需要知道它們的歷史地位以及牛頓生活在什麼樣的歷史環境中。

牛頓站在歷史醞釀的時刻。在牛頓之前,科學經歷了亞里士多德的思辨、中世紀的暗淡、哥白尼的發現、開普勒的拓展,走到一個分岔的結點。亞里士多德是以科學眼光考察世界的第一人,他提出命題和解釋,給世界一個切實可靠、而非神話式的解釋。他想把事物的發生歸因於內在形式、外在動力,或者偶然性,總之是人類可以分析的理由,而非神的任意性。然而亞里士多德所採用的論證方法多為直覺式的舉例。例如他描述運動的原理時,他選擇了青銅變為雕塑和病人恢複健康兩個例子。這些例證的特點是清晰易懂,但缺點是過程不明,對同一事件,很多人可以給出很多解釋。

中世紀,研究世界的任務很長時間被淡忘了。有一些先驅者,對實驗加以發展,例如羅吉爾·培根、奧卡姆的威廉。直到哥白尼出現,科學才重新回到歷史舞台。哥白尼是一個另類的天才。他是一個教士,但有著非常優秀的數學能力和非常強烈的直覺能力。讀哥白尼的書,前一部分論述的清晰優美會讓人陶醉,後一部分的計算繁雜會令人痛苦不已。哥白尼以極大的熱情和耐性重新計算了宇宙模型,從地球為中心變成了以太陽為中心,變換了模型帶來視野的改觀,一些需要複雜解釋的天體運動此時獲得明晰的清朗。雖然數學仍然困難,但一個新的宇宙視野誕生了。

再往後,是孜孜不倦研究數據的開普勒和發明望遠鏡的伽利略。開普勒從前輩第谷留下的浩如煙海的數據中總結出行星繞太陽運動的規律,形式簡潔又美麗,如同天籟。伽利略則用光學鏡片組合拉近了遙遠的行星,使得冰冷而斑駁的行星表面暴露在所有人眼前,褪去了神秘面紗,而他對慣性的研究開啟了力學的序幕。

所有這些前輩都為牛頓鋪平了道路。他們的結果是牛頓最重要的出發點,而他們工作的方法是牛頓體系的原理和基石。然而所有這些人都缺了至關重要的一步,他們從問題入手,解決單一的困難,或者直接觀察,提出單一的歸納結論。然而牛頓完成的是體系化的科學。他的書幾乎像是一本哲學著作,從定義開始,提出原則、公理,再由公理導出無數條推論。他的體系是由上至下、由內至外的,由最核心的定義和最簡單的定律開始,不斷向外擴張、向事物深處擴張、向現實擴張,從一個比例關係出發,最後導出的結果是符合天體和事物的複雜的運動。這不是零星的漩渦,而是有源的噴泉。以基本公理為出發點,勾勒世界的樣子。從其中的結構,你會驚異於世界簡單的核心。看上去千變萬化的世界,風雲雨雪,日月星辰,本質上原則是同一的。

這是現代科學最基本的形式。

牛頓用數學完成這一過程。他的體系結構和古希臘哲人相仿,然而他比他們勝在數學。當赫拉克利特說萬物的原理是燃燒和永恆的流變時,當恩培多克勒說萬物的原理是愛與鬥爭的交鋒時,他們都有論述和見解。然而孰是孰非呢?他們的理論和神學理論又如何區分呢?在牛頓之前,哲學只是哲學,自然哲學只是一位思想家對這個世界的看法,不同流派之間,沒有比較優劣的方法。然而牛頓帶著一道閃電,劈開密布的濃雲。他說數學是哲學的原理。哲學理論論述世界,而世界的方式是數學。在《自然哲學的數學原理》中,牛頓寫道:「在前兩編中,我已奠定了哲學的基本原理;這些原理不是哲學的,而是數學的:即,由此可以在哲學探索中進行推理。」這是哲學探索中至關重要的一步。從此並非每一種自然假說都是合理的,並非光明與黑暗的戰鬥、相生相剋的原則都能解釋世界,在所有的假說中,開始有某種假說優於其他。換句話說,開始有真理存在。數學即真理。

牛頓由此開創了現代科學。從這個結點之後,科學成為科學。

上學的時候,我們曾驚詫於每一門課上都有牛頓。他是各種領域的奠基人——力學奠基人、光學奠基人、宇宙學奠基人、微積分奠基人。他提出了尋找自然原理的四大規則:事物的原因應尋求簡潔;對相同現象尋求相同原因;將實驗中穩定而共有的物體特性視為普遍屬性;將現象中歸納的命題視為正確。這四條原則至今仍是科學發現的原則,在可預見的將來依然如此。這是穿透黑暗世紀的光。中國古代並不缺少自然科學家,但缺少一位牛頓,這是無論如何都無法改變的事實。

牛頓畢業於劍橋大學,這是科學的伊甸園。除了牛頓,另一位改變現代科學的人達爾文也出自劍橋。劍橋小鎮古樸而美麗,走在學校里,似乎走在時間之外的永恆的城堡。校園歷史悠久,國王學院和三一學院的建築都已穿過數百年歷史,寬廣的院落,聖潔的哥特式教堂,攀爬藤蔓的石壁,深色木製桌椅與燙金古書。小酒吧在石板路旁,掛著數百年不變的招牌,如同忘掉時間的樂園。在倫敦大火毀掉大部分王宮建筑後,在劍橋仍可以找到古老的英國。能感受到校園裡思想的氛圍。草坪廣闊安寧,穿城而過的康河水在綠葉下潺潺流動,嘆息橋留下學生的嘆息,康橋留下詩人的雋語。

劍橋三一學院1546年由亨利八世創建,培養過培根、拜倫、羅素、甘地等著名思想家。他們的雕塑陳列在三一學院的小教堂,享受著寂靜的光榮。傳說中,牛頓是在一棵蘋果樹下得到了萬有引力的靈感,無論這是不是真的,這段故事都已經是世界史上最浪漫的傳奇之一。三一學院外牆下至今仍種著一棵蘋果樹,供遊人拍照留念。這是世界上

上一章目錄+書簽下一頁