牛顿的后半生

  古往今来最伟大的天才,经典力学的奠基人艾萨克·牛顿(Isaac·Newton 1642�1727),他的一生为科学事业作出了不朽的贡献,为人类留下了众多的精神遗产.恩格斯曾评价说:“牛顿由于发现万有引力定律而创立了科学的天文学;由于进行光的分解而创立了科学的光学;由于建立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学;由于揭示了力的本性而创立了科学的力学”.1687年,牛顿完成了空前伟大的科学巨著《自然哲学之数学原理》;法国文豪伏尔泰(F·M·A·Voltaire 1694�1778)称赞道:“艾萨克·牛顿,把他的工作推到了人类思想史上从未达到的最大胆的境界”.

  《原理》的出版,标志着牛顿的科学工作达到了顶峰,时年四十五岁的牛顿已功成名就,誉满欧洲.在牛顿的《原理》发表时,胡克(Robert·Hooke 1636�1703)自以为他对万有引力定律的发现有不可忽视的贡献,曾向皇家学会副主席J·霍斯金斯(J·Hoskins)提出万有引力定律发现权的问题,这引起了牛顿的不快,并预感越来越卷入与许多同代人的纷争之中.牛顿自称厌恶争论,事态的发展却使他进入了无法摆脱的境地;后来曾经不幸地同他发生争论过的三个最重要的人物是胡克、弗拉姆斯蒂德(I·Flamsteed 1646�1719)和莱布尼兹(G·W·Leibniz 1646�1716).《原理》在发表后虽然得到惠更斯(C·Huygens 1629�1695)和莱布尼茨的部分好评,但他们信奉以太涡旋说,因而对万有引力和粒子力概念提出了尖锐的批评.《原理》中基本不提上帝创世说和孕含着“反神创论”倾向,所以受到了宗教界和唯心主义科学家不公正的抨击,这使性格内向和性情孤癖的牛顿深感苦恼.

  1688年,英国资产阶级革命胜利,建立君主立宪政体,在政治上采取超脱态度的牛顿被选为上议院议员,他是剑桥三个被选代表之一,在此期间,他为剑桥大学在维持独立性方面做出了力所能及的贡献.1692年,牛顿由于不小心将他多年来苦心研究的《光学》手稿一烧而空,这使他非常懊悔,很长一段时间彻夜不眠.且在这一年胡克再次向皇家学会提出万有引力定律的发现权问题,为此,英国皇家学会专门组织了以哈雷(E·Halley 1656�1742)为首的“万有引力定律发现权”调查委员会,这更加重了牛顿抑郁的心情.至此,五十岁的牛顿开始表现出心理疾病的严重征兆:时常郁郁寡欢,写给朋友的信件中明显表示出他的精神处于错乱状态.这一消息很快散布出去,甚至超出了英国.有人认为:牛顿的这种病状是十分热衷于炼丹术吸进大量的汞导致水银中毒而引起的.但更多的证据证明他属于精神病症.1693年,英国皇家学会宣布:万有引力定律的发现权是属于牛顿的.这对牛顿来说是一个宽慰;此后并逐渐地恢复了健康.到1694年,牛顿已能修订他的《原理》,讨论月球理论;去格林威治天文台了解观察月球运动的大量数据.

  那时的牛顿不仅是剑桥大学三一学院卢卡斯数学讲座教授,同时还是国会中的大学代表.尽管如此,他的生活并不宽裕,经济收入极其微薄.从1694年起他开始表现出厌倦科学,并对他为首的那个领域漠不关心.由于作为国会议员,他频繁地去伦敦暂住,从而开始对伦敦生活产生了浓厚的兴趣,并向朋友透露他原意放弃剑桥的一切.1695年,担任两届上议院议员之后的牛顿在第三届选举中落选.

  有人告诉后来成为哈利法克斯勋爵的蒙塔古(1661�1715)说:“牛顿生活非常贫困,他是当今世界上活着的最伟大的科学家,而他的收入只能维持最起码的生活”.蒙塔古觉得英国有负于这位大科学家,就在牛顿五十四岁时,设法让他当上了造币局的监督,这使他的收入大为改观.由于新职位的需求,牛顿从剑桥三一学院迁到伦敦定居.这工作开始并不轻闲,因为英国正在改革货币,这项艰巨复杂的工作需要造币厂监督认真负责,牛顿在伦敦的最初几年中,他那清教徒的良心使他专注于新币工作,把艰巨任务完成得非常出色.

  当牛顿在造币厂时,他似乎仍旧有原来的脑力,据说:1699年,约翰·伯努利(1667�1748)提出了一个数学上的难题向所有数学家挑战,他要数学家在六个月内得到答案.牛顿在造币厂办公室听到这消息,回家后第二天早晨就得到了结果,当伯努利看到答案还不知解答者是谁时就说道:“从利爪可以看出是狮子”.

  在这期间,由于牛顿对工作认真负责的态度和改革货币的成功,1699年,牛顿被任命为造币局局长;同年2月,他被法国科学院选为八个外籍院士之一.从担任局长职务以后,牛顿就有了更多的闲暇时间和更多的收入,但他并没有恢复他的数学和物理工作,而越来越转向神学、炼丹术和年代学的研究.1703年,作为皇家学会的元老和牛顿的学术对手胡克逝世,这为牛顿踏向更辉煌的前程铺平了道路.同年11月,牛顿荣耀地当选为英国皇家学会会长,此职一直连任到他去世,长达24年之久,成为英国皇家学会史上任期最长、最负责且管理得最好的会长之一.1704年,牛顿首次修订出版了他在光学方面的研究论著,这是欧洲光学史上最系统、最全面的光学著作,其中包含着他对光的本性的杰出见解.

  牛顿晚年在伦敦过着富丽堂皇的生活,1705年他被安妮(Anne)女王封为贵族,这是英国首次给科学家封爵,牛顿的名声开始从科学界走向了社会.1722年,牛顿在青年物理学家彭伯顿(H·Pemberton 1694�1771)的帮助下开始修订《原理》的第三版,1713年曾经出过第二版,第三版的新版本直到1726年才与科学界见面.

  在修订《原理》期间,牛顿感到身体不适,知道自己得了无法医治的膀胱结石,唯一只有用食物疗法才能减轻痛苦.1725年1月他感到病情加重,就搬到伦敦附近的肯辛敦(Kensington)居住,同年2月,他辞去造币局局长的职务.由于肯辛敦新鲜的空气和精心的调养,在两年多的时间内牛顿病情基本稳定.1727年2月28日,他去伦敦主持了皇家学会的会议,由于几天的过度劳累,牛顿又病倒了,3月4日他再度回肯辛敦,在他弥留之际曾留下了很有价值的遗言,他说:“我不知道世人对我是怎样看的,但我觉得自己只不过象一个在海边玩耍的孩子,有时很高兴地拾到一个光滑的石子或美丽的贝壳,而真理的海洋却没有被发现”.接着他又说:“如果要认为我比笛卡儿看得远一点的话,那是因为我站在巨人的肩上的缘故”.

  1727年3月20日,这位85岁高龄的科学巨匠,经过63年的科学生涯,与世长辞.