史海回眸：牛顿的黑匣子

1727年3月20日，伟大的科学家牛顿逝世。在他84岁离开人世时，为他抬棺材的是两位公爵、三位伯爵以及大法官。伏尔泰是这样描述的：“他是像一位深受自己的臣民爱戴的国王一样被安葬的。在他之前，是没有哪一位科学家享受如此殊荣的。在他之后，受到如此厚葬的也屈指可数。”就在牛顿去世后不久，18世纪伟大的诗人亚历山大·薄柏总结了世人对牛顿的评价：自然和自然规则在黑夜中躲藏，主说，让人类有牛顿!于是一切被光照亮。这句诗仍铭刻于牛顿的墓志铭上。

从18世纪起，牛顿开始被认为是现代科学家时代首屈一指的最伟大的人，一位理性主义者，一个教会我们在冷静的和纯粹的理性路线上思考的人，牛顿的名字一直是科学的代名词。

但是，牛顿的真实面貌其实并不完全像我们在脑海中习惯想象的那幅图画一样。当然，这并不是指他不伟大。正如著名的经济学家凯恩斯所说：“请不要在此猜想我今日的目的是通过描写来贬损剑桥最伟大的儿子。我正努力宁愿像他自己的朋友和同代人看他那样去看他。他们毫无例外地视他为最伟大的人物之一。”

一切都源于一个神秘的箱子——牛顿的“黑匣子”，这个大箱子里，保存着曾占据和完全吸引着他那颗热情和智慧的心灵的东西到底是什么的证据。

他没有在离开剑桥的时候销毁它们，而是把它们保存在那个箱子里。深深震惊着任何一双18或19世纪，甚至是我们现代人的探索的眼睛，那里面保存着数以百万字的他未发表过的著作。这些是牛顿在整个一生中艰难地隐藏着的秘密。

秘密随他逝去，在他死后，有人试图了解这个尘封的秘密。毕肖普·霍斯利奉命检查过这个盒子，并希望出版盒子里的那浩如烟海的作品，可是他看了盒子中的内容后，惊慌失措地猛然把盒子盖盖上了。100年后，戴维·布鲁斯特再次查看了那个盒子，但他选择了小心地摘录和用几个严肃的小谎言完全掩盖了所有的蛛丝马迹。

因为盒子中那100万字以上的鸿篇巨制，对我们的现实和科学来说几乎是没有任何意义的。除了作为我们对于探究人类最伟大的天才头脑的吸引人的侧面而言。

牛顿当时潜心研究的是长生不老药、基本金属向黄金转化的可变性。正像剧作家乔治·伯纳德·肖在戏剧《在好国王查理的黄金岁月》中，放入牛顿口中的话一样，剧作家借角色表达了牛顿的心声：“有如此多更重要的事情需要去做：物质的转换，长生不老药，光与颜色的魔术，压倒一切的是圣经的隐义。当我集中思想专注于这些时，我发现自己漫游开去，进入到沉思无穷系列数目的闲散游戏中，并将弧分成不可分的短三角形边。多么愚蠢!多么大的时间浪费，无价的时间!”

秘密著作的另一大部分是他推想和求索的宇宙的秘密真相——所罗门神殿的力量，启示录、丹尼尔之书和关于教会历史的数百页论述。

文献还表明了牛顿对炼金术的痴迷，在1650年左右的那个年代，以出版商库珀为中心的人在此后的20年里复兴了对15世纪英格兰炼金术的兴趣。

在剑桥图书馆中也有着相当数目的这样的手稿，而且在那20年里，牛顿沉溺其中。这恰好是他构思《原理》的几年。他全身心地投入，试图解读传统留下来的疑团，并留下了至少10万字的实验记录和手稿。

在这些奇特的研究中——牛顿一只脚在中世纪，一只脚为现代科学踩出一条路——度过了他人生的第一阶段，在三一学院的生活时期。

看他那时的研究，所有人都会认为牛顿不是理性时代的第一人，而是魔法家中的最后一个。他的天性的玄奥、隐秘的，又有着深深的神经过敏，他的后继者惠斯顿把他评价成：“我所曾知道的最惧怕、小心和多疑的性格之一。”所以他整个地疏远女性，终身未娶。

在很早期的生活中，牛顿就在三一学院里抛弃了正统的信仰，他完全反对古代权威的解释，而认为“三位一体”的教义应该是后来伪造的。为此还写过广泛的反三位一体的小册子。他对这种异端的持有，更加剧了他的沉默和性情的内倾。

直到《原理》的出版，才使他的习惯和生活方式有了一个彻底的改变。他的朋友们认为他必须从三一学院的生活中拔出脚来，否则它会很快让牛顿走向精神和健康的衰落。在朋友的劝说和自己的努力下，牛顿终于抛弃了他的那些魔法研究，从事了一些高贵、有酬的职业——比如皇家学院院长，宪法院教职，造币厂设计员等等。当他的生活转折点到来之后，他才把他的魔术之书放回盒子。也同时把17世纪扔在身后，演变成传统的牛顿的18世纪形象。魔法已尽忘，他成为了理性时代的智者和君王。正统的伊萨克·牛顿爵士已远离了诞生于17世纪的孩童魔法，成为了我们传统中认为的18世纪的伊萨克爵士。

但是，也请相信，秘密的异端和迷信，曾是牛顿一生的研究。这个神奇的灵魂，解答了如此大量的问题，通过纯头脑力量探到了自然的秘密。

牛顿的生平

1642年12月25日，在英格兰林肯郡小镇沃尔索浦的一个自耕农家庭里，牛顿诞生了。牛顿是一个早产儿，出生时只有三磅重，接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人。

1661年 入剑桥大学三一学院，当工读生。

1664年 获得三一学院奖学金，开始专心研究。

1665年 大学毕业。发明二项式定理。

1666年 发现万有引力、微积分学，研究光谱及望远镜。

1667年重回剑桥大学，被选为特别研究员。发明反射望远镜。

1668年获硕士学位。

1669年任三一学院的数学讲座教授。开始讲授光学。10月27日，巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职，26岁的牛顿晋升为数学教授，并担任卢卡斯讲座的教授。巴罗为牛顿的科学生涯打通了道路，如果没有牛顿的舅父和巴罗的帮助，牛顿这匹千里马可能就不会驰骋在科学的大道上。巴罗让贤，这在科学史上一直被传为佳话。

1672年 被选为皇家学会会员。

1675年发现《牛顿环》，提供光的《微粒说》。

1677年 莱布尼兹宣告发明微积分学，两人开始论战。

1684年开始写《数学原理》 。

1687年 《数学原理》出版，举世震惊。

1689年被选为国会议员。母亲过世。

1692年患上神经衰弱。

1699年任造币局局长。

1703年任皇家学会会长。

1704年《光学》出版。

1705年被安妮女王封为爵士。

1708年微积分学公开论战。

1727年3月20日，牛顿病逝于伦敦郊区。英国政府为他举行了隆重的国葬。同其他很多杰出的英国人一样，他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。

牛顿的成就

在数学方面：莱布尼茨曾说过：“在从世界开始到牛顿生活的时代的全部数学中，牛顿的工作超过了一半”，他从二项式定理到微积分，从代数和数论到古典几何和解析几何，甚至在概率论等方面，都有创造性的成就和贡献。牛顿在数学上最卓越的成就是创建微积分。他不但清楚地看到，而且大胆地运用了代数的方法论，完成了积分的代数化。从此，数学逐渐从感觉的学科转向思维的学科。

牛顿是极坐标的创始人。牛顿在代数方面也作了经典的贡献，他大大推动了方程论。他发现实多项式的虚根必定成双出现。牛顿还设计了“牛顿方法”。

在天文学方面：在牛顿之前，哥白尼、布鲁诺、开普勒等人曾经取得了很大成就。牛顿继承并发展了他们的研究成果。牛顿年轻的时候，就相信开普勒提出的行星按照一定轨道运动的理论。但为什么会这样运动呢?他感到一定有种隐藏着的力量在牵着这些行星，使它们不至于脱离轨道，在天空中乱飞。月亮绕着地球运转，一定是有种力在牵着它；一件东西向地面落下，也是因为被这种力吸向地面。经过深入地思考和研究，牛顿发现任何物体都具有吸引力。于是他发现了万有引力定律。这就是：宇宙中的任何物体之间，都存在着相互吸引力；各个物体间吸引力的大小，与物体的大小成正比，与它们之间的距离成反比。牛顿还把这个定律用数学公式表达出来，后来它成为天文学上的基础定律，极大地推动了对天体运动的研究。同时，它对于研究物体的运动，都有普遍意义。

哈雷彗星本来也应带上牛顿的名字。因为没有牛顿，哈雷是永远也不会有这一重要发现的。17世纪初，牛顿开始把他的万有引力理论应用于天体研究，以确定行星、卫星以及彗星的运动。牛顿的挚友和同事埃德蒙·哈雷，对他的计算结果产生了极大的兴趣，于是，在1684年拜访了牛顿。哈雷与牛顿的讨论使得哈雷得出结论，1682年出现的那颗明亮的彗星同分别于1531年和1607年两次出现的彗星是同一颗彗星，并将于1758年再次出现。16年后，哈雷还未能证实他的预测便去世了，但是这颗彗星的确再次出现了。从此，人们便把这颗彗星叫做哈雷彗星。

在光学方面：牛顿用三棱镜进行光的实验，把白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光带。他通过倒置棱镜，又把七色光带综合为白光。这样，就正确解释了白光(即日光)是由有色光组成的，从而奠定了光谱学的基础。另外，他制成了世界上第一架反射望远镜，能够放大40倍，通过它，可以看到木星上的卫星。反射望远镜的发明，使人类对天体的观察进入了一个新阶段。

在力学上：牛顿在伽利略力学理论的基础上，经过长期深入研究，解释了众多的力学现象，建立了完整的力学理论体系。其中，力学三定律，也称“牛顿三定律”，对近代自然科学的发展影响最大。

(北京青年报)