6.《自然哲學的數學原理》的發表
無論從哪個方麵來講,我們都有理由相信牛頓的確是人類曆史上最有思想、最具才智的天才人物,從來也沒有一個人能夠像他一樣,把人類的頭腦尤其是人類對科學世界的認知提高到了這樣的高度,他每一篇著作的發表都直接意味著人類思想領域的進化和發展及對整個世界的認識的巨大飛躍。《自然哲學的數學原理》的發表便是對此最好的證明。
經過一年零八個月廢寢忘食的工作,牛頓終於完成了《自然哲學的數學原理》一書。這本書是用當時學術界的國際語言——拉丁文寫成的,全書共分成三大卷。書的內容包羅萬象,其中以牛頓的三大運動定律最著名。
什麼是牛頓的三大定律呢?牛頓的第一定律,就是大家最熟悉的慣性定律。他認為物體如果沒有受到外來的力量作用,靜止的便永遠靜止,運動中的也持續運動,而且是保持同樣的速度和方向運動。當你坐在公共汽車上,車子突然煞車時,你的身體會往前傾,這就是慣性定律的作用。
第二定律是說當物體受到外來的力量時,它所產生的加速度,與外力的大小成正比,與物體的質量成反比,加速度的方向與外力的方向相同。例如打棒球的時候,用的力量越大打得越遠,同時球的方向也會和揮棒的方向相同。
第三定律也就是反作用力定律,這個定律很容易了解,比如你用力打了別人一下,這時候你的手也等於被他打了一下。這是怎麼說呢?根據牛頓的說法,當一個物體受到外來的力量時,一定會產生一種和外來力量相等,但是方向相反的力量,這就是反作用力。
牛頓的三大定律在我們生活中隨處可見,隻要了解了牛頓的三大定律,就能知道宇宙間所有物體的動向。
當牛頓《自然哲學的數學原理》一書出版後,在學術界引起了軒然大波,學者們對牛頓非常佩服,把這本書稱為古今的傑作,認為他是世界上最偉大的天才。被譽為近代數學之父的拉克蘭久也說:
“這真是古今的傑作,人類的偉業。他的論證精密正確,無人能與他相提並論。”
《自然哲學的數學原理》第一卷原稿,在1686年4月送到皇家科學會。稿子送到科學會以後的一段時期,牛頓的衝勁與熱情似乎開始有點鬆懈了。
牛頓之所以會鬆懈下來,一部分是因自1684年12月整理資料開始,到1686年4月完成為止,在這段近一年半的時間內,牛頓夜以繼日地努力研究,確實感覺有些疲倦。
當牛頓將他的著作公開後,不料虎克竟然在學會上誣告牛頓竊用他的理論。牛頓剛開始時還能和他保持友誼,但是,虎克卻得寸進尺,要求牛頓在序文中提一提這件事。牛頓這時已忍無可忍,便聲言他從沒聽過虎克的任何學說,兩個人因此產生正麵衝突。
牛頓由於這件事而放棄出版,感到最傷心的當然是哈雷了,因為這本書最初決定由皇家學會負責出版,後來由於皇家學會經濟拮據,變成由哈雷自己拿錢出版。
哈雷本身的經濟並不寬裕,他出資出版這本書,完全是希望大家都能分享到這份成果。於是,當牛頓表示要停止出版時,他馬上趕到劍橋去找牛頓。
哈雷的熱忱,常常感動了牛頓。
牛頓再度提筆,寫完第三卷。這部科學界的曠世傑作經過幾番波折終於能夠全部問世了。
《自然哲學的數學原理》終於在1687年6月正式出版。由於這是一本探討力學最完整的論著,所以這本書的銷路非常好,牛頓的聲譽也跟著越來越高。
7.永生
在《原理》發表之後,牛頓聲名大噪,盡管歐洲大陸還沒有廣泛接受他有關力的理論,但當時最重要的科學家很快就公認他是繼伽利略、笛卡爾之後的最偉大的天才。
1704年,牛頓的《光學》一書出版了,這本著作是牛頓一生光學研究的結晶,代表了當時光學研究的最高成就,單單就其對後世的影響而言,也可稱其為驚世之作。
1722年,牛頓已經是個80歲高齡的老人了,一向身體很健康的他,如今也逐漸呈現衰老的跡象,不僅患有膽結石症,還得了嚴重的糖尿病。朋友們都很關心他的身體,勸他要小心調養,並停止一切應酬。
牛頓重要的著作《自然哲學的數學原理》第三卷,就在這種病痛纏身的情形下出版。他的健康狀況開始變糟了,有時他覺得小便不太方便,當時被診斷為膀胱結石,經過一段時間的治療,結石被排了出來。1725年,由於舊病複發,他的朋友們為他在倫敦郊外安排了一處住所供其養病。在此後的兩年內,他的病情有了明顯的好轉。牛頓是個閑不住的人,他還是很關心皇家學會的事務,總是不辭勞苦去主持學會會議。1727年3月初,牛頓的病情惡化了,經醫生診斷,還是膀胱結石。3月15日,他感覺好些了。18日晨,他可以閱讀報紙並同醫生正常交談,但是當晚6時許,病情突然再次惡化,牛頓失去了知覺,再也沒有醒過來。
1727年3月27日淩晨,一顆天才的頭腦停止了運轉,牛頓去世了。3月28日,英國為牛頓舉行了盛大的國葬(作為自然科學家,牛頓是享此殊榮的第一人),他的靈柩被安放在威斯敏斯特大教堂,這是英國曆史上著名的藝術家、學者、政治家才有權享用的最後的歸宿。
牛頓的一生,碩果累累,對科學的發展和人類文明的進步做出了重要的貢獻。他發現了潮汐的規律,證明了月亮和太陽的引力造成了地球上的海洋潮汐,從而為人類認識和利用潮汐奠定了基礎。
他創立了微積分學,為近代自然科學研究和工程技術的發展提供了有力的數學工具。
他分解了白光,發現了光色的秘密,證明了白色光線中含有光譜的所有光色,而且每一種光線通過三棱鏡時其折射率各不相同。他還發明了反射式望遠鏡,大大開拓了人類認識自然和觀測宇宙現象的視野。
他總結出機械運動的三個基本定律,建立了古典力學體係,為解決繁多的機械運動問題奠定了理論基礎。
他發現了萬有引力定律,建立了天體力學理論體係,把天上的世界與地上的世界統一起來,使人類對於宇宙的認識又大大地加深了一步。
牛頓雖然在科學上有偉大的成就,又享有崇高的聲譽,但他從未自滿或驕傲。他曾謙卑地回顧自己的一生說:
“我不知道世人用什麼眼光看我,我隻覺得自己像個在海灘上戲水的孩子,偶爾撿到一顆比較光滑美麗的貝殼,就會高興得大喊大叫。我不知道的真理,就像那浩瀚的大海一般……”他又說:“如果說我取得了一些成績,那是因為我以前的科學家們的努力,我是站在這些巨人的肩膀上。”