一、情感經曆
牛頓一生未婚,但對史托麗小姐這位他一生惟一鍾情過的女士,一直非常關心,隻要回林肯郡,他都會去探望史托麗小姐,有時也在經濟上資助她,像對至親一樣。這種友誼持續了一生,直到他離開人世。
史托麗小姐的出嫁曾使牛頓心中非常難過,但他隻是把心中的苦痛化做前進的力量,更加專心地投入到研究和學習中。進入劍橋大學後,他在科學研究上也有了更加長足的進展,成為聞名世界的科學家。
後來,經過國王查理二世的特批,牛頓以非神職人員的身份留在劍橋大學。他的朋友們都希望他能在緊張研究之餘,能夠有一個溫馨的家庭,給他提供一個休憩的港灣,使他能夠享有常人的天倫之樂。但是牛頓每天的日程都排得滿滿的,幹脆就沒有時間去談戀愛。
在朋友的安排下,牛頓也有過幾次相親的經曆。有一次,一位朋友替他精挑細選了一個小姐,經過牛頓同意,這位朋友把她帶到了牛頓家中。可惜,談話剛剛開始,牛頓不禁想起了自己剛才所得出的實驗數據計算似乎有誤,他立刻感到坐立不安,心急如焚,暗暗盼望朋友能帶著這位小姐早早離去。可朋友卻仍在滔滔不絕地誇耀小姐如何慧質蘭心、落落大方,絲毫沒有離去的意思。小姐也是麵含羞赧地坐在一旁,一動不動。牛頓隻好在心裏默默地計算實驗數據,以致於小姐幾次與他搭訕,他都沒有一點反應。朋友隻好為他掩飾,同時不斷地使眼色讓牛頓說話。但是牛頓雖然還呆坐在那兒,心卻已經飛回了實驗室,對朋友掩飾的話和示意的眼神幹脆聽而不聞,視而不見。小姐的臉色越來越難看。還沒等小姐起身告別,牛頓突然站起來說:“對不起,我出去一下。”然後,他轉身走了出去,再也沒有回來。他的朋友和那位小姐等了很久,也不見他回來,小姐隻好遺憾地走了,以後再也沒有來過。後來,牛頓也感到非常抱歉。但科學像磁石一樣吸引著牛頓,他在婚姻和科學之間,總是選擇科學。
牛頓做事十分刻苦努力,不成功決不罷休,這從小就已表現出來。這種特征在他長大以後,隨著年齡增長而有增無減,伴隨終生。為了心愛的事業,他忘掉了一切。
有時他也會回去看望家人,但那隻是為了用親情衝淡一時的煩惱;母親關懷他,像是要補償給他母愛。但是幼時母親改嫁,失去雙親的孤獨感和隔離感在他心中留下的陰影,雖然已經很淡,卻總揮之不去。這使他不能充分地享受家庭的歡快和體味母親的親情,以致後來家也很少回了。
為了工作,他放棄了好多追求生活樂趣的事情。從年輕時起,他就從來不記得按時用餐,做日常事務顯得極其笨拙,對自己的健康也漠不關心。他喜歡服用自己配製的家用藥物,其中之一是用橘皮煮湯,加糖代茶,在吃飯時飲用。他晚間工作,一般熬到深夜。由於缺乏充足的休息和睡眠,30歲的時候,就已有了白發。他沒有娛樂,確切地說,他沒有時間去娛樂。如果要說娛樂和業餘愛好的話,那就是喜歡做化學實驗和搞煉金術,他的大多數時間都是在辦公室度過的,他的外衣經常有做化學實驗時沾上的汙漬。他太忙碌了,完全沒有時間去留意自己的形象,樣子很落魄,往往領帶不結,鞋帶不係好,有時連褲子的紐扣也往往係不好就走進了大學的餐廳,在那裏匆匆忙忙地吃飯。更忙的時候,他都不記得自己是否吃過飯了。
牛頓就這樣隻是全神貫注於所研究的問題而對自己的日常瑣事一點也不放在心上。在這方麵也有許多流傳的故事。有一段時間,他常常站在架在花園門口的望遠鏡前想得出了神,一站就是幾個小時。有一次,他聽到一個園丁在指指點點地跟別人說:“這個人知道的東西比全人類知道的東西加起來還要多。”他回過頭來望著園丁,充滿了不解地問:“你在說誰?”園丁看他那副一本正經的樣子,捧腹大笑。
牛頓對自己的生活顯得那般漠不關心,金錢對他更是無足輕重。他常常把錢借給別人或送給別人,不管是他認識的還是不認識的,隻要開口,他就一定會給。這一方麵體現了牛頓的性格溫和,待人誠懇。另一方麵,當他與別人發生爭執的時候,一旦被激怒,就一點也不會讓步。他的一生,總是想避免爭論,然而卻總在爭論中度過。但是,他對年輕人卻好多了。在金錢上,一方麵,他和許多文人學者一樣,把錢看得不重;另一方麵,到了晚年他對錢的計算比誰都精明。
有一個傳說用錢的故事。有一次,一位來訪的客人請他對一個棱鏡代為估價。牛頓被這個作為科學研究工具的棱鏡吸引住了,不假思索地回答說:“它的價值大得我都無法對它估價了!”客人立即要把棱鏡賣給他,向他討了一個特別高的價。牛頓卻毫不遲疑,真的把棱鏡買下來了。後來別人知道這件事後,對他大叫:“嗨,你這個笨蛋,你隻要按照玻璃的重量折一個價就行了!”
有一次,牛頓在實驗室內做實驗,助手幾次進來提醒他該吃飯了,他都不願放下手中的研究。助手擔心他記不起來,在出門之前,給他拿了幾個雞蛋,對他說:“先生,如果你餓了,就把雞蛋煮了吃。”牛頓漫不經心地點點頭,又沉浸在自己的實驗中。幾個小時過去了,實驗還沒有做完,牛頓卻感到腹中一陣饑餓,忽然想起助手給他留的雞蛋,就隨手抓起“雞蛋”,放入爐子上已經沸騰的小鍋內,轉身又開始做實驗。
助手外出辦完事後,回到實驗室,隻見鍋內的水咕嘟咕嘟地沸騰著。雞蛋卻還好好地放在一邊,一個不缺,這是怎麼回事?他好奇地掀開鍋蓋,卻發現裏麵煮著的竟然是牛頓先生的懷表!助手不禁駭然,他不顧燙手,齜牙咧嘴地將表撈出,忙追問牛頓:“先生,你怎麼把懷表放到鍋裏去了?”“懷表?”牛頓一摸自己的口袋,懷表確實是沒了,他這才想起剛才一定是因為一直在關注實驗,不知不覺地把懷表當做雞蛋扔進了鍋裏。
在人們的印象裏,牛頓似乎節儉到了吝嗇的地步。事實上,他在劍橋大學時收入雖不高,但並不貧窮。而且作為一個傑出的數學家,他頭腦精細,善於理財。他的生活雖然簡單,卻並不艱苦,每周典型的菜譜都會有一隻鵝、一隻雞、兩隻火雞。牛頓珍視友誼,待人真誠,每當有朋友來訪,他總是讓人準備比平時更豐盛的菜肴。
有一次,一個朋友寫信給牛頓,說他要在晚上來拜訪。牛頓非常高興,馬上派人送信給那位朋友,告訴他歡迎他下午來做客。因為當時沒有通訊工具,按照英國紳士的習慣,未經預約,不能隨便登門拜訪。於是,人們會在登門之前派人送去一封信,表明要登門拜訪的意圖:主人也會回信表示同意來訪或因為不便而拒絕。
當天晚上,當朋友來到牛頓家中時,仆人已經準備好了豐盛的晚餐,但牛頓還在實驗室內忙碌。朋友不願打擾牛頓,就坐在客廳內邊看報紙,邊等待。時間過得特別慢,對饑腸轆轆的人尤其這樣,那簡直是一種折磨。牛頓的朋友左等右等,兩個多小時過去了,牛頓卻還沒有露麵。他隻好走到實驗室門口,隻見牛頓正在一堆瓶瓶罐罐中間聚精會神地邊操作、邊記錄,忙得不亦樂乎。朋友了解牛頓。知道他又陷入了研究中,一定是全然忘記了請客的事。盡管他很想開口提醒牛頓,但幾番躊躇,他決定還是不打擾牛頓,悄悄地回到餐桌旁。看著豐盛的晚餐,他自言自語地說:“伊薩克,謝謝你對我的熱情款待,遺憾的是,我隻能自己享用了。”等了兩個小時,他已經饑餓難耐,很快就吃完了飯。他又一次來到實驗室,看到牛頓仍在忘我地工作,便不聲不響地離開了。又過去了兩個小時,牛頓的實驗總算做完了,在他把所有必要的數據都記錄下來之後,才猛地想起來今天有客人來吃飯,他狠狠地捶了一下自己的頭:“愚蠢!”他三步並做兩步地來到餐廳,隻見桌邊一個人也沒有,仆人都休息去了,桌上一片殘羹冷炙。牛頓站著,愣了半晌,突然忍不住大笑起來,說道:“伊薩克呀伊薩克,怪不得最近你的實驗沒有什麼進展,看你的記憶力已經到了如此地步,連剛剛與朋友吃過飯都忘記了!”牛頓微笑著,心滿意足地回到了實驗室,開始做下一個實驗。
還有一次,牛頓邀請另一位朋友來吃飯,兩人在餐廳坐好後,牛頓忽然想起他珍藏的一瓶葡萄酒,便讓朋友等他一會兒,起身去拿酒。朋友等了好長時間也不見他回來,原來,牛頓在拿酒時,忽然想起一個問題,就跑到實驗室去看實驗記錄,把葡萄酒和他的朋友徹底拋到了腦後。
二、心路曆程
1677年發生了兩件令牛頓備感痛心的事。先是巴羅去世了,幾個月之後,奧爾登伯格也辭世了。這都是牛頓最敬愛的知心人。
47歲的巴羅教授英年早逝,這讓牛頓極度傷心。對於牛頓來講,巴羅是他最好的良師益友。正是巴羅,第一個發現並賞識牛頓的才華,以他敏銳的洞察力對這個後起之秀提供了無私的幫助和關懷。當他看到牛頓在數學、光學、力學等方麵的學識超過自己時,毅然把“盧卡斯講座教授”這個世界上最著名的講席之一讓給這位年僅26歲的年輕人。巴羅是皇家學會最早的一批會員,牛頓製造成功第一架望遠鏡,被皇家學會接納為會員,就全仗巴羅教授的極力推薦。
在牛頓還沒有完全從巴羅去世的悲傷中恢複過來時,又一噩耗傳來了,皇家學會秘書奧爾登伯格離開了人世。奧爾登伯格和威爾金斯一樣,都是皇家學會的創始人,他們對自然科學有著廣泛的興趣,但是缺乏專業研究。牛頓和皇家學會的許多成員還不是很熟悉,他和皇家學會的聯係主要是通過和奧爾登伯格的信函來往進行的,牛頓不僅在科研上與他共議,就是生活中,也經常向他傾訴自己的衷腸。
奧爾登伯格的去世,使牛頓又失去了一位關懷他的人,這使牛頓不再經常性地去倫敦參加什麼學術例會,在科學上他也沉默了。
1678年,科學怪才羅伯特·胡克繼奧爾登伯格之後當選為皇家學會秘書。胡克是皇家學會第一批會員,由於他心靈手巧、多才多藝,活躍在科學界,不久就被推薦為學會幹事和實驗所的評議員,人稱他為“皇家學會的台柱子。”胡克上台後,為了表示對牛頓的友好,於1679年11月給牛頓又寫了一封很有禮貌的信,希望他能把最近的科學發現告訴皇家學會,並且告訴他有個法國人莫桑第斯提出了有關行星運動的新解釋,他問牛頓對此有何看法。牛頓也感覺到他過去對胡克的態度過於冷淡,因而在回信中也以友好的態度回答了胡克的問題。不僅如此,為了表示“和解”,牛頓決定給胡克出一個科學上的小難題。因為牛頓知道,胡克是一個愛表現聰明也的確聰明的人,解難題是這個人的最大樂趣。果然,胡克對這個問題產生了極大的興趣,好像著迷一樣做著實驗。正是對這個問題的討論,使牛頓自己也回到了對引力的研究上。
牛頓給胡克的那個“小難題”就是對地球自轉的證明。自從哥白尼學說公布以來,已被越來越多的學者所承認,哥白尼學說的核心思想就是“日心”和“地動”,地球自轉應是一個不成問題的問題。然而,牛頓這個問題的不平凡之處在於,過去沒有人提供過地球自轉的直接證明,而隻是依靠觀察太陽和星星位置的變動來提供間接證明。
牛頓問:有什麼直接證據可以說明,地球表麵的東西確實和地球一起以每小時數百英裏的速度繞著地軸旋轉呢?他說,如果你站在地球上向空中垂直拋起一個球,那麼這個球必定會垂直落下回到你的手中;如果你垂直向上跳起,也必定會落在原地。為什麼會這樣?是因為地球有引力的緣故,這個引力是從物體開始直到地心的一條垂直連線。所以地麵上的物體或天空的飛鳥等不會被拋到太空中去。牛頓繼續說,如果有一個離地麵很高很高的物體,比如說,有一根垂直地麵向上延伸好多英裏高的旗杆,從旗杆頂上有一塊石頭落下來了,那麼,石頭下落的路線是直線還是曲線呢?牛頓設想,很高的高空和低空的物體下落情形是不一樣的。如果這個石頭同低空下落的石頭一樣,走著垂直的路線,即落到旗杆的腳下,那麼證明地球不是自轉的。因為這時的引力很小,如果地球是自轉的,那麼這石塊下落就不應走垂直的路線,而且不應落到旗杆腳下,而應落到旗杆偏東的地方。因為在同一時間內,在一個同心圓上,半徑大的點比半徑小的點劃過的圓弧要長,旋轉的速度要快。這好比轉動的車輪,車輪邊緣上任何一點必定會比靠近車軸上的任何一點劃過的圓弧要長,旋轉的速度要快。這個例子可以用來類比旗杆。在很高很高的旗杆上放的石頭,在同一時間內所劃過的圓弧必定比旗杆腳根上的點劃過的圓弧要長得多,旋轉速度也要快得多。又由於地球是由西向東旋轉的,因此,由旗杆頂上落下來的石頭必定會落在旗杆偏東的地方。牛頓斷言,石頭下落應該是螺旋的路線。
由於這個小難題關係到一個大理論,胡克在一次學會的會議上宣讀了牛頓的這封信。會員們也極為感興趣,委托胡克來親自做這個實驗。胡克在仔細研究這個問題後發現:牛頓的結論並不是十分正確的。胡克認為,如果石頭是在地球赤道上空的某點掉落,那麼牛頓的推論是正確的;如果不是在赤道上空而是在別的什麼地方,比如在北半球的倫敦,那麼這個推論就是不正確的,石頭的落地點不是在旗杆的偏東方向,而是在東南方向;而且,石頭下落路線也不是螺旋形,而是類似橢圓上的一段弧。
牛頓和胡克在討論這個問題時曾有言在先,不管誰對誰錯,都不把討論結果公布於眾。可是胡克在確認自己的結論正確時興奮極了,不願放過讓牛頓出洋相的好機會。在一次學會的例會上,胡克用實驗證明了牛頓的錯誤,讓牛頓一時下不了台。
在1691至1692年期間又接連發生了兩件事,使牛頓的神經再次受到刺激,患了嚴重的神經衰弱,甚至有些失常。
第一件事是他母親的去世。牛頓回劍橋後,母親就患了重病,牛頓趕回伍爾索普去看望。母親漢娜這時已是81歲高齡,臥病在床,看到大兒子回到身邊,眼淚不禁簌簌地流了下來,她已經無法大聲說話了,隻能用那微弱顫抖的聲音呼喚著“伊薩克……伊薩克……”
牛頓撲到母親床前,看到母親的慘淡情形,知道她一定是想起了傷心之事。因此,他盡力安慰著母親,說兒子現在已經有出息了,做出成績來了,請母親不要傷心。雖然牛頓自己也不知道他“出息”在哪些地方;盡管他的確做出成績來了,但是得不到社會的賞識,使他沒有得到應得的東西,直到如今仍是孑然一身,窮困潦倒,但他也必須要這樣來安慰母親。
聽著母親的臨終囑托,牛頓一一點頭答應,心裏非常難過。牛頓和他的弟妹們日夜悉心地照料著已經垂危的母親。沒過多久,這位偉大的母親就離開了人世。
非常遺憾的是,在這位偉大的母親離去的那一刻,她還不知道自己為人類生下了一個多麼偉大的兒子!
處理完後事,牛頓帶著極度的悲傷回到了劍橋。由於精神恍惚,一天早晨他到劍橋大學禮堂去做禮拜時,不知怎麼忘記了熄滅蠟燭,結果蠟燭被風吹倒,把擺在桌上的《光學》和《化學》手稿以及其他一些論文燒掉了。他完全被這場麵驚呆了,他愣在那半天不知怎麼辦才好。幸好沒有把房子燒掉,但是他半生的心血都被燒掉了。《光學》是牛頓一生中僅次於《原理》的最重要的一部著作,從1672年就開始撰寫,手稿在此之前已經全部寫好,隻是由於種種原因,主要可能是由於胡克還在,未付諸出版。