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哈雷:牛顿巨著《原理》的催生婆
2007年12月27日 14:56:41  来源:新华网
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《三个人的物理》,松鹰 著,中国青年出版社2007年6月出版,定价23.00元

 

《三个人的物理》,松鹰 著,中国青年出版社20076月出版,定价23.00

 

       16845月,哈雷专程去剑桥拜访牛顿,向他请教。哈雷的来访,给牛顿的寓所带来一股清风。

“好久不见先生罗!”哈雷首先问候道。

“我不常去伦敦。”牛顿淡淡地说。

牛顿平日参加皇家学会的活动不多,尤其是胡克继任学会秘书后,他更少去了。

“可是先生的气色不错呵!”哈雷亲切地说。

“是吗?”听见恭维,牛顿笑起来。“你来剑桥有什么事哟?”

“我是专程来这里向先生请教的。”哈雷恭敬地说。

“哦,是什么问题?”牛顿扬了扬眉头问。

牛顿对哈雷的来访显然是高兴的。这位青年学者厚道热诚,充满活力,牛顿对他的印象不错。

“根据开普勒第三定律,天体运行的引力似乎应和距离的平方成反比,不知先生的看法如何?”哈雷切入谈话的主题。

“那是对的。这就是平方反比关系嘛!”牛顿的回答竟和胡克完全一样。

 “那么,先生!”哈雷十分兴奋,穷追不舍地问道:“如果反过来,假定引力和距离的平方成反比,那么行星运行的轨迹应该是什么曲线呢?”

“应该是椭圆。”牛顿立即回答说。

哈雷听见“椭圆”两字,一下怔住了。

“您怎么知道的?”他惊喜得两眼闪闪发光。

“我作过计算。”牛顿答道,态度很平静。

“哦!先生能否把计算结果给我看看?”哈雷竭力克制住内心的激动。

“这没问题。”牛顿说着,起身打开一个抽屉,在里面随意翻找起来。

哈雷更加惊异了。如此伟大的科学发现,牛顿教授竟然随便放在抽屉里!他像关注魔术师的宝盒似的,紧盯着抽屉里面。

牛顿忙乱地翻了一阵,似乎没有找到。牛顿要找的底稿,就是5年前受胡克提醒写的那篇论文。

“你瞧,没有找到。”牛顿耸耸肩头,歉意地说:“我下次给你寄去吧。”

“那要等多久哦?”哈雷脸上露出一丝失望。

“我可以重新计算一遍,”牛顿胸有成竹地说,“三个月吧,怎么样?”

“那好,咱们就一言为定了!”哈雷惟恐煮熟的鸭子又飞了。

“一言为定。”牛顿点头。

话虽这么讲,哈雷心里还是不怎么踏实,虽然他也知道牛顿为人严谨,是从不随便讲大话的。但是这个证明实在太重要了!

牛顿的外甥女婿康多特先生,后来记录了这次会面的情形。他写道:

1684年,哈雷博士到剑桥拜访他。他们寒暄了几句,博士就问他,如果行星受到太阳的引力作用,引力与它们之间距离的平方成反比,那么行星的轨道曲线应该是什么形状?伊萨克爵士不假思索地回答说,是椭圆!博士大吃一惊,又高兴又迷惑,问他是怎么知道的。他回答说他已经算出来了。博士马上请求看看他计算的论文。伊萨克爵士就在纸堆里找那篇文章,但却找不到。于是,他就允诺说他再写一遍,然后给哈雷寄去。”

三个月后,哈雷不等牛顿寄稿,再次亲自到剑桥登门造访。

牛顿履行了约定,交出一篇9页的计算结果给他——这就是那篇著名的《论运动》(全名为《论在轨道上物体的运动》)。

在这篇论文中,牛顿完成了发现引力平方比定律的关键步骤;并且证明了,在与距离平方成反比的引力作用下,物体的轨道是椭圆。更重要的是,牛顿还得出了一个更普遍的结论:平方反比作用力使物体沿着圆锥曲线运动,椭圆只是圆锥曲线的一个特例。如果物体的速度超过一定限度,运动轨迹可能是抛物线或双曲线。这篇《论运动》,就是后来牛顿的辉煌巨著《原理》的前身。

哈雷读了《论运动》,赞叹不已。

他多年来苦苦探寻的科学难题,终于在牛顿这里找到圆满答案。牛顿不仅解决了天体运行的动力学问题,而且提示了一个更带普适性的基本原理。天上的行星和地面的物体,可能遵循同一个规律在运动。实际上牛顿提出了一个建构新世界体系的方案。

这简直是一个伟大的奇迹啊!哈雷这种激动欣喜的感觉,就象这是自己发现了新大陆一样。

故事并没有到此结束。哈雷意识到自己发现了一座壮丽的冰山,而《论运动》只是这座冰山露出海面的一角。于是哈雷鼓动牛顿把他的力学研究成果整理出“全书”出版。

但是牛顿没有被他说服。

“这些重要发现不公布于世,太可惜了!”哈雷怂恿道。

“我不打算发表尚未成熟和未完成的东西。”牛顿坚持说。

哈雷知道,这是牛顿的一贯作风。但是他并不退缩。

“先生,我有一个宏大的计划。”哈雷灵机一动,耍了一个小花招说:“我正在准备出版一本大部头书,汇集朋友们私下提出的各种观点,我认为先生的著作是最佳选题。”

 牛顿没有吭声。

“而且,”见牛顿没表态,哈雷一脸的虔诚说,“这本书我愿意出资印刷并亲自督校。”

“是吗?”牛顿似有所动。

哈雷的才干和人品他信得过,但是出版哈雷策划的专著就像作家出全集一样,有点盖棺论定的意思。他仍有点犹豫。

机灵的哈雷看出这点,立即趁热打铁,连哄带诓地说:

“先生,此事务必要当机立断哟!否则其他人可能捷足先登,那后悔就莫及啦!”

牛顿想起了15年前墨卡托《对数》一书的前车之鉴。

“好吧,”牛顿终于被说服了,他问哈雷:“你要我怎么做?”

“让我把您这几十年发掘的科学宝库公布于世。”哈雷兴奋得脸上红光焕发。

“行。”牛顿一诺千金。

是哈雷杰出的公关才能,或者说是他的机敏和诚意,最后打动了牛顿。牛顿向哈雷承诺,他将全身心投入把自己最重要的科学发现整理成书。这就是两年后写成的划时代巨著《原理》。

年轻的哈雷实际成了《原理》一书的催生婆。这个历史功劳之大,胜过了他预言10颗哈雷慧星!(文/松鹰)

(摘自《三个人的物理》,松鹰 著,中国青年出版社20076月出版,定价23.00元。)

 
 
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