牛顿引力研究抄袭自明朝古书《奇器图说》吗？

萧然山，2023-3-18

听人说，有一个公众号又在牵强附会、哗众取宠“作妖”了，说牛顿引力研究抄袭自中国明朝古书。

好奇心促使我查了一下，原来是“生民无疆”的公众号内的“青華道人”写文章又有“新发现”了。此文题目叫《铁证如山：牛顿发现地球引力？剽窃中国成果而已！》。他这里说的是“地球引力”发现，认为牛顿剽窃了明朝中国王徵的《奇器图说》的几句话。

既然有人评价这公众号这文为“作妖”，以哗众取宠来侮辱智商，那么为了看看是否这为“作妖”，我们不妨先来看看牛顿万有引力定律的内容（地球引力与万有引力这两个专题离不开），然后再来评论“青華道人”说的“牛顿地球引力抄袭自中国明朝古书”之真伪。

牛顿引力定律，通俗地说就是，两个质点之间的万有引力大小与它们各自的质量成正比，与它们之间的距离r的平方成反比，F=GMm/r^2，简称“平方反比”定律。当然，它还包含一套系统、复杂地计算各种轨道的数学理论。

在历史上，自古希腊时代以来，包括比牛顿早几百年的十二世纪以来，西方不断有人朴素猜测两个物体之间有平方反比的吸引力。英国胡克出生于1635年，比牛顿大七岁，但在英国皇家学会出道比牛顿早多年，算是在学术地位上早一辈，他也已经知道引力的平方反比关系。我们高中物理课程学的力学，尽管叫牛顿力学，实际上可以叫“胡克力学”，因为那些知识包括在万有引力作用下的圆周轨道运动，胡克都知道。因为比他们更早的开普勒从第谷的一生观察中发现了“行星运动三大定律”，这成为了引力定律的定量实验（观察）基础。

既然胡克都知道引力的平方反比关系，但是，为什么万有引力的主要发现仍旧被归功于牛顿呢？这是因为大家研究圆周轨道这不稀奇，但牛顿第一个证明，在万有引力作用下，行星的一般轨道是椭圆。这是一个很艰难、也很精彩的数学证明，这使得牛顿成为万有引力定律的当仁不让的发现者。

这里有一段历史：大约在1680年代，胡克与哈雷等人在讨论一个问题：在平方反比引力作用下，行星的一般轨道是什么？哈雷回答不了。胡克说他自己已经解决了这个问题，但是现在还不愿意分享出来。于是哈雷就去造访牛顿，问了这个问题。牛顿立即回答：“椭圆。”哈雷惊讶，问：“你是怎么证明的？” 牛顿说：“20多年前闹鼠疫时，大学关门，我回到乡下老家，研究了这个问题。”20多年前，是指牛顿24岁在乡下老家时，为1666年（牛顿生于1642年）。

于是哈雷希望看一下牛顿的证明，但是牛顿说：“这个证明现在找不到，过几天你再来，我交给你”。几天后，哈雷再度上门，牛顿把证明给哈雷看。哈雷看了，很佩服，建议牛顿整理出来发表。牛顿答应了，于是开始写。没有想到越写越长，牛顿最后写出了一本划时代的著作《自然哲学的数学原理》。哈雷资助牛顿出版了这本书。这本书奠定了牛顿一代宗师的地位。

顺便说哈雷。哈雷掌握了牛顿的方法，计算了一颗彗星的轨道周期为76周年。这就是哈雷彗星。这颗哈雷彗星，实际上在中国，自武王伐纣以来到哈雷时代，2600年间被中国观察、记录30多次（除了少数几次没有记载）。中国古代因为“天人合一”这个朴素的迷信思想，相信天上星宿主宰地上政治态势，因此皇家成立司天监，专门负责向皇帝汇报天象，所以，中国古代观察天文学在世界上是最强的。而西方不幸，古代皇家没有这个“天人合一”迷信，因此西方天文学观察没有得到皇家支持，对于哈雷彗星的观察没有记录到几次。直到哥白尼和第谷才开始进行系统的观察。而第谷的观察，为开普勒发现行星三大定律打下了基础，这导致了胡克和牛顿时代万有引力定律的坚固确立。

牛顿比胡克更有资格享有万有引力定律发现权，还在于以下两个原因：

1）牛顿定量（不是思辩）证明了地面上物体的重力与导致月球绕地球转的引力，是同一个力。牛顿根据月球绕地球转动的周期等数据，计算出月球的加速度为地球表面重力加速度的1/3600，与此同时，当时已经有关于地月之间的距离是地球半径的60倍等数据，60的平方等于3600，于是牛顿证明了地面上物体的重力与导致月球绕地球公转的引力遵守统一的规律。这可以算是人类科学史上第一次大的综合，天上与人间共享同一套物理规律，排除了天上规律的神秘性，挑战了神学，解放了思想。

2）牛顿当时对球体（如地球）表面的引力公式，还缺少信心。因为平方反比规律是从质点运动定律中总结出来的，是否适合球体？牛顿花了二十多年，最后用他的微积分解决了这个问题，证明了：球体表面的引力场强，其大小等价于把球体质量全部放在球心。这标志着万有引力定律系统理论的最终建立。

下面来看“生民无疆”的公众号内的“青華道人”的文章《铁证如山：牛顿发现地球引力？剽窃中国成果而已！》怎么说。打开一看，原来他是指1627年明朝出版的王徵的《奇器图说》有一列字：“重何物，每体直下，必欲到地心者是。”意思是指重物有向下运动的趋势，直到地心为止。此句后王徵又用磁石吸引磁铁来类比这个吸引力。

“青华道人”又说：“据说，牛顿出生于1643年1月4日，难道牛顿是现代穿越小说男主？穿越回了1627年以前并写下了对重力的定义？毫无疑问，所有的这些知识，都来自中国！”

这种口气，是“西方伪史”论者的典型措辞，只要看到某某古书比某某早，于是就用单一思维、一元论逻辑，认为后者就是抄袭了前者。

我顿时哑然失笑。当然，这个“哑然失笑”不是针对明朝王徵的，而是针对“青华道人”的。这也叫牛顿抄袭中国明朝王徵的证据？

王徵没有被牛顿抄袭的资格。不要说王徵还没有提到引力的“平方反比”这个定量关系，就算提到了引力“平方反比”关系的古希腊学者，也谈不上有万有引力定律的主要发现者称号。比牛顿早几百年的十二世纪以来，西方不断有人朴素猜测两个物体之间有平方反比的吸引力，虽然牛顿比他们晚了几百年，但也不能说这叫牛顿抄袭了他们。牛顿的研究，是系统的、定量的、实践式的研究，而非零碎的、定性的、思辩式的研究，牛顿与他们完全属于两个不同范式的研究。

也有人说，中国明朝邢云鹭（又称邢云路），也提出了万有引力思想。邢云路是万历年间进士，曾官至陕西按察司副使，其对天文历法有造诣，在万历二十四年(1597年)，将其研究历法的成果汇集成编即《古今律历考》，里面提出了“行星运动受太阳引力控制”的观点。由于邢云路比牛顿早，于是有人认为西方牛顿时代的万有引力成果抄袭了邢云路的发现。

为了了解邢云路的研究，下面引用网络文章《牛顿伟大的“万有引力定律”，是抄袭明朝天文学家邢云路的成果？》内容：“对于日、月、五星在宇宙间的位置关系，中国古代通常将其比作皇帝、皇后和大臣的关系。邢云路则在此基础上，结合对传统历法计算问题的讨论，提出了“行星运动受太阳引力控制”的观点。他在《古今律历考》卷七十二中提出：‘月道交日道，出入于六度，而信不爽。五星去而复留，留而又退而伏，而期无失，何也?太阳为万象之宗，居君父之位，掌发敛之权。星月借其光，辰宿宣其炁。故诸数壹禀于太阳，而星月之往来，皆太阳一气之牵系也。故日至一正，而月之闰、交、转，五星之率皆由是出焉。此日为月与五星之原也。’”

“星月之往来，皆太阳一气之牵系也”，明朝邢云路1597年的书籍相当于提出了“太阳中心说”。在西方，波兰天文学家哥白尼在1543年去世前才敢把《天体运行论》出版，提出的也是“太阳中心说”。

正如“进化论”思想不是达尔文首先提出，“太阳中心说”这个思想，在历史上也并非哥白尼首先提出。在哥白尼之前的一千多年，不断有“日心说”碎片化朴素思想提出，而哥白尼才是系统进行定量验算的第一人。

我们认为，明朝邢云路的研究（“星月之往来，皆太阳一气之牵系也”，或者进一步说是“行星运动受太阳引力控制”），只是一个定性的朴素描述思想，没有提出引力的“平方反比”规律，只是将日月和行星，比作国君、皇后和大臣的关系作为打比方的论证手法，还谈不上具有物理学（当时叫自然哲学）的研究手法，他既没有具体的数学基础论证，也没有像哥白尼、开普勒、牛顿那样的完善的观察证明。邢云路的成果研究水平远远低于比他更早的哥白尼和同时代的开普勒。哥白尼和开普勒分别有六百页书籍很多定量数表和“运动运动三定律”定量数学关系。所以，邢云路没有被牛顿抄袭的资格。

总之，万有引力定律，是一个系统的学说，而不是零零星星的定性描述。重物的“万有引力”或“引力”的朴素思想，西方自古就有。中国明朝邢云路和王徵，也有这个思想，那么这一点值得在科学史上叙述（但是比起哥白尼、第谷、开普勒、伽利略这一脉已经定量化的观察和数学综合，邢云路和王徵的思想已经显得简单、朴质、陈旧了，况且哥白尼、开普勒的发现在时间线上比邢云路和王徵还早一点，伽利略与王徵同时代）。他们都比牛顿早，但是你不能用一元论思维，捕风捉影、哗众取宠、牵强附会，说后面的谁谁就一定抄袭前面的谁谁。

在科学史上，可以说，几乎每一项重要成果在系统的公认的理论提出来之前，都会有更早的朴素研究迹象显示。例如，我们说“量子论”是由德国普朗克在1900年提出，它成为近代物理学开端。但是，实际上，比这更早20多年，波尔兹曼已经有“量子”的迹象（他的相空间格子，背后的本质上就是量子力学导致）；洛伦兹-庞加莱-爱因斯坦的相对论之前，已经有其他人通过其他方法，朴素地提出了一个时空变换公式，这正是后来的相对论洛伦兹变换；爱因斯坦1915年广义相对论系统地解释了水星近日点反常进动，比这早几十年，有人已经采用猜测的方法，得到了“水星近日点反常进动”的正确公式；杨-米尔斯1954年利用非阿贝尔群提出了规范理论，这成为亚原子物理学的奠基性工作，但是比杨-米尔斯早16年，瑞典克莱因已经提出了在数学上一模一样（虽然提出方式不够流畅、系统）的规范场理论（发表在1938年波兰会议论文集内）；1965年威尔逊和彭齐亚斯无意之中测到了宇宙微波背景，由于它可以提供各种宇宙学信息，宇宙学意义巨大，成为现代宇宙学里程碑的发现，但是实际上，比他们俩早20年和4年，已经有其他人两次探测到宇宙微波背景，因为误差较大一点，没有引起注意。还有很多例子。对于这些成果，没有谁说后面的谁谁就一定抄袭了前面的谁谁。

“青华道人”还提到了“牛顿苹果”的故事，认为这种故事是伪造的，认为明朝王徵的《奇器图说》“重何物，每体直下，必欲到地心者是”比牛顿“苹果落地”故事要早，于是肯定是牛顿抄袭了前者。“青华道人”显然把“引力”研究内容简单化了，他也不知道自十二世纪以来西方不断有“引力平方反比”朴素思想的提出。按照“青华道人”的单一逻辑论，难道“青华道人”也要说，明朝王徵抄袭了十二世纪以来的西方著作？

根据现在的记载，“苹果落地”的故事来自牛顿的外甥女婿的记录。无论该故事真伪，对于物理学家或者研究物理的人来说，不会把“苹果落地”这种故事，当作是万有引力定律的发现的什么佐证。什么叫发现万有引力定律？那要看它的核心内容。万有引力定律内容不是仅仅只有“平方反比”这一条（明朝邢云路和王徵虽然有“引力”思想，但是没有“平方反比”这个定量关系），还需要有平方反比力作用下的椭圆轨道证明、球体和质点引力公式之间的统一性等的证明。关于这些，牛顿都做到了，所以牛顿成为万有引力定律的发现者。