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牛顿囧囧一点科普1-豆逗乐乐欢乐颂

(2017-05-16 19:49:07)
标签:

豆逗豆妈

牛顿

神童

天才

光的色散

分类: 豆逗乐乐欢乐颂

故事7

 “豆逗,讲神童天才,一定不能放过牛顿这个NO.1。这个无与伦比的家伙用什么词都不过分。传说,儿时的牛顿不但功课不突出,还像个十足的‘呆萌’‘笨蛋’,他惯于内省沉浸在书和手的世界,对人没有兴趣,所以当然受同学欺负了,据说被踢过肚子,还做过激烈的反击。 

     1661年从乡下去伦敦剑桥读大学时,除了基本的语文和算术之外,他知道的很少。然而,他生活中最引人注目的事件,就是他突然爆发出的天才。到1664年牛顿22岁时,他的天才含苞欲放了,‘在这个时候我发现了无穷级数方法’。他在晚年回忆录中如是说。后面就是众所周知的故事——1665年夏天回到老家伍尔兹索普躲避瘟疫,然后做出来三大发现——微积分、光的色散和凝视苹果树而得到万有引力定律……

豆逗,我对杜撰的苹果树故事没有兴趣,我特别感兴趣的是‘光的色散实验’之后的故事——在他完整的做出了光的色散实验研究之后,牛顿依此原理设计制造了第一台消除色差的反射望远镜,他对自己制造的大玩具爱不释手,当然要雪藏,当然不愿意交给公众。很不幸,好玩的大玩具不胫而走,越传越神,人们迫切要求牛顿在皇家学会上展示这个没有色差的新型望远镜。牛顿没有办法,只得又做了两架送到了皇家学会,其中一架在1671年被皇家学会展出。

1672年,牛顿因此被选为皇家学会会员,在其位必谋其政啊,再也无法逃避的牛顿只得答应了当时任皇家学会秘书长的奥顿伯格(Oldenburg)的要求,在学会上介绍他的望远镜。在给奥顿伯格相继的两封回信中,牛顿写道:

              我将以卑微的努力促进你们哲学计划的实现,并以此证明我竭

诚的谢意。(167216日)

 在第二封信中,牛顿建议报告他的光学发现,而不是仅仅满足人们的猎奇心理——只描述望远镜,他写道:

              让我讲述一个我不怀疑并且可能证实的哲学发现……,而不是

          描述那架望远镜,这将使我感到更加荣幸;在我看来,如果那不是

迄今对自然的演变所作的最重要的发现,也是有趣的发现。(1672

118日)             

从这两段话中可以看到,虽然大学毕业,虽然做出了很重要的发明,他对人依然没有兴趣,还是持置之度外的态度。‘‘促进你们哲学计划的实现……’与我何干呢?’牛顿前半辈子内省,知道自己人微言轻,不愿意与人发生纠葛,更讨厌与人争论不休。

但是,正如他自己预料的,不,比预料的还糟糕。当他在皇家学会上做了关于‘光的色散实验’的解释后,随之而来了一场灾难,一场激烈的论战。比他年长13岁的资深物理学家惠更斯以及他的学派掷地有声:‘用力学原理解释颜色组成的多样性,还存在相当大的困难,即使假定牛顿的关于白光分解为各色光的观点是正确的,这一困难仍然存在。’

惠更斯以客气的语调毫不客气的全盘否定,说牛顿的‘光的色散实验’就是有鼻子有眼的瞎编,是一个假说。起初,牛顿试图通过阐明他的方法去说服论战对手:

最好和最安全的哲学研究方法似乎首先应该孜孜不倦地探究事物的性质,

并通过实验确定事物的性质,然后通过相当慢的过程提出假说去解释他们。

假说只是帮助解释事物的性质而不是确定它们,除非可以用实验去证明。 

这样温和的说明,简直就是缴械投降。不会伶牙俐齿激辩的牛顿当然说服不了任何人。人们只是对他的望远镜有兴趣,对他最最看重的力学数学理论没有兴趣,更不想去理解。从此,他对科学出版、讨论、争论感到厌恶。他写信给奥顿伯格说:

我已经够了,因此决定今后只关心我自己,而不再关心促进哲学计划

的实现。(1672125日)

我觉得我成了哲学(牛顿时代所有的自然科学都放在哲学的范畴)的

奴仆,一旦我从林纳斯(Linus)先生的事务中解脱出来,我将彻底地和哲学

告别。除非为了我私自的满足,否则,它再也不会出现。因为我知道,一个人

必须在两者之间作出抉择,要么什么新思想都不提出,要么成为一个捍卫新思

想的奴隶。(16761118日)

他后来提出了著名的格言:         

我不杜撰假说。

也难怪,那是17世纪哦,牛顿惊世骇俗的用三棱镜说:什么颜色都没有,只是错觉。至今,如果我用直觉想,那个可以看见的五颜六色的美丽彩虹怎么都是无色的白光变的呢?更受不了牛顿的力学原理解释——美丽彩虹竟是冰冷数学的孙子,因为数学是力学的娘,力学是光学(美丽彩虹)的娘。怎么可能?它打碎了视觉带给我的曼妙冲击——我连旅游看美景ps美图的动念都被牛顿老爷爷弄的泄劲了,一点儿正能量都没有。

而且,牛顿及其后来的物理学家一而再再而三的冷漠告诉我:

   黄色光不过是波长临近590纳米(一纳米为十亿分之一米)范围内的

横向电磁波。我们看见的所有色彩不过是当波长为800400纳米时出现的。

它来自何处呢?呃,在我看来根本没有黄色,什么都没有,只是当这些

震动接触到健康的眼睛的视网膜时,会使人产生色彩的感觉。 [1]

感觉,恒久远的感觉,难道就没有意义?冷漠精准的理性计算就可以高高在上的俯瞰感觉?智慧(理性)和感觉(感性)哪个是真实的?真实的实质是什么?它们为什么如此大相径庭?

其实早在公元5世纪前德莫克里特就清楚地了解了这种奇怪的现象,记载的一场争论片段如下:

   (理性)说:‘表面上有色彩,表面上有甜味,表面上有苦味,

表面上有爱情,表面上有钱,但实际上只有原子和空虚。’

           感觉(感性)反驳说:‘可怜的智慧,你希望借用我们的论据击败

        我们吗?你的胜利就是你的失败。

这场没有输赢的争论,恒久远,日久弥新,只要有人还活着就会争论下去。可怜的人类哦,连个‘真实’都弄不清楚!

豆逗,对不起,妈妈又跑题了,我们还是回到牛顿吧。

最天才的人是最经不住打击的,而且对人是最失望和缺乏兴趣的。有两段牛顿自己的话是最好的例证:

   能得到公众广泛的好评和承认,我并不认为这有什么值得我羡慕的。

这也许会使与我认识的人增多,但我正努力设法减少相识的人。

   拿起笔写那些可能会引起争论的文章是最可羞的事,这种想法与日俱增。

                             1682912日)

光学事件不久,牛顿就引退了,逃到了自己的世界。以后的十年他干了什么所有人都知之不多。但是,有一件事,被后人津津乐道也是助推牛顿写出《自然哲学之数学原理》一书的一件事,在此时发生了——1677年他证明了‘平方反比率’——在中心平方反比引力的作用下,物体运动的轨道是一个椭圆,引力的中心在椭圆的一个焦点上。但是,他还是害怕引起可羞的争论,他自娱自乐,不告诉任何人。

事情的发展很滑稽。一直到16841月,



[1] 摘自[]薛定谔《生命是什么》p156

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