17世纪60年代,当牛顿还在剑桥求学时,他在科学上的探索就已经与同时代的科学巨匠并驾齐驱,像意大利的天文学家伽俐略和法国的哲学家笛卡尔。他们提出的新概念标志着人类即将把宇宙作为一个复杂运作着的机器来认识的开端。
1665年,牛顿获得了剑桥大学的学士学位。在此之前,尽管牛顿堪称一名好学生,但并没有向外界表露他绝伦的才华。同年,瘟疫在伦敦暴发,牛顿回到在林肯郡的老家暂避一时,直到两年后才回到了刚刚恢复正常的剑桥大学。
就在这两年中,牛顿得出了万有引力定律,按照传统的说法,牛顿是从树上落下的苹果得到启发。在万有引力定律的导出过程中,牛顿创造了微积分,这一数学手段使计算更加便捷。与此同时,他开始研究光的本性。牛顿发现当白光通过棱镜时会产生状若彩虹般的光谱。但在当时,这些了不起的发现并未在科学界产生任何影响,因为牛顿并没有把这些讲给他人。1667年剑桥大学重新开学,牛顿在三圣学院获得了研究员的职位。
在26岁时,牛顿成了剑桥大学的鲁卡辛教授(现在的鲁卡辛教授是当代名闻遐迩的理论物理学家史迪芬 · 霍金),这是一个牢靠的终身职位。在这个职位上,不用做指导教师,而只需每年开设一项课程的系列讲座。牛顿就利用这些讲座来完善他在光学上的发现。这些在后来成为他的划时代的巨作《光学》中的第一部分。但是,由于一场事关人格的争吵,直到1704年牛顿才把这一重要的科学著作拿出来发表。在牛顿看来,对他的任何指责和批评都是愚蠢和不可接受的。
事情发生于当牛顿开始向皇家学会通报他的新的科学概念的时候。名闻遐迩的英国皇家学会成立于1660年,当时便很快地成为英国重要的科学交流机构。这场与颇有学识的罗伯特 · 胡克之间的争吵引发了牛顿一段著名的话。最近的研究表明,这段话被错误地理解了300多年。英国皇家学会第一次闻知牛顿的大名是由于他发明了第一架利用镜子聚焦的望远镜。1671年,当那些博学多才的皇家学会会员面对这架望远镜时,立即为之倾倒,并在次年将牛顿推举为皇家学会会员,牛顿倍受鼓舞,并向学会提交了一份关于光和颜色的论文。在当时的皇家学会里,胡克是科学新发现的首席鉴定人(如今他由于胡克定律而著称),并自认为是光学方面的权威。他以俯就屈尊的态度对牛顿的论文批评有加。这样一种态度自然会使任何一个年轻的科学家恼怒不已,牛顿亦不例外,他简直被胡克的评论气疯了。在加入皇家学会还不到1年的时间,牛顿便愤然退出。从此他回避当时科学界的一般往来和交流,一个人躲在剑桥冥思苦想。
1675年初,正在伦敦访问的牛顿听说胡克已承认和接受了他关于光的颜色的理论。牛顿很高兴,他立即向皇家学会提交了另一篇关于光学的论文。在这篇论文中,牛顿描述丁当透镜与平板玻璃之间有一层空气薄膜时彩色光环的形成(牛顿环)。在同一年,牛顿提交了关于光的本性的第二篇论文。这时,胡克立即在私下和公开的场合抱怨,牛顿论文中许多新的概念并非出自于牛顿之手,而是抄袭了他胡克的成果。在写给皇家学会秘书长的信中,牛顿对这种指责矢口否认,并且反击说,胡克的工作出自于笛卡尔。显然是由于皇家学会的压力,胡克给牛顿写了信,在信中尽管有抚慰和讲和之意,但他仍然重复对牛顿的指责,并说牛顿充其量是做了一些细枝末节的工作。就是这封信激怒了牛顿,从而引发他写下了最著名的一段话,大意是说:如果他能够看得更远,那是因为他站在了巨人的肩膀上。
多年来,这段话被人们认为是牛顿这位科学巨匠所表现出的谦虚、美德,是他对比他早些时候的开普勒、伽利略和笛卡尔等这些伟大科学家工作的承认和尊重,承认这些人的工作为他的运动和万有引力定律奠定了基础。然而,牛顿在1675年并没有公开发表他的关于运动和万有引力的新概念。实际上,牛顿成就卓著,个性高傲,绝无谦虚可言。
加利福尼亚利克天文台的英国科学家约翰 · 福克农研究了牛顿与胡克争吵的来龙去脉和有关的所有文件,给牛顿这段话做了可信的全新解释。牛顿通过这段话并非是要表示他的谦虚,恰恰相反,表示出他的高傲。他所指的并非是开普勒和伽利略等人,而是强调他自己在光学方面的工作。
在牛顿时代,人们说到历史上的科学巨人是指古代各时期特别是在古希腊出现的贤哲们,对他们表现出顶礼膜拜和感恩戴德。17世纪的科学家认为他们自己所做的科学工作仅仅是再发现古代贤哲们所熟知的东西。在了解了胡克和牛顿之间的那场争论以及胡克所表现出的不体面之后,福克农认为牛顿在1675年2月5日写给胡克的信一定会字斟句酌。根据牛顿及一些同时期的人,包括胡克的朋友对胡克的评价,福克农勾勒出了胡克的为人,与莎士比亚笔下的理查德三世酷似,卑鄙猥琐。毫无疑问,胡克是一个小人。
福克农认为,从整个事情的来龙去脉和牛顿信中的话题来看,关于“巨人”这段话所要表达的是与世人所理解的完全不同的意思。要知道这样一封信并非是匆忙写就的朋友之间的信件,而是通过皇家学会解决两个会员之间一场令人难堪的争端而写的信。为了达到这个目的,牛顿定会逐字推敲,所言之意,尽在其中。福克农选出了信中的一段话来解释牛顿在信中究竟要说什么。“笛卡尔的工作是一个很好的进步。”(解释:他的工作先于你的工作)“你为这项工作增色不少,特别是把薄盘的颜色赋予了哲学上的意义。”(解释:你所做的工作并未超出笛卡尔)如果说我能看得更远,那是因为我站在了巨人的肩上。”(解释:特别要注意的是牛顿在写“巨人”一词时,第一个字母G用了大写,以此来特别强调他的工作仅仅是得益于古代的贤哲,而并非是其他人,更不用说像你胡克这样的小人。)
这些信件往来,表面上实现了皇家学会平息争端、维持体面的初衷。然而经过了这场争吵,牛顿更加缄默。直到1704年胡克死后,他才出版了《光学》一书。
[New Scientist,1993年2月13日]