作者:核桃夹子工作室
大科学家艾萨克·牛顿,由掉落的苹果领悟出地心引力,可谓是一条妇孺皆知的经典科学故事。如果以现在所谓「流量为王」的思路来评判,这则故事具备了高传播量的许多特征,极具戏剧性、动人的细节、高大上且接地气。因为它太有名了,很多人在小学就听说过了。
(资料图)
这事情真的发生过,还是后人虚构的?让我们先看看通行的版本是如何描述的。
20岁出头的艾萨克·牛顿刚从剑桥大学毕业,因为要躲避城市的瘟疫,所以跑回了老家东米德兰待着。一天,一个树上的苹果掉落砸中了牛顿的脑袋,他由此开始思考相关物理问题,继而领悟出万有引力定律。
我们把这则故事和严谨的科学史相对比,就会发现很多经不起推敲的细节。
之一 发表时间
1687年7月5日,牛顿出版了著作《自然哲学的数学原理》。他在这本书中首次阐述了万有引力定律:每一点质量都是通过指向沿着两点相交线的力量来吸引每一个其它点的质量。力与两个质量的乘积成正比,与它们之间的距离平方成反比。
这一年牛顿44岁,距离「苹果砸中脑袋」已经过去20多年了。固然,从激发出灵感到最终获得研究成果,是需要一定的时间,但是20多年也未免太长了。
之二 手稿
牛顿历年的科研手稿都得到了妥善的保存,后人可以对其手稿进行研究,来探究他的科研历程。在牛顿青壮年时期的研究手稿里,找不到任何「引力」相关的内容。如果牛顿在20多岁的时候就开始研究万有引力的相关问题,为何没有任何记录?难道所有关于引力的问题,他仅仅是在脑子里想,并且坚持了想了20多年?这也非常不合理。
那么,苹果砸脑袋这个事儿,到底是怎么在人世间流传开的呢?万事溯源,让我们找到最先讲这个故事的人。目前可以考据到的最早版本,是在1726年(此时牛顿已经83岁高龄),牛顿的侄女凯瑟琳·巴顿、侄女婿约翰·坎杜特开始向世人讲述这个故事,坎杜特手稿里这样写道:
1666年,他再次离开了剑桥大学,回到了住在林肯郡的母亲身边。当他在一座花园中沉思散步时,他突然想到重力(它的作用让一颗苹果从树上掉到地上)不会仅局限于地球周围的有限距离里,而会延伸到比平常认为的更远的地方。他自言自语道,为什么不和月亮一样高呢——如果这样,一定会对她的运动产生影响——也许可以让她保持在她的轨道上,于是他开始计算那样的假设会产生怎样的效果。
(本段中译引字wikipedia)
1727年,伏尔泰在《史诗随笔》Essay on Epic Poetry中写了这样一句话,“艾萨克·牛顿爵士在他的花园里散步,首次想到了他的引力体系,接着便看见一颗苹果从树上掉下。”
作家约翰·斯蒂克利在《艾萨克·牛顿爵士生平回忆录》里记录到,有一次自己和牛顿喝下午茶聊天时,牛顿提到是苹果下落启发了思考引力问题。当然,这也只是转述,约翰·斯蒂克利自己没有目睹苹果下落。
著名天文学家哈罗德·斯宾塞·琼斯爵士在1944年表示,苹果砸头的故事很可能是真的。但是不久之后又推翻了自己的说法,表示one cannot be sure either way。
综合看来,苹果掉落激发牛顿灵感的故事,面世得很晚很晚,比万有引力定律本身的面世还要晚了将近40年。那会儿,牛顿本人都已步入暮年。如果此故事为真,真的发生在20多岁的牛顿身上,为什么一直到他老年才被披露出来,并且一点发生过的痕迹都找不到?
正因太不合常理,所以目前的一种主流看法是,这则故事是在牛顿晚年时期,由他身边亲友杜撰出来的一个故事,牛顿本人听到之后也默许这个故事的传播,毕竟它饶有趣味又能增加自己的传奇性。
这颗特殊的苹果,的确凭着戏剧性的传播效果,帮助到了科学原理本身的传播。很多人也的确因为这颗苹果,真切地记住了「万有引力」这个科学名称。但是话说回来,正因为科学精神的要素之一是「求真」,所以在今天,我们对几百年前的一颗苹果要抱着一股较真的态度去探究一番。想来,牛顿本人也不会反对我们如此斤斤计较的。
一切,都是为了真。
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