“蘋果”和“肩膀”的真相

尹傳紅

牛頓因看到蘋果墜落而受到啟發，發現了萬有引力定律。長久以來，這一經典故事流傳甚廣，為人們所津津樂道。牛頓的同胞拜倫甚至還將它寫進了《唐璜》：

據說牛頓看見一只蘋果墜落，靈機一動，找到了一個論據……證明地球是本著自然的旋轉而旋轉的，叫做什么“萬有引力”;這倒是自亞當以來的第一個人將“墜落”或“蘋果”作了一番理論。

牛頓在蘋果樹下思考

的確，牛頓對重力和引力問題所做的一系列深入思考及相關研究，對物理學、天文學乃至整個現代科學都產生了難以估量的巨大影響，并且極大地改變了人類認知的歷史。蘋果與萬有引力的故事，則完美地象征著通過觀察普通事物突現靈感的概念革命。可是，這個出自好幾個源頭的逸聞幾乎可以確定是捏造的，要不然就是對事實的添油加醋和過度渲染。

科學史家注意到，蘋果的故事直至牛頓辭世前一年（1726年）才由他本人說出口，并由崇拜他的一位朋友兼傳記作者記錄下來，而這與他有了偉大發現的那個“奇跡之年”（1665年）相距已長達60年。這種傳奇故事固然生動、有趣，但它凸顯的只是靈感、偶然和機遇，而且往往“簡化”了科學發現與科學活動的曲折歷程，忽略乃至掩蓋了這些發現的真實歷史條件，以及其他探究者所付出的艱辛努力。

德國杰出的數學家高斯對牛頓十分欽佩，也很清楚牛頓是經過長期艱苦的工作和不間斷的思考，才取得他這一最偉大成就的。也正因為如此，有關牛頓和蘋果的傳奇故事讓高斯非常憤慨，他調侃道：“如果你愿意，就相信這個故事好了。”但蘋果故事的真相是這樣的：有一個愛打聽的人問牛頓，他是怎樣發現萬有引力定律的。牛頓一眼就看出他是在跟一個心智不成熟的人打交道，便想避開這個討厭的家伙。于是說，有一個蘋果掉下來，正好打在了他的鼻子上。那個人聽后，非常滿意地走開了。

有一種推斷認為，牛頓只是想借用這個故事讓別人知道，他比那確實很有才干，但喜歡夸夸其談且好大喜功的競爭對手羅伯特·胡克，提前20多年發現了萬有引力定律。胡克以闡述關于彈簧的胡克定律和在顯微鏡下發現細胞而聞名于世，他堅稱，牛頓竊取了他關于萬有引力的想法。

對此，牛頓自然不屑。為了達到“領先”發現的目的，他不惜編造了故事。在牛頓的一封書信原稿中我們發現，他在信中寫出這個故事，后又刪去了，可見他當時的心情也很復雜。不過，由于各種原因，這個故事仍舊傳開了。對此后人評論道：不管故事的真假如何，很顯然，唯有牛頓的眼光，才能看出蘋果的掉落和月球的運轉是由同一力量主宰的;也唯有牛頓的心智，才能將這點洞察放大成為萬有引力定律。

其實，起決定作用的應該是牛頓的數學能力和思考問題的專精程度好生了得;而胡克缺乏嚴格的數學訓練，其靈光一現的跳躍式思維往往使他的研究停留在概念上，泛泛而不精。但平心而論，牛頓確實在與胡克進行的論辯式通信中得到一些啟發，他尤其應該感謝比他年長7歲的胡克，是胡可激發了他證明橢圓軌道上遵守引力平方反比關系的靈感。盡管胡克是以一種揭丑式的攻擊姿態，正確地指出了那個很重要且極具啟發性的科學論點——受到重力作用的物體是沿橢圓路徑下落到地面的，算是無意中幫了牛頓的大忙。

牛頓與胡克，這一對身世相近且都極度自戀，但卻性格迥異的科學天才“杠”在一起，堪稱科學史上一段耐人尋味、令人感慨的另類“佳話”。他們倆彼此詆毀、互相仇視，常常鬧到水火不容的地步。胡克刻薄、生性好斗，而氣量狹小、狂傲自大的牛頓也絕不是省油的燈。除非有絕對的必要，他才不會輕易把功勞歸于他人，而且一旦冒犯了他，他將永不原諒對方。由于與胡克交惡，牛頓后來將其名著《自然哲學的數學原理》中關于胡克的引用都盡力刪除;有些實在無法刪掉的，也把原先“非常尊敬的胡克先生”變成 “胡克”兩字，連最基本的禮儀也不顧了。

1676年2月5日，牛頓給個子矮小且有點兒駝背的胡克回復了一封信，行文表面看來彬彬有禮，頗具紳士風度。其中有一段幾個世紀以來常被后人引用，但卻一直被誤解的話：

笛卡爾（的光學研究）踏出了很好的一步，而你則推進了許多方面的發展，特別是將薄片間的色彩也引入哲學的考慮范圍。假如我看得比較遠，那是因為我站在了你們這些巨人的肩膀上。

這段糖衣包裹下的優雅文辭，特別是隱含雙重含義的最后那句話，才“真正顯露出牛頓的罵人本領，猶如刀鋒般的尖利”（牛頓最新傳記作者邁克爾·懷特語）。1989年，華裔物理學家徐一鴻在由牛津大學出版社出版的一本著作中也寫道：“現在有一些物理學家就用這句話的變體來奚落他們的同事：‘如果我看得遠些，那是因為我從矮子肩膀上看過去的緣故。”

哎，科學家也是人吶！