他名字里寫著“新”，卻差點勒死英國數(shù)學 | 科學八卦史（十一）

如果世界上有一個人，能讓跨越幾百年的大學生團結一致，那大概只有牛頓。每到期末，他都會被重新召喚：在試卷上，在草稿紙里，在無數(shù)咬牙切齒的心里。不過，這位讓別人痛苦的數(shù)學之神，自己的一生，卻并不比任何一個被微積分折磨的學生更輕松。某種意義上，他也被自己創(chuàng)造的微積分困住了。

被迫在圣誕節(jié)簽收的新年禮物

或許天才都有一些共性，像笛卡爾一樣，牛頓也同樣先天不足。1642年的冬夜，牛頓出生在英國林肯郡的一個小村莊，這是一個早產(chǎn)兒，據(jù)其母親漢娜·艾斯考回憶，牛頓當時小的可以裝進一個啤酒杯。考慮到當時簡陋的環(huán)境，如果那個晚上窗戶沒關嚴，物理學的發(fā)展不知道要被推遲多久。

▲伍爾斯索普莊園，艾薩克·牛頓的故居，前景中著名的蘋果樹是著名的重力樹。如果牛頓真被蘋果砸過的話，那促使他思考的原因可能是因為這種蘋果不好吃，所以才能留到完全成熟的時候

但他畢竟活下來了，而且因為墻上日歷寫著那個特殊的日子：12月25日，后來的傳記作家們像抓住救命稻草一樣，開始瘋狂地在這個日子上涂抹金粉。你一定在無數(shù)本書里讀過這樣的橋段，聽起來就像是命運的安排：就在這一年的年初，南方的意大利，雙目失明的伽利略含恨離世；而在這一年的年尾，北方的英格蘭，牛頓降生了。這個故事太動人了。它暗示了科學有一種如同皇室血統(tǒng)般的神圣傳承，仿佛伽利略咽氣的那一刻，靈魂便穿越了半個歐洲，鉆進了那個啤酒杯里。

▲一個巨匠離世了，另一個巨匠誕生了，歷史敘事似乎充滿了神秘感與使命感

故事聽起來很不錯，但是也存在很大的問題。因為當伽利略在意大利去世時，他使用的是公歷（格里高利歷），而在英格蘭，當牛頓在冬夜里瑟瑟發(fā)抖時，英國人倔強地守著羅馬時期發(fā)明的儒略歷。儒略歷這套老系統(tǒng)用了太久，每128年就會產(chǎn)生一天的誤差。到了16世紀，日歷上的時間已經(jīng)比太陽的實際運行慢了整整10天。這已經(jīng)不是精不精確的問題，而是日子沒法過了。所以在1582年，教皇格里高利十三世大筆一揮，直接刪掉了這多余的10天，讓歐洲進入了精確時間。

▲1582年10月少了10天

但作為一個剛跟羅馬教廷決裂的新教國家，英國人的邏輯簡單粗暴：凡是教皇支持的，就是我們要反對的。哪怕教皇是對的，哪怕舊歷法已經(jīng)錯得離譜，那也不能改，改了就是向天主教低頭。于是，整個不列顛島，就這樣硬生生把自己從歐洲的時間軸上摳了下來。所以當英國人還在過圣誕的時候，法國人已經(jīng)來到了第2年的1月4日。

所以所謂的圣誕禮物，不過是英國人自嗨的錯覺。在整個世界的眼中，這位巨人，其實是1643年送給人類的第一份新年大禮。而牛頓從他呼吸第一口空氣開始，就活在一個比世界慢了10天的時空里。這種與世隔絕的狀態(tài)，反倒成了后來牛頓與英國科學的隱喻。

那個叫“新”的釘子戶

除了那個被強行賦予神性的生日，他的名字也總是被后人放在顯微鏡下過度解讀。比如說，牛頓可能不姓牛，而姓朱。在牛頓出生時，遠在東方的大明王朝正在迎來自己的最后時刻，最終我們聽到了一個離譜的故事版本：牛頓 ，原名朱慈燉，是崇禎帝的幼子。朱字拆開，上面是個“人”，下面那個有著倔強出頭的字底，不正好是個“牛”嗎？又因自己處于異國他鄉(xiāng)，自覺愧對祖先，故將字輩“慈”字隱去，改“燉”為頓，以示頓悟。

▲牛頓肖像，很難看出其與大明先帝之間的關系（英國國家肖像館）

這種把嚴肅科學史變成拆字算命的段子，雖然只是茶余飯后的笑料，但它極其精準地諷刺了人類的一種通病：我們總覺得那些超越時代的偉大智慧，必須依附于某種顯赫或者宏大，就像前述的伽利略轉(zhuǎn)世一般。但現(xiàn)實往往是枯燥且反諷的。我們來仔細看Newton這個詞，它由 New（新） 和 Town（城鎮(zhèn)） 組成。如果不考慮信達雅的翻譯美學，這位物理學之神其實應該被叫作“新城村的老艾”。更不用說以前牛頓被翻譯為奈頓了。當然牛頓的全名是艾薩克·牛頓，為什么叫這個名字，是因為他父親叫這個名字，而他父親在他出生前3個月就去世了。

二十多歲的牛頓，確實人如其名，他是那個時代無可爭議的“新城主”。他在鄉(xiāng)下的瘟疫隔離期里，像個瘋狂的建筑師一樣，用微積分、光學和萬有引力，在人類認知的荒原上平地起高樓。那是科學史上最意氣風發(fā)的時刻，一個年輕人，一支筆，在短短的18個月里面繪制了人類的經(jīng)典物理學體系。然而，悲劇在于，新城是會變舊的，而建造者往往會變成最頑固的守夜人。

▲牛頓用玻璃棱鏡散射光（Apic/Getty Images）

當牛頓步入晚年，這位昔日的革命者變成了科學界最霸道的獨裁者。他極其痛恨別人動他的東西，尤其是那個叫萊布尼茨的德國人。在著名的微積分戰(zhàn)爭中，牛頓表現(xiàn)出的不是太子的隱忍，而是一個村霸的偏執(zhí)。他利用皇家學會會長的權力，把英國科學界變成了一言堂，甚至組織了一個（全是牛頓支持者的）獨立委員會來調(diào)查微積分的發(fā)明權，當然調(diào)查報告是他自己匿名寫的。

▲皇家學會會議，牛頓坐在主席椅上，查理二世授予的皇家學會權杖擺放在他面前的桌子上（牛津科學檔案館）

當然受害者不止萊布尼茨一個，胡克因為平方反比之爭，死后被牛頓銷毀了他唯一存世的肖像畫，導致這位曾經(jīng)的倫敦達芬奇至今面目成謎；而首任皇家天文學家弗拉姆斯蒂德也被牛頓奪取了觀測數(shù)據(jù)以驗證引力理論。所以，如果牛頓知道大明王朝的的運作模式，他一定非常向往，畢竟在那里，靠壟斷知識成為朝廷高官（鑄幣局局長），然后在酒局上享受眾人的敬酒和順從，本就是一位“士大夫”最極致的終極理想。

為了徹底抹殺對手，他做了一件不僅令人生厭、更遺毒無窮的事：他動用行政力量，嚴禁英國學者使用萊布尼茨發(fā)明的、那個優(yōu)雅且符合直覺的微分符號

▲牛頓獨特的微積分符號

于是，諷刺的一幕發(fā)生了：這位名字里帶著“新（New）”字的巨人，親手把自己變成了一個舊時代的釘子戶。在英吉利海峽的兩側(cè)，景象截然不同：一邊是突飛猛進的歐洲大陸數(shù)學界，正在用微積分開啟分析數(shù)學的輝煌世紀——伯努利家族、歐拉、達朗貝爾、拉格朗日等科學家都在此大展拳腳；另一邊則是盲目崇拜他的英國信徒，守著祖師爺留下的那堆帶點的符號，如同守著大明朝的遺老，在固步自封中導致英國數(shù)學陷入了長達百年的沉寂。

江山代有才人出

花開花謝花漫天，時間來到1812年。劍橋的霧氣仍然籠罩在象牙塔上，教授們依然像忠誠的守墓人，在黑板上機械地描畫著那些帶點的符號。打破這層堅冰的，不是什么德高望重的大宗師，而是一群想搞事的壞小子。

每個周日的早晨，四個本科生都會聚在某個學生宿舍里，一邊抱怨著食堂糟糕的伙食，一邊想著搞個事給教授們開開眼。領頭的是那個后來被譽為計算機之父的富二代查爾斯·巴貝奇，旁邊是背負著沉重父名天文學家之子約翰·赫歇爾，畢竟父親發(fā)現(xiàn)了天王星；還有一個是個看似老實、后來卻當了主教的喬治·皮科克；最后一個是木匠出身最終執(zhí)掌三一學院的威廉·惠威爾。

▲查爾斯·巴貝奇(The Illustrated London News)

這幾個人聚在一起，聲稱他們在討論哲學，但是桌子擺的卻是從法國走私過來的禁書：拉克魯瓦寫的《微積分》。1812年英國人還在跟拿破侖打仗，學法國人的數(shù)學簡直是罪加一等。但是，在那本書里，他們看到了一個新世界：萊布尼茨的

▲拉克魯瓦《微積分導論》(Adrian Rice)

年輕人總有改變世界的宏愿，他們覺得如果再不做點什么，英國數(shù)學就要完蛋了，為此甚至喊出了口號：推廣神圣的d，打倒腐朽的x。換個中國人能理解的語句：x天已死，

想象一下，在英法戰(zhàn)爭剛剛結束，這群劍橋?qū)W生居然在推廣法國的數(shù)學，對當時的英國學界有多么大的觸動。起初，學院的權威們對此暴跳如雷，甚至威脅要將其開除。但諷刺的是，這場變革最終的決勝手段，卻是最“牛爵爺”式的。既然溫和的學術辯論無法叫醒裝睡的人，那就動用簡單粗暴的行政權力。皮科克利用擔任考官的職權，直接在劍橋的畢業(yè)考試中使用了萊布尼茨的符號。

▲喬治·皮科克(MacTutor)

歷史回旋鏢還沒結束。1828年，當年最激進的巴貝奇，竟然被聘請為盧卡斯數(shù)學教授，就是牛頓當年坐過的那把椅子。這位叛徒就在祖師爺?shù)膶氉希瑥氐捉K結了祖師爺?shù)姆柦y(tǒng)治。英國數(shù)學終于在他手里打破百年孤獨，重新連上了世界的網(wǎng)絡。所謂的大逆不道，最后竟成了中興之主。這大概是上帝講給牛頓聽的地獄笑話。

誰是世界上第一個“科學家”？

故事的尾聲發(fā)生年輕人們決定造反的二十年后。當偶像被打破，當“新城”終于開始更新，當年那些年輕人已經(jīng)成為了英國科學界的中流砥柱。但他們發(fā)現(xiàn)，即便砸碎了舊符號，舊的稱呼卻依然像一件不合身的舊長袍，緊緊裹在他們身上。

在此之前，無論你是在研究星星、石頭還是蒸汽機，你都被統(tǒng)稱為“自然哲學家”。這個詞充滿了古典和神學的味道，仿佛他們依然是那個在修道院里獨自揣摩上帝旨意的隱士，靠著冥想和頓悟來解釋世界。但時代已經(jīng)變了。工業(yè)革命的齒輪正在轟鳴，這群搞工業(yè)、搞機器、搞數(shù)據(jù)的新人類，不再是那個坐在蘋果樹下沉思的通才。他們需要鉆研更細分的領域，他們手里的工具不再是神學，而是實驗和數(shù)據(jù)。

▲威廉·惠威爾（wellcome collection）

1833年，在英國科學促進會的會議上，柯勒律治在臺下尖銳的嘲諷：一群搞化石與實驗的人，怎么能被稱之為哲學家呢。這時候威廉·惠威爾站了出來，既然舊長袍不合身，那就把它扔進火里。他當場生造了一個新詞，一個模仿藝術家（Artist）構造的、在這個講究出身的年代聽起來甚至顯得有些粗俗和職業(yè)化的詞。他宣布，從今往后，我們不再是哲學家，我們是：

科學家（Scientist）

這個詞極其精準地定義了這個新群體：他們不再是替上帝解釋意圖的人，他們是解剖自然的人。至此，那場始于1642年冬天的漫長糾葛終于畫上了句號。牛頓被永遠留在了“自然哲學家”的圣殿里，受人敬仰；而那群叛逆者，則披上了“科學家”的新戰(zhàn)袍，推開大門，大步走進了現(xiàn)代世界。