[转帖]纪念伟大的牛顿
作者：ooooooops 提交日期：2003-7-24 10:47:00
公元一六四三年一月四号的这天，在英国乡下一个不出名的小村庄里，一位喝得醉醺醺的神父冒着大雪匆匆赶到一家农户给个早产的婴孩洗礼。那个婴孩身形瘦小，嘴巴紧闭，似乎连呼吸都不畅，周围的人都急得手足无措，这时神父突显急智，一口酒喷向婴儿，终于呛得婴孩大声哭闹起来。多年以后，神父仍把这件事作为自己生平最大的功业，因为他拯救的，远不止是一个病怏怏的婴儿，而是人类历史上最伟大的人，Issac Newton.
牛顿的伟大，每个人都可以有他自己的解读版本，在我来看，说牛顿这种人物一千年只出一个，一点也不过分。大凡物理学家，借金庸老先生的话说，有气宗和剑宗的差别，当然不是说那种相互缠斗不死不休的门派内讧，而是科学研究的方法有所不同。气宗一派者，有深邃的哲学眼光，敏锐的洞察力，超常的直觉，典型如爱因斯坦(A.Einstein),玻尔(N.Bohr)。剑宗一派者，更擅长把复杂的物理思想用流畅的数学语言表达，习惯用数学上严密的逻辑，悉心的推理来代替哲学的思辨。大部分物理学家都属于这一派，高手如拉各朗日，拉普拉斯，哈密顿，至于创立赫赫有名的麦克斯韦方程的麦克斯韦，几乎可以算是风清扬级数的了。相较之下，剑宗一派不乏数学上的一等一高手，但真正说有多少哲学的气质，只怕谈不上，而如爱因斯坦，称之为物理学家，哲学家，当然是无比合适的，如果把数学家的帽子给他带，即使我们同意，爱因斯坦本人也绝对不会同意的，当然这决不是说他的数学不够好。而人类这一千年来，真正气剑合一，配得上物理学家，哲学家，数学家这三大称誉的，只有牛顿一人。
更让人奇怪的是，牛顿本人几乎可以算是对数学并不是很感兴趣的大数学家。（古往今来的这类大数学家似乎只有牛顿这一例而已。）因为他自始至终都是把数学当作工具而已，并没有深入研究的打算。在牛顿很年青的时候，大概是苹果砸到他后不久，他就从开普勒的定理里领悟到了著名的万有引力的距离平方反比率，之所以雪藏十多年后才发表，是因为当时的他无法解释一个看似简单的问题，在计算月球和地球的吸引力的时候，为何两者之间的距离可以从直接球心算起？这非得用到微积分了，当时人类的数学知识几乎是零，牛顿虽然向来谦虚地认为自己是站在巨人们的肩膀上的，但这一次也要自己出手了。
这才是牛顿真正值得后人敬仰的地方，为了完成自己的一套伟大的理论，实验条件不够就自己亲自动手（即使单纯从实验的手段上看，牛顿也是无可挑剔的一代大师），数学家没有跟上他的步伐，也不要紧，自己动手凭空自创一套出来便是，甚么都挡不住他前进的脚步。
这里不妨对比一下爱因斯坦。爱因斯坦在《论运动物体的电动力学》一文提出狭义相对论，直接敲响了辉煌已极的牛顿力学的丧钟，然而看看爱因斯坦在其中用的数学，其实也就是高中生都能理解的水平。乔峰在聚贤庄力战群豪时突然使出平淡无奇的太祖长拳而技惊四座，大概也有相当的风范。在爱因斯坦创作广义相对论的过程中，其展现的惊人的直觉，深锐的洞察力以及对美感的无上推崇，殊不逊于牛顿，而敢于与日常经验决裂的勇气似乎尤有过之。但是我们不要忘记广义相对论背后还有另外一位英雄，爱因斯坦的老朋友兼合作者，数学家Grossmann。爱因斯坦的幸运是找对了这位精通数学的老朋友，Grossmann的幸运在于他深通黎曼几何，广义相对论数学上的框架所在。爱因斯坦可否为自己的广义相对论凭空另创一套几何？我看那是挟泰山以超北海，势所不能，回首当年，数学王子高斯(Gauss)座下首席大弟子，也是高斯最欣赏的学生大数学家黎曼(Riemann)为了这套新几何也是几乎耗尽了一生心血。
也许牛顿的幸运在于他出生的过早，他那个时候数学，物理学都几乎是一片空白，很容易有惊天动地的大作为。但我们不得不承认牛顿在数学上的天赋的确罕见，可是他自己却实实在在地不知道珍惜。即使在晚年，牛顿沉迷于宗教和官场已经很久了，（其时他已经是大英帝国的铸币大臣），他在数学上的天赋仍在闪光。一次，在欧陆的著名数学家族伯努利家族，宣称他们已经完美地解决了最速落线问题。问题其实很简单，一个高度为h的小球，经由如何形状的光滑曲线落到地面，可以使下落时间最短。当时科学界的风气还比较保守，某一派有所发现，立刻像武功秘笈一样藏得严严实实，并以此向同行们炫耀。这次伯努利家族为了炫耀自己的功业，竟然利令智昏地向全欧大撒英雄帖，声称要重奖能解决最速落线问题的人。
不久以后伯努利本人突然收到了一封连名字都没有属的信，匆匆浏览一遍之后就惨叫一声，众人围了过来，他只是反复地说道，我虽然没有见到狮子本人,但无疑我见到的是狮子地爪印。相传这封信就是牛顿本人在某天下班以后思考了一夜写就的。在这封信里，牛顿又用他的天赋为人类开创了数学新的一支，泛函分析。这其实还在其次，其中展示的变分法思想，却像一根红线一样贯穿了物理学的始终，首先在拉各朗日，哈密顿手里变分法成了分析力学的根基所在，后来直接导致了费曼的对量子力学的第三种诠释——路径积分（与海森堡的矩阵力学和薛定谔的波动力学鼎足而三），量子场论里的第一原理也是从变分的思想出发。在当代物理学的研究中，牛顿三定理，万有引力这些粗浅的东西人们已经不大提了，然而变分的理念却潜移默化地成了指导思想。牛顿的若多理论中，只有他并不在意的变分这一条真正具有后现代的意识（如果称相对论和量子力学为现代理论的话），这些曲折大概牛顿本人也想不到吧。牛顿后期的兴趣完全在宗教方面，其实以他的才华，几乎可以将当时的整个数学一换新颜，而他不去做的原因，仅仅是这位大数学家对数学本身不是特别的感兴趣而已。
牛顿的为人向来以尖酸刻薄，睚眦必报而著称。在他执掌英国皇家学会的几十年里，毫不留情把所有他看不顺眼的人都踢了出去，留下的都是牛顿理论的虔诚信徒。这一举动，实在是大大有违科学的宽容精神，而且这种一言堂的做法历史上往往导致无数次科学的灾难。然而在牛顿理论并不像今天这般天经地义的当时，正是这是这批对牛顿敬若天神的信徒对其理论的大力弘扬，并一次又一次显示了其无坚不摧的威力，终于使人类从蒙昧混沌中走向昌明的科学时代。
能在波诡云谲的官场中担任大英帝国的铸币大臣几十年之久，也说明牛顿绝非一般人所想象的书呆子之流。曾有一次，一群蟊贼竟然挑战这个千年第一智人的智慧，企图伪造英镑，牛顿毫不费力地把整个组织连根铲起，十几个人被处绞刑。
牛顿一直活到84岁的高龄才去世，这对于一个生下来就不够斤两的早产儿来说，不过是一生中无数奇迹中的另一个小小奇迹。他葬礼的当天，整个英伦都轰动了，很少露面的英国王室全部出动，政府官员也差不多到齐了，威斯敏斯特教堂的大主教也来了，大英皇家学会的全体成员也到了。全伦敦的百姓也都走出了家门，在他们眼里牛顿无疑是上帝的代言人。
送葬的队伍走的很慢，蜿蜒有数里之长，每个人都以自己的方式地表达着对牛顿的哀悼，但真正发自内心悲痛的是科学家们，他们有的虽然被牛顿的尖刻言词深深伤害过，有的甚至被牛顿赶出了皇家学会而对牛顿记恨终身，然而今天他们一起出自至诚地悲痛着，上帝的代言人走了马上可以再找一个，大英帝国的铸币大臣没了当朝也决不乏精明的干吏所取代，然而以科学家身份的牛顿一死，人类又将会在迷茫中摸索多少年那？他们也不知道答案，只是默默地行走在送葬队伍中......
谨以此文纪念伟大的Issac Newton.
