《量子物理史話》關於胡克與牛頓的這一部分描述,在多大程度上屬實?

無心讀完全篇的話,只看粗體部分(倒數第二段)也行。

飯後閑話:胡克與牛頓
胡克和牛頓在歷史上也算是一對歡喜冤家。兩個人都在力學,光學,儀器等方面有著偉大的貢獻。兩人互相啟發,但是也無需諱言,他們之間存在著不少的激烈爭論,以致互相仇視。除了關於光本性的爭論之外,他們之間還有一個爭執,那就是萬有引力的平方反比定律(ISL)究竟是誰發明的問題,在科學史上也是一個著名的公案。
胡克在力學與行星運動方面花過多年心血,提出過許多深刻的洞見。1679-1680年,胡克與牛頓進行了一系列的通信,討論了引力問題。牛頓雖然早年就已經在此領域取得過一些進展,但不知是荒廢多年還是怎麼地,這次卻是大失水準,他竟然把引力看成不隨距離而變化的常量,並認為物體下落是一個圓螺線。胡克糾正了他的錯誤,並在1月6日的信中假設引力大小是與距離的平方成反比的,雖然說得比較模糊。胡克把牛頓的錯誤捅到了皇家學會那裡,這使得牛頓極為光火,他認定胡克是存心炫耀,並有意讓他出洋相。於是乎兩人間波粒的舊怨未愈,引力的新仇又起,成為終生的對手。
胡克與牛頓的這次通信是科學史上極為重要的話題。牛頓後來雖然打死也不肯承認胡克對其有所幫助,但多數科學史家都認為胡克在這裡提供給了牛頓關鍵性的啟發:沒有胡克的糾正,牛頓一直錯誤地以為行星運動是在兩個平衡力——向心力和離心力同時作用下進行的。到了1684年,胡克和牛頓分別試圖證明平方反比的引力導致橢圓軌道(也就是ISL定律)。胡克吹噓說他證明了,但從未拿出結果;牛頓也說他早就證明過——同樣沒有任何證據。不過幾個月後,牛頓重寫了一份手稿,也就是著名的《論運動》(De Motu),這成為後來《原理》的前身。
《原理》發表後,胡克要求牛頓承認他對於平方反比定律發現的優先權,在前言里提及一下。牛頓再次狂怒:他暴跳如雷,從《原理》裡面刪掉了絕大多數有關胡克的引用,剩下不多的,用詞也從「非常尊敬的胡克先生」變成了簡單的「胡克」兩個字。他是如此怒氣衝天,甚至拒絕出版《原理》第三卷。在牛頓眼中,胡克完全是個江湖騙子,靠猜想和碰運氣來沽名釣譽。許多科學史家也曾以為胡克猜想的成分居多,不過,加州大學桑塔克魯茲分校的Michael Nauenberg教授從胡克的一幅最近披露的圖稿中得出結論:胡克在這個問題上的認識要比人們傳統認為的深刻得多,他所採用的幾何證明手法和牛頓後來在《原理》中所使用的是類似的,所差的只是胡克不懂微積分而已。ISL定律的發明權仍應歸於牛頓,可是胡克顯然在其中佔有重要,甚至關鍵的地位。
應該說胡克也是一位偉大的科學家。他曾幫助波義耳發現波義耳定律,用自己的顯微鏡發現了植物的細胞,《顯微術》更是17世紀最偉大的著作之一。他是最傑出的建築設計師和規劃師,親自主持了1666年倫敦大火後的城市重建工作,如今倫敦城中的許多著名古迹,都是從他手中留下的。在地質學方面,胡克的工作(尤其是對化石的觀測)影響了這個學科整整30年。他發明和製造的儀器(如顯微鏡、空氣唧筒、發條擺鐘、輪形氣壓表等)在當時無與倫比。他所發現的彈性定律是力學最重要的定律之一。在那個時代,胡克在力學和光學方面是僅次於牛頓的偉大科學家,可是似乎他卻永遠生活在牛頓的陰影里。今天的牛頓名滿天下,但今天的中學生只有從課本里的胡克定律(彈性定律)才知道胡克的名字。胡克的晚年相當悲慘:他雙目失明,被幾乎所有人拋棄(其侄女兼情人死了多年),1688年之後,胡克就再沒從皇家學會領過工資。他變得憤世嫉俗,字裡行間充滿了挖苦。胡剋死後連一張畫像也沒有留下來,據說是因為他「太丑了」,但也有學者言之鑿鑿地聲稱,正是牛頓利用職權有意毀棄了胡克的遺物,作為對他最後的報復。
從90年代中期開始,胡克逐漸迎來了翻身的日子,他的名字突然成為科學史界最熱的話題之一。2003年是胡克逝世300周年,科技史學者們雲集於胡克畢業的牛津和他生前任教的格雷夏姆(Gresham)紀念這位科學家。許多人都呼籲,胡克的科學貢獻應當為更多的世人所知。


胡克和牛頓這段公案,幾乎貫穿了這兩位頂尖科學家的一生,雙方都是那個時代的傑出學者(當然牛頓還要遠遠超出),也是最當時最好戰善斗的人士(這一點雙方不相上下),這可能是科學史上規模最為宏大的撕逼,它的波及領域最重:從光學的波動說和粒子說的啟動,到萬有引力定律的提出;它綿延的時間極長:達到了整整三十年。最終以牛頓的全面勝利告終。

我想,把胡克的故事講出來,是最有助於評判孰是孰非的辦法:

胡克生於1635年,出身低微,是牧師的兒子,十歲時父親去世,他繼承了遺產之後前往倫敦學畫,卻在後來開發出了科學天賦,接受了完整的基礎教育。

18歲那年,胡克進入牛津大學,他沒能取得學位,但卻取得了「比一千個學位都重要的東西」,他結識了當時一批活躍於牛津的學者。其中就包括近代化學之父:波義耳。

20歲時胡克得以成為波義耳的助手,發揮他在儀器設計方面的天賦。當時物理學史上的馬德堡半球實驗剛剛成功,馬德堡市市長蓋里克將兩個緊密咬合的黃銅半球用空氣泵將中間抽成真空,大氣壓力將兩個半球緊緊壓在一起,用了十六匹馬方才把半球拉開。消息傳到英國,引起了波義耳的關注,波義耳迅速地投入到空氣泵的研究之中去。然而波義耳長於實驗卻疏於儀器設計,便聘請胡克設計一款空氣泵來協助實驗。

胡克當時並沒有任何圖紙,只是對實驗過程有所耳聞,就隨便做出來一款更好的充氣泵。也正是在胡克的協助下,波義耳在空氣方面得出了一項項研究成果,包括火需要空氣才能燃燒,聲音需要空氣方可傳播,後來還提出了波義耳定律,描述了氣體壓強與氣體體積的反比關係。

也正是靠著波義耳的指導,胡克迅速躋身一線學者行列。1660年冬,十二個科學家在倫敦格雷沙姆學院(Gresham College)聚首,決意成立一所新學院,來推動自然科學與數學的實驗與研究。波義耳便位列其中。後來,胡克被任命為第一任實驗主任(Curator of Experiments)。

這就是後來的英國皇家科學院。

在皇家學會的實驗主任職位上,胡克尤為出色。他涉獵廣泛,長於機械設計,胡克輪式氣壓儀及實用的測速儀均出自他手。他首先對彈簧性質進行研究,提出了力學領域最基本的胡克定律。在光學領域,理論研究上胡克傾向波動說,實際應用中在伽利略此前粗糙的顯微鏡基礎上進行修改,制出第一批實用的顯微鏡。他的《顯微術》是第一部論述顯微學的專著,他在軟木的切片上以顯微鏡發現了蜂巢般緊密排列的細小格子,他創立了細胞(cell)一詞加以描述,全書以英文而非拉丁文寫就,暢銷一時,後來的牛頓私下還曾對此書加以稱讚。

胡克的顯微鏡,插圖取自胡克著作《顯微術》

科學之外,胡克在建築領域也頗有所長。1666年,倫敦大火,一萬三千間民房被焚,是倫敦有史可載上最大的一次火災。胡克便以助手及測量員的身份,隨行英國皇家科學院的建築大師雷恩爵士(Dr. Wern)迅速投入到倫敦的重建當中去,設計了一批優美古雅的建築,後來的格林尼治天文台,也是出於二人之手。

提到胡克,不得不提到胡克與牛頓之間漫長的爭吵,他們首次結怨,是在年輕的牛頓將自己設計的第一版反射望遠鏡擺在皇家學會的案頭之時。

牛頓的反射望遠鏡現代復刻版,自行拍攝,此前收到的禮物

反射望遠鏡是當時最先進的望遠鏡設計,它直接侵入了胡克在學會的兩大擅長領域:光學與儀器設計。當這個小巧精緻的,性能超過了歷代折射式望遠鏡的模型出現,胡克感到自己的地位遭到了挑戰,他沒有加入讚頌反射望遠鏡的陣營,而是大聲宣稱自己才是製作實用反射式望遠鏡的優先人。

胡克在會上強調,他先於牛頓七年便做出了一個僅有3厘米的反射望遠鏡,性能比其他長達15米的望遠鏡還強。甚至還有更小型的設計,可以裝在懷錶里,只是由於黑死病的蔓延和倫敦大火的重建工作才耽擱了進一步研究深入。

與當年牛頓的靦腆相比,胡克的性格完全是另一個極端,他華而不實,好故弄玄虛,常常把遠未完善的設計拿來吹噓,又以擔心被剽竊技術為由拒絕給出設計細節。胡克對發明權的爭奪以其拿不出設計實物而未被理會。然而他更進一步,對牛頓隨後提交的論文提出多項質疑,二人之間劍拔弩張。


胡克在吵架方面,已經是整個學術界的佼佼者,後來萊布尼茨造訪英倫,他發明的手搖計算器已經超過了當時英國皇家學會的設計,廣受好評。胡克就出來跳反,尖酸刻薄地嘲笑了萊布尼茨的作品。後來胡克和惠更斯(法國科學院掌門人)同為光學波動論陣營,但彼此也非常不合,二人都稱自己發明了遊絲彈簧(這讓後來的手錶發條成為可能),到處說個不停,後來皇家學院只能和稀泥地官方規定:以後各項會議都不討論遊絲彈簧發明權的歸屬。


牛頓成長之後,在吵架方面也不遑多讓,幾乎吵遍了全歐洲的一流學者。光學領域牛頓力主粒子說,和主張波動說的胡克和惠更斯一向不容水火;同格林尼治天文台長弗蘭斯蒂德關係也非常差;最有名的爭端是微積分發明權問題,對手是萊布尼茨。


在每一次交鋒中,牛頓幾乎都展開了全方位的碾壓,即使微積分一案中和萊布尼茨學術水平平分秋色,但牛頓依然懂得利用皇家學會的關係對萊布尼茨進行打擊。


學術上一生中牛頓只被打過一次臉,唯一的這次就是被胡克重擊。

二人曾經爭論過,如果在高塔上平拋物體,假設地球可以穿透,沒有阻力,那麼最後物體的軌跡應該是什麼。按照牛頓所說的,物體的軌跡應該是一條螺旋線,最終將停留在地心。而按照胡克的觀點,平拋物體不損失任何能量,應該呈一條橢圓軌道繞地球一周,回到原處。


胡克是對的。而且胡克抓住這一點,在皇家學會到處宣揚,對牛頓多加諷刺。牛頓也只能忍氣吞聲,在此後的信函溝通中謹慎小心,一度到了不願出席學會會議的地步。


此後的一封寫給胡克的信函中,牛頓充滿諷刺意味地寫出了那句被引用了無數次的名言:「如果說我看的更遠,那是因為我站在巨人的肩上。」——一直忌憚別人提到自己身軀矮小又是駝背的胡克收到此信,當然知道牛頓覆蓋在表面謙虛措辭之下真正的含義。


胡克對平拋物體自由落體的橢圓軌道預測,事實上已經探及了萬有引力定律、平方反比定律的邊緣,1684年,倫敦市內的一家咖啡館裡,哈雷、建築大師雷恩爵士和胡克一邊喝著清咖啡一邊探討著科學問題。當時三人的交鋒點在於行星軌道計算,哈雷提出發問,請教另兩位科學家,行星與太陽之間的作用力是否遵循平方反比定律,如若遵循,行星的軌道應該是什麼形狀。


胡克與雷恩均不能給出合理解答,不過胡克按照一貫性格也得吹上幾句,他說自己早就已經證明這一問題,但拒絕公布證明過程,由此讓別人認識到知識的寶貴。雷恩對胡克的吹噓非常不滿,當即與二人下了一個賭注,給胡克和哈雷兩個月時間,先找到答案者可以獲得一本價值40先令的書籍。

兩個月的時間匆匆而逝,胡克和哈雷都沒能給出合理的證明,雷恩失去了對胡克的耐心,還加以冷嘲熱諷。哈雷自覺無法獨立解決,他收拾行囊前往劍橋,在當年秋天敲開了牛頓的家門。


哈雷本以為牛頓要經過漫長的計算才能得出結果,可牛頓隨口就報出了答案:橢圓形。


哈雷問為什麼,牛頓說:「我算過。」


在哈雷的強烈要求下,牛頓答應給哈雷提供一篇論文,詳細闡述。

三個月後牛頓的信函從劍橋翩然而至,裡面是牛頓用9頁紙的篇幅寫就的《繞轉物體的研究》,這薄薄的9頁紙的價值遠遠超過等重的黃金,此後在這9頁綱要的基礎上,牛頓將其擴充為三巨冊版本的《論自然哲學的數學原理》,正式發表萬有引力定律,以一人之力,將伽利略用於地面的力學體系和開普勒用於天空的力學體系加以統一。他告訴人們,原來周遭世界竟然與星體之間遵循著同樣的定律。他在開普勒的行星三大定律基礎之上更進一步,告知學界開普勒的橢圓軌道並不是宇宙的終極真理,而只是深層萬有引力定律的一個基本表徵。伽利略和開普勒告訴大家宇宙是什麼,而牛頓從純數學的角度,來告訴世界究竟為什麼。


如今這部作品已經成為科學史上最重要的科學著作,沒有之一,它甚至知名到已經無需提及書的全名,僅說出《原理》二字,便眾皆知曉。

《論自然哲學的數學原理》封面,圖片引自百度百科「自然哲學的數學原理」詞條。

不過,即使是如此條分縷析的煌煌巨著,也不乏反對。其中首推夙敵胡克,萬有引力的基礎平方反比定律早在與哈雷打賭時他便有所涉獵,如今見到牛頓著書立說,他心中自然不平。書籍尚未出版時,他便堅稱牛頓的重力研究自己早就做過,並怒不可遏地表示是自己啟迪了牛頓的書作,要求牛頓在《原理》的序言中予以聲明。牛頓迅速做出了反應,他重新仔細的校對了書稿,乾淨利落地將書稿中出現的胡克的名字盡數刪除。


胡克與牛頓之間裂痕愈深,在皇家學院此後的一次例會上,他看到牛頓及一批科學家漸次步入,便憤憤起身,離開了會場。


1703年,牛頓的夙敵胡克在落寞中走完了自己六十八年的人生旅途。他在牛頓發表萬有引力定律之前已經了解到平方反比定律,他的證明手法也與牛頓在《原理》一書中所使用的相似。胡克萬有引力的發展歷程中做出的貢獻以及對牛頓的一點啟發,在日後牛頓強大話語權的壓制下,很少為人所知。


胡克去世後牛頓更進一步,當選為新任英國皇家學會主席。這是牛頓一生影響力的頂峰,他迅速而高效地,開始了對昔日老對手的清算。


首當其衝的是已經逝世的胡克,英國皇家學會中的胡克實驗室和圖書館被就地解散,胡克留下的實驗器材或被分散或遭銷毀。甚至,在1710年皇家學會會址搬遷時,唯一的一副畫像在搬遷中遺失,至今無人知曉胡克的真實面貌。


在胡克逝世的第二年,牛頓重啟光學的波動說與微粒說之爭,於當年出版巨著《光學》,這本著作匯聚了牛頓在劍橋三十年研究的心力,從粒子的角度,闡明了反射、折射、透鏡成像、眼睛作用模式、光譜等方方面面的內容,他更從波動說中汲取養分,將波動說中的震動、周期等理論引入粒子論,全面完善補足了粒子學說。緊接著他將波動說無法解釋的問題一一提出,並對惠更斯當年的《光論》加以駁斥。當時惠更斯已在九年前病逝於荷蘭海牙。波動說連失胡克與惠更斯兩大支柱,牛頓以一己之力,扭轉了光學兩大理論交鋒局勢,此後的一個世紀,微粒說一直牢牢佔據著光學研究的主流,波動說則要等到英國物理學家托馬斯·楊的帶領方才捲土重來,而那時時光已經流逝到1807年,正是拿破崙和嘉慶皇帝分掌東西方政權的時代。


結語


談到對歷史人物的評價,往往夾敘夾議,敘述的部分固然可以做到公正,而議論的部分卻不免要見仁見智。以下僅代表我的觀點:胡克是當時才華橫溢的大師,也確實作出了種種貢獻,然而他在科學史上的地位並沒有被低估。


胡克發現的東西多麼?多。但獨創性和影響力均有欠缺。

胡克為波義耳定律貢獻了很多心力,但他是作為波義耳的助手;胡克也是光學波動說的主力,但波動說的第一人當屬惠更斯,是惠更斯的《光論》成為了光學波動論領域的奠基之作;他在顯微鏡方面的應用也很贊,但同時代還有荷蘭的列文虎克,他磨製的鏡片更在胡克之上,且顯微鏡固然為我們開啟了微生物大門,但當時人們只是從門口走過,並未有任何深刻的延展;他也確實先摸到了萬有引力定律的邊緣,可他沒有耐下心去,最後是牛頓花費了巨大的心力不斷研究,出版了《原理》,為什麼名譽不能歸功於胡克?——因為當時有那麼多人靠直覺猜測過平方反比定律之下的橢圓軌道,而只有牛頓面對哈雷的提問,有底氣說一句:「我算過。」

胡克涉獵淵博,在力學、天文、數學、建築諸多領域均有建樹,他有那麼多的機會可以成為一個領域裡最傑出的的人才,可是都一一錯過。如果他能在他廣博的知識體系中隨便擇其一深入探索,無疑將取得更大的成就。

可惜他沒有。

所以他只能靠著課本上的胡克定律讓我們記住他。

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千贊更新一發私貨
這種科學史小眾話題能上千贊,作為科學史愛好者,還挺欣慰。

不過——
說到牛頓(包括這個答案和我的其他答案)總有人在下面一副很懂的樣子說道: 「啊你們知道嗎?其實牛頓主業是研究神學和煉金,科學就是帶著玩玩。」

此處限於篇幅,我不提供文獻反駁,只想說:讀歷史什麼時候能摒棄掉這種獵奇向飯桌話題式小道消息口吻的沾沾自喜,才算是真正在讀歷史啊。


謝愛好廣泛的題主邀。
網路上經常流傳著一些「平反文」,為一些長期被打壓的歷史人物唱唱反調,鳴鳴不平。拋除一些政治人物背後的運作可能別有用心,大家更多的就是圖個樂子談資,順便同情一下輿論中的弱者。像牛頓胡克這樣的科學史上八卦,總被我們津津樂道,另一個更典型的歷史是特斯拉。
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胡克同學是17世紀腐國傑出的科學家,Capo在文中關於胡克的事實基本可以認定屬實。
但是,我對文中對胡克地位的觀點持保留態度。即使牛頓似乎刻意銷毀過胡克的遺物(挺像牛頓的作風),也沒有證據表明胡克的地位被低估了,他基本上就在他該在的位置上。
比不過牛頓太正常了,誰叫別人是「天不生牛頓,萬古如長夜」的牛逼頓呢?
胡克是傑出不錯,但在中學課本里在胡克定律這出現一次已經很不錯了。近代物理學家和胡克大致處於同一檔次的不下五十(我信口胡謅),幹嘛要讓中學生記這麼多人名?胡克和萊布尼茨一樣,和牛逼頓處在一個時代是比較不幸,因為牛逼頓超越了那個時代。你理綜考290是不錯,拿出去可以虐人,但牛逼頓考300是因為滿分只有300。
Capo這段寫胡克,提到了就順便吹一下,不用太當真。2003年胡克逝世300周年開個會,正是大老闆小老闆聚眾玩耍的和諧時刻,難不成要呼籲胡克的地位被高估了?不帶這麼打臉的啊。
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另一個小八卦,關於顯微鏡。生物書上出現的那位列文虎克(荷蘭語:Antoni van Leeuwenhoek;1632年10月24日-1723年8月30日)和羅伯特·胡克(Robert Hooke,1635年7月18日-1703年3月3日)處於同一時代,他們的顯微鏡發現似乎是平行成就,只是兩位的譯名比較巧。列文虎克更偏重於博物派,拿著看了不少東西;胡克貢獻了細胞這個詞。


不必因牛頓研究鍊金術而貶低他。
元素之間不能通過簡單有效的辦法轉換,很晚以後才明白。
在當時還是個未知領域。牛頓去探索是十分正常的。牛頓的偉大在於他雖然作了不少努力,卻沒有正式發表過一篇支持鍊金術的論文。
近現代不少極高明的大科學家,對於人類的生理極限,乃至於特異功能極感興趣,這也類似。
對未知領域的好奇不是壞事。


上周摸到了胡克1664年初版的Micrographia顯微術


要是沒有惠更斯,胡克,萊布尼茨。牛頓得有多寂寞啊


牛頓老大胡克就是老二……可惜他倆離得太近,所以被牛頓掩蓋了光彩。
順便當時還有一個荷蘭人列文虎克,他也是搞顯微鏡的,上學的時候曾經以為是一個人來著。
胡克用顯微鏡的主要成就是---化石研究,當時人們把硅化木和一些原始生物的化石當成是礦物,胡克觀察了它們的細小結構,認為這是生物的遺體。
列文虎克則是顯微鏡製作高手,他能製作當時最好的顯微鏡,發現了滴蟲細菌精子等微小生物,是微生物學開山怪。他還發現了毛細血管等細小生物構造。
牛頓和胡克的矛盾據最後的鍊金術士--牛頓這本書所說,始於對牛頓的光學論文的評審。
1669年2月,牛頓製造出世界上第一架反射式望遠鏡,1671年,牛頓將望遠鏡提交給皇家學會,國王查理二世試用瞭望遠鏡,大加讚揚。牛頓也順利成章進入皇家學會,其秘書長奧爾登伯格詢問牛頓的光學見解,於是牛頓寫出了(論光線和顏色)論文。
在遞交望遠鏡的時候,胡克看了順口表示:自己在幾年前已經製作過一個類似的小望遠鏡,但沒有繼續下去。====然而,胡克並沒有將這個他說可以藏在懷錶里的小東西給人看過,所以也沒人覺得他對反射望遠鏡有什麼發明權。至於反射望遠鏡的理論設計則他倆都不能擁有,那是蘇格蘭人最先提出的,但蘇格蘭人無法製造出來。
胡克的這個發言牛頓當時不知道,但他後來應該聽說了。
牛頓遞交論文,老資格的胡克審閱,胡克花了3小時(很草率)的審閱後,表示對牛頓的顏色假說還不足讓他信服。(牛頓對顏色成因採用粒子說,胡克則是波動說的擁戴)
現今我們喜歡稱為牛逼頓的牛頓可不是缺乏自信的人,他在回信中表示,自己堅信自己的正確。
他們的言語是書信來往,實際是十分客氣的,沒有現在網路語言遍及的鄙俗辭彙,毫無對對方的人格道德行為的攻擊,只是堅定的表示自己的意見---這是一種倔強。
然後,他倆就杠上了。胡克抓住牛頓論文里的一些輕率的用詞批評他。(牛頓在論文開始強調自己是一種假說,在論文中間卻聲稱光必定是一種粒子,不需要爭論)。胡克的抨擊正中要害,牛頓只好沉默以對。暗地裡,牛頓在回看自己的論文,計劃對胡克的批評做出反擊。
這些事是1672年初的時候。胡克有著夸夸其談的壞名聲,他經常聲稱發明了某樣東西,卻拿不出實物來------雖然他發明的實物很多。這種浮躁的壞習慣,在學會的同事中造成了一種反感。牛頓的發明和理論得到了當時的光學權威荷蘭人惠更斯的讚揚,他並不是孤獨一人。
下一個是帕迪斯事件,牛頓的理論,受到了巴黎教士帕迪斯的質疑,牛頓和帕迪斯進行了爭論,成功的說服了教士,但其言辭中的自傲卻被胡克捕捉到,向秘書長奧爾登伯格表示不滿。奧爾登伯格寫信勸牛頓語氣緩和些,牛頓的自尊受到了一點傷害。(當時的書信爭論都登載在學會的刊物上)
他傲嬌的表示----本來我有一些資料(成果)想給您,既然如此,就先不公布了。
(30年後,牛頓在發表「光學」的時候才將這些資料公佈於世。)
但這不耽誤牛頓的回擊-----1672年6月,牛頓就胡克的批評做了反擊,逐一反駁胡克的觀點,折服了學會的同仁,學會決議,讓胡克把牛頓的實驗重做一遍,並提交報告。
(但是胡克一直拖延此事,4年後才提交報告)
胡克這頭剛按下來,另一頭惠更斯又改變了想法,他覺得牛頓的粒子論還不夠完善(畢竟無法看到光粒子)。牛頓在學會的反覆辯論中漸漸的失去了冷靜,聲稱要退出。奧爾登伯格則安慰牛頓,助他度過了情緒不穩期。牛頓給惠更斯回信表示願意給他親自實驗後,惠更斯便不再爭論。
然後牛頓退居劍橋大學,遠離爭論,潛心做自己的研究。
三年後的1675年12月,牛頓才提交了兩篇光學論文。這些論文再次引來胡克的私下指責,胡克聲稱牛頓從他的著作里吸取靈感。這些指責是在咖啡館之類的場合說的,牛頓顯然是從奧爾登伯格那裡聽到了這些指責。胡克的夸夸其談和輕率指責已經讓奧爾登伯格很反感他了。胡克單獨寫信給牛頓,奧爾登伯格則寫信提醒牛頓當心。
胡克和牛頓的信函,按照當時的紳士風氣,充滿了虛情假意的恭維。在這些辭彙之後,胡克表示牛頓的工作建立在他的基礎上,牛頓則回信表示「假如我看的比較遠,是因為我站在你們這些巨人的肩膀上」----而胡克是個小矮子。
1676年4月,胡克終於把自己的報告拿了出來,在皇家學會公開示範,牛頓再次大獲全勝,牛頓做過的實驗被驗證了,牛頓沒做過實驗但預言過的也被證實了。光學的戰爭結束,力學的戰爭即將到來。
牛頓的保護人奧爾登伯格一年後去世,胡克登上學會秘書長的位置,牛頓的日子不好過了。他繼續退回劍橋做自己的研究,不和胡克聯繫。
引力的概念本來是紛亂的,亞里士多德便知道有重力的存在,但他並不認為天空中完美的天體會受這種力的影響。亞里士多德也不覺得力可以從真空中傳遞過來。笛卡爾認為行星在以太漩渦里隨波而動,不需要引入某種力。開普勒認為行星和太陽間的力是磁力,他把星星想像為一塊大型磁鐵。開普勒還發現行星是橢圓軌道。
在牛頓的時代,人們已經知道磁力的平方反比定律,也就有人認為,太陽和行星之間的力也遵守這一定律。然而,太陽和行星間的力,何以使得行星表現出橢圓軌道呢?無人可解答這個問題。因此天體引力只能停留在假說之上,無從驗證。
1679年,上任三年的胡克和牛頓通訊-----詢問牛頓在行星運動上的意見。牛頓回信中透露了對一個科學實驗----高空自由落體和地球自轉的關係----的見解。牛頓在這個見解上犯了錯誤。胡克拿到回信之後,立即拿到學會去公開宣讀,然後又當眾指出牛頓的錯誤來。(然而,胡克的見解也是錯的)。
就這個實驗,牛頓和胡克展開了書信論戰,胡克享有學會秘書長的權力,他便用此將自己的勝利向學會成員公開宣揚,打擊牛頓的名聲。幾封信後,牛頓沉默了。但復仇的心思在他心裡萌生,推動牛頓向力學的更深領域前進。
在行星橢圓軌道的問題上,當時除了牛頓,沒人具有解決的數學能力。也許萊布尼茨可以,但他又不關心力學。胡克依然和牛頓通訊,這位秘書長堅信平方反比定律能推導出橢圓軌道,但秘書長無法計算出來,他把自己的想法告知牛頓,牛頓則把自己的想法和進展深藏不露,他不願意再給胡克任何攻擊的借口。
在劍橋大學蟄伏的這幾年,牛頓的一位未來戰友--天文學家哈雷進入皇家學會。哈雷出身富裕商家,愛好天文。1678年他進入皇家學會,1680年,他觀測了一顆彗星(卡西尼彗星)----歐洲許多學者都在觀測,牛頓胡克也不例外,他們互相聯繫,通信。1682年,又觀測了另一顆彗星(哈雷彗星)。
卡西尼率先指出,1680年的彗星是第谷在103年前觀測到的(後來這顆彗星便以卡西尼命名)。胡克則寫文指出,彗星的運動和行星應該有相同的特點。牛頓並不寫書,而是私下裡用他的微積分來分析彗星軌道,他得出,彗星軌道和行星一樣是橢圓形的,同時他也論證了以太並不存在。
哈雷也在研究這些問題,他和胡克一樣認為平方反比定律是橢圓軌道的原因,哈雷感覺自己數學不夠用,1684年8月,哈雷去請教牛頓行星軌道的問題,牛頓表示自己早已證明過---不用說哈雷希望見到牛頓的論文,四個月後,牛頓交給哈雷一份手稿。12月10日,哈雷向學會公布了牛頓的論文。
哈雷立即被牛頓的才華所折服,頻繁拜訪牛頓,他們會面越多,便越驚嘆牛頓的構想精妙又無窮無盡,進而便問起牛頓為何不將這些東西告知學會的原因,牛頓坦承了他和胡克的私怨。
哈雷和幾位會員為牛頓不平,他們請牛頓把這些精妙想法總結成書,一次出版,哈雷負責出版事宜。在出版前,大家都為牛頓保密。1687年7月,牛頓出版自然哲學的數學原理,一步邁上科學最頂峰。
牛頓這本書出版前,哈雷向皇家學會遞交出版費用申請,向胡克遞交了牛頓的稿件,胡克看後又大發牢騷,說牛頓的某些想法是自己的。胡克希望牛頓把自己的名字加進著作去,哈雷傳話給牛頓,牛頓憤怒之下,不但沒加,反而將原有的胡克名字全部刪除。
胡克為了手稿里的某些觀點繼續和牛頓論戰,牛頓幾乎想壓下手稿中的第三卷不予出版,在哈雷安撫下才放棄。胡克自然想阻止沒有他名字的手稿出版,但學會中的大部分成員都站在牛頓一邊,因此這部劃時代著作還是按時印刷了。
這本書第一版銷售數只有數百本,內容精深不說,牛頓還特意寫成拉丁文版,他和哈雷講,他不願意向一知半解者慢慢解釋,所以乾脆寫的讓他們看不懂。者並不阻礙在博學者中的傳播,按照皇家學會的習慣,這本書被送給歐洲各國的知名學者或者學會,大學,請求他們點評,反響非常好,歐洲的學術機構都對牛頓心懷敬意,而且與日俱增。
牛頓的成功是對胡克的刺激,胡克樂於在私下裡貶低牛頓,在公共場合,胡克只能強調,他認為牛頓的理論只是假說,而非事實。
牛頓在聲譽日隆之時,迎來了另一位密友---哲學家洛克,洛克因為反對天主教而被放逐到荷蘭,在荷蘭洛克進入荷蘭執政威廉的宮廷,1688年詹姆士國王被推翻,威廉和瑪麗入主英格蘭。洛克在此時正好讀了牛頓的著作,成為牛頓的崇拜者,他也將牛頓著作介紹進權力圈,在那裡牛頓又收穫了不少追星族,1696年,牛頓的朋友,財政大臣蒙塔古任命牛頓出任造幣廠廠長,後提為總監。牛頓隨之離開劍橋搬到倫敦。他美麗的外甥女跟隨,這位美人和幾位有權勢的大人物之間有不少傳聞,現在人們認為,她和蒙塔古同居,而且蒙塔古在遺囑里把2萬英鎊的財產贈與她,這是牛頓年俸的四十倍。這些傳聞損害了牛頓在皇家學會的道德名聲,但無損於他的學術名聲。牛頓和胡克在這段時間裡並未開戰,但後者已經處於劣勢了。皇家學會的日子也不好過,財政緊張,胡克只好把學會搬到自己家裡來開,眾多的實驗也因為經費不足被擱置,學會的人員和活動都減少了一半。
1703年,胡克病逝,學會成員隨後選牛頓為學會主席,在胡克時期,這個職位一直交給有錢的貴族擔任,蒙塔古就是一任主席。牛頓成為主席後,馬上提交了他的巨著「光學」,這本書又把牛頓的地位抬高了許多,1705年,牛頓受封為爵士。
牛頓的回歸使得皇家學會又興盛起來,牛頓現在要對當年的事情做了斷了----有恩必報,牛頓助哈雷當上了牛津的教授,另幾位學界友人也得到提拔。
牛頓建立了收費會員制,把王室成員拉進來解決財政困難,又發行債券,投資股票。後來,牛頓把學會搬進了新購置的大廳。在這次搬遷中,胡克唯一的肖像,還有胡克買的許多設備不見了。在牛頓執掌學會的二十多年裡,胡克幾乎不被提起。胡克對牛頓的壓制是把牛頓的錯誤公之於眾,牛頓對胡克的報復是對胡克的一切都置之不理。


好羨慕那個時代,那個科學發現和發明不停湧現,以至於經常發生撞車,引發各方大神互相撕逼的時代。


想起項武義丘成桐互撕,大家沒點脾氣也不現實


屬實,但大家更應該關注物理本身而不是物理八卦好不好。


很大程度上是屬實的。
嗯,牛頓先生其實性格不是非常好。


那個年代本身就是物理學比較混亂的時期,可以說是黎明前的黑暗階段,各種思想並存,誰能歸納總結出力學最根本定律誰就是偉人,也就是說要系統理論話。
這一點牛頓做到了。
力不是牛頓提出的,行星運動定律也不是牛頓提出的。但是他敏銳地覺查到力與加速度的聯繫,行星運動也是一種稱為引力的力作用的。從而力與運動成為一個理論。
關於微積分的發明,毫無疑問牛頓也是獨立發明的,從他關於速度和加速度的理解就能看出,很形象也更像物理學家的思維,稱做流數。然而他對微積分的理解和貢獻遠不如萊布尼辭。
牛頓在物理學上的成就已經足夠偉大,我個人覺得至今無人超越,包括愛因斯坦在內,從歷史上人們的評價就可以知道。牛頓理論一出世,牛頓就被稱為了神,相對論出現後,愛因斯坦被稱為窺視上帝密秘的人。


胡克和牛頓的差距??大概相當於尤因和喬丹的差距吧(籃球迷飄過)


胡克太淵博了,以至於沒有什麼深入的研究被人們記住,發現的東西倒是很多,吃虧在數學能力。最重要的是,他的對手是牛頓,這個在物理歷史地位排第一,數學歷史地位排前三的超級巨星。


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