• 《科学巨人牛顿》第四章 从学生到教授 七、首任卢卡斯讲座教授

  • 发布时间:2016-01-07 18:40 浏览:加载中
  •   从多方面来看,巴罗的性格与经验恰恰和牛顿相反。巴罗于1630年诞生于一个富裕的商人家中,1647年他以全自费生的资格进入三一学院,在很年轻时 就被认为是个极有前途的学者。巴罗遭遇到的问题不是他缺乏能力,或是处在不甚出色的学术环境,而是他的政治和宗教观点:他天生是个清教徒,并忠于王室。

       那是在王室复辟之前十几年的事情,大学完全受到国会议员所控制,巴罗那时就被归属为非主流分子,而他又勇于发表政治观点,遂不受学校当局欢迎,全靠他的 学术天分救了他,让他好几回得以免于被起诉。他对于培根、伽桑狄、笛卡儿等人的著作很感兴趣,虽然他在学术上的进展比不上牛顿后来所达到的境界,毕竟他还 是个聪明能干的数学家兼哲学家。

      巴罗的性格也和牛顿迥异,他还蛮喜欢教书的,作为一位年轻的教师,他授课的方式机智而风趣——至少以 当时的标准而言是如此。牛顿却完全相反,据他的助手汉弗莱·牛顿(与我们的大科学家牛顿无亲戚关系)所说,他只见他的老板笑过一次,他说:“有一回他借一 本欧几里得的著作给朋友看,他问那位朋友看了多少?喜不喜欢那作者?朋友反过来用自己的问题去回答:‘学这样的东西对我的一生有什么好处和用处?’牛顿听 了开心地笑起来。”

      巴罗烟抽得厉害,非常不修边幅,这点又和牛顿很不一样。还有他喜欢听自己的声音,他后来在1669年担任查理二世的王室教堂主牧的时候,据说有一回他的说教竟然长达3个半小时。

       另外,巴罗又喜欢到各地旅行。早在1655年他获得三一学院的研究员资格之后不久,就发觉他那些不受欢迎的政治宗教观点可能会影响他的学术研究,于是向 三一学院申请到三年的旅行补助,每年16英镑,就立即出发去欧洲旅行了四年。大概就在那次旅行途中,巴罗第一次接触到炼金术,以后这就成为他一生断断续续 追求的兴趣目标。日后他与牛顿成为同事,把这些知识和他认识的这方面朋友都介绍给了牛顿。

      在国内,由于1660年查理二世加冕,巴罗 发觉三一学院的政治气氛变得有利于他了。一些关于他在国外历险的故事,在他回来之前即已经传遍校园,包括他亲手搏斗击败一个与他争执的土耳其人,以及他在 巴黎以雄辩压倒一群耶稣会教士,这些新闻使他在大学里被捧为英雄。很快地巴罗被选为三一学院的希腊文钦定讲座教授,1662年改任为伦敦的几何学格雷沙姆 讲座教授,并且在皇家学会创会会员名单中列名(虽然他不曾担任什么活跃的角色,也极少出席会议)。

      两年之后的1664年,巴罗再度获 得一个新设的讲座教席。有一位圣约翰大学的研究员兼该校行政会议议员卢卡斯,经英王查理二世批准,顺利地在剑桥大学设立讲座,正式名衔为卢卡斯数学讲座教 授。卢卡斯本人希望把这教席授予真正有学问之士,那时巴罗被认为是大学中最有学术成就的人,就毫无困难地得到了这一职位。今天这个教席仍然存在,担任这项 职务的是霍金教授。

      这一职务有最丰厚的待遇和最轻的教学责任,每年薪金为100英镑,但是,担任这教席就不可以兼任其他任何学术职务 了。起先巴罗还觉得适合,他对教学任务作了万全的准备,包括一整年的讲授课程,以及每年提供大学图书馆最少10份授课的文字内容。事实上,他教的是一门必 修课,但大多数时候教室里却没有一个学生,可能是因为他的教材太深,学生的程度太低,听不懂巴罗教授的讲解。他主要教的是他最感兴趣的题材,包括数学和光 学。而那些东西对于被宠坏了的富家子弟来说,是太过深奥了一点,何况他们进大学所希冀的不过是安然取得一个学位,然后寻觅一条障碍最少的人生途径,或许到 一个安静的乡镇担任教区牧师的职务,或者经营家庭事业什么的。

      巴罗运气还算不错,当时学校对于他那职位的规定没有严格监督遵行。他很少给学生提供自己已写好的讲义,反而因常被学生冷落而感到泄气,一年三个学期中他只有勇气教一个学期的课。

       担任过王室教堂主牧的圣职之后,巴罗于1672年至1677年这5年间,担任三一学院的院长,而在壮年时瘁死于任上。在院长任内,他几乎单打独斗地启动 了建造三一学院的图书馆,这座图书馆是由他的朋友雷恩设计的。巴罗被后世评为复辟时期三一学院的最佳院长之一,然而他在历史上留名无疑是因为他和牛顿的关 系。

      他们两人可能不是很好的朋友,但是彼此尊重。若牛顿第一次见巴罗就显得不懂基础数学的那个故事具有一点真实性,那么这坏印象不久 也就被忘记了。巴罗在那次首度的冷漠会面之后,不过短短的5年半光景,就把卢卡斯数学讲座的职位传给了牛顿,可说令人相当惊讶。犹如这位巴罗前辈在 1659年回到剑桥成为一个饱经风霜的漂泊英雄后不久,就深受学校当局赏识一样,牛顿也是如此,他在1667年自伍尔索普家中知识漫游归来,很快就获得了 巴罗的赏识。

      尽管牛顿天性不爱世俗的交游,但毫无疑问他还是聪明地维持了一些人际关系,然而他所依赖的不是讨人喜欢的性格,而是仅靠 令人印象深刻的智慧力量。巴宾顿是个关键人物,他使牛顿顺利地从一个伍尔索普的乡下少年摇身变为三一学院的研究员。摩耳也提供了学术上的帮助,他与巴宾顿 两人都和巴罗相熟。所以他们只稍再花了点工夫,这位卢卡斯讲座教授就引领牛顿通向了接触剑桥学术系统的更高层。

      到了1667年春天, 牛顿失去对数学的兴趣,逐渐喜欢上炼金术。据知摩耳、巴宾顿和巴罗都对此术有兴趣,而当代最伟大的实验家波义耳也早已研习这门不公开的学问了。牛顿在私下 读过波义耳的文章之后,也打算用科学的观点去探讨炼金术。他一向渴望将不同的研究领域整合起来,而他从炼金术中找到了一些诱发灵感的自然来源。少年时期的 牛顿曾在药店里制造过颜料和秘方药品,做过一些实验,然而这些只是预备课程罢了。

      牛顿被遴选为研究员之后,巴罗相信他在伍尔索普两年 期间,确实已经获得一些科学结论,但是,巴罗同时也发觉牛顿十分不愿意把自己的研究结果与尚待整理的构思公开。从这里我们看出,牛顿的学术进展到这个阶 段,仍然深深抱着一种怀疑别人的态度,惟恐他的新发现被人窃取。他似乎相信,只有在研究充分发展之后才能公布结果。长时间以来,牛顿对于许多人用自己不成 熟的见解去混淆前贤的理论,觉得十分难以接受,所以他也不愿意让别人把自己看成那样,这可以由他不满于笛卡儿所深信的旋涡理论看出来:17世纪60年代的 中期,牛顿深感笛卡儿的理论模糊不清,而且根本不能验证,因此指出他自己做研究的原则,“我不杜撰假说”。

      这种态度正说明了,为何牛 顿在领悟出基本重力观念之后20年,才写出《原理》一书来。他从来不会发表那些半生不熟的概念,也不愿提出尚未能用数学表达或以实验具体化的想法。当他仍 住在伍尔索普的时候,心里就明白他已经发现一些重要的东西了,尽管如此,他那时以为自己可能只是抓破问题的表皮而已。但另一方面,巴罗则是深信将研究成果 发表的必要性,或者至少也要在科学界和别人共同讨论才是。

      终于,有一个机会使牛顿相信应该可以发表研究成果了。1668年9月,巴罗 一位住在伦敦的数学家朋友,约翰·柯林斯(1625~1683),他是皇家学会院士,积极推动了欧洲各地的科学家用信函和发表论文的方式联系起来。一回他 寄给巴罗一本由丹麦数学家墨卡托写的一本书,题目叫做《对数的技巧》,内容是讨论计算对数的一种新方法。巴罗把这本书交给牛顿,他知道这位高足早于两年前 在伍尔索普就研究过比这更高深的数学了,或者在更早的1665年离开剑桥之前即已涉猎。

      可以想像牛顿看了墨卡托的论文之后大为震惊,立刻写了一篇短论文,将他早些时候研究数学时在这方面的心得作一概述,结果成功写了一篇著名的论文《无限级数的分析》。但是,他那时仍不愿意让巴罗通过柯林斯或任何人发表这篇论文。

       巴罗在回复柯林斯的第一封信中说:“我这儿有一位朋友对这方面的研究极具天分,前些天他交给我一篇论文,他在里面写下了计算数值大小的方法,和墨卡托先 生关于双曲线的计算相似,不过我看来十分通用。”一个月之后,显然是巴罗劝告牛顿的结果,后者将《无限级数的分析》寄给了柯林斯。不过,巴罗仍然不得提起 作者的姓名:我信守诺言将我朋友的论文寄上给您,深信它必定令您满意。我希望您觉得它好而加以精读,读后请即寄还,那是我向作者要求寄给您时所答应他的条 件。又请您在收到后尽快给我回音……因为我害怕邮寄的风险。柯林斯当然希望发表这篇《无限级数的分析》,可是他们无论怎样都说服不了这位青年才俊。然而在 巴罗坚持之下,牛顿终于勉为其难地答应巴罗将他的名字透露给柯林斯:“我很高兴我朋友的论文令您满意,他的名字叫做牛顿,是本校的研究员,而且非常年 轻……但他在数学方面具有不凡的天分及才能。”

      接着巴罗又传信给柯林斯,告诉他牛顿同意将论文交给皇家学会的主席和有限的几位具备这 方面专长的会员阅读。可是这已经是最大让步了,巴罗和柯林斯都无法说服牛顿将论文公开发表。事实上,这篇《无限级数的分析》一直到1711年才付印,是在 《光学》出版后约7年,《原理》出版后约1/4世纪。
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