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天文学家哈雷比牛顿小14岁，牛顿在剑桥大学担任教授以后，哈雷才进了英国另一所著名的大学——牛津大学读书。大学毕业以后，哈雷放弃了获得学位的机 会，到了南大西洋的圣赫勒拿岛。100多年以后，这个荒凉的小岛因为囚禁了法国皇帝拿破仑而出了名。哈雷去的时候，这个岛上没有几个人，他在那里建立了南 半球第一个天文台，观测了许多星座，编制了第一个南天星表。由于对天文学的突出贡献，1678年时，仅22岁的哈雷被选为英国皇家学会的会员。哈雷对彗星 有特殊的兴趣，他积累了大量有关彗星的资料，对于太阳系各个行星的运动，对于天体力学的许多问题，哈雷研究得非常深入，但是，他发现了许许多多让他迷惑不 解的疑问。 有一个问题困扰了哈雷很久，引力是可以传递的，随着距离增大，引力明显减小，可是，力和距离之间，是一个什么样的数学关系 呢？哈雷作了反复的计算和推理，他认为引力和距离的平方成反比关系。但是，这个结论对不对呢？如果把引力的规律应用到宇宙天体，比如说，应用到太阳系里的 各个行星，这些行星运行的轨道会是什么样子呢？ 英国的皇家学会有一个惯例，每星期三下午学者们在咖啡馆里聚会，交流着自己的发现，讨论彼此感兴趣的问题。 1684年1月一个星期三的下午，伦敦的天气多雾而阴湿，哈雷邀请皇家学会的秘书胡克，著名的数学家、建筑学家雷安爵士在咖啡馆里聚会。 哈雷提出自己的问题，想请这两位在学术界卓有声望，又比他年长的学者帮他弄清楚。 雷安爵士是皇家学会的创始人之一，曾担任皇家学会的会长，他为伦敦在一场大火的重建工作作出了重大贡献。著名的圣保罗教堂、格林威治天文台都是他设计 的，因而受到了一致的称赞。他在数学上有相当深厚的造诣，但是对于哈雷的问题，他耸耸肩，摊开双手，坦白地承认说他没有研究过，解决不了这个问题。 胡克却轻松地回答说：“啊，这个问题么，这是可以非常完美地进行论证的。” 哈雷尊敬地问：“那么，您已经作过研究了？” 胡克不介意地说：“作了，我早就证明了。” 哈雷追问：“怎么证明的呢？” 胡克闪烁其词地说：“这是很明显的。” 雷安爵士在一边静静地听着。过了一会儿，他放下手中的咖啡杯，举起一只手，说：“先生们，我有一个提议，让我们来打个赌。两个月以内，不论是您二位当中的哪一位能够对这个问题做出解答，并提出数学的证明，他可以获得很高的荣誉，而我，将作为证明人。” 胡克马上回答：“我告诉你们，我的脑子里，已经有了答案。” 雷安爵士有礼貌地微笑着：“好啊。我还要宣布，谁先解决这个问题，我个人还要送给胜利者一个奖品，那是一部价值40先令的书。” 胡克胸有成竹地表示：“我不久就可以公开这个证明，但是，我想让答案再保密一个时期，因为别人也在研究这个问题。如果他们都碰了壁，没法解决，我再来公布，这样，才会显得更加可贵。” 壁炉里的火熊熊燃烧着，胡克的脸上浮现着自信的微笑。而哈雷心里却有点不踏实。 两个月飞快地过去了，哈雷苦思冥想，没有解决这个问题。他去拜访胡克，得到的却是胡克那高深莫测的微笑：“这一段我太忙。不着急，是的，不用着急。” 春天来了，嫩绿色的小草长满了泰晤士河畔，胡克又一次推迟了时间。 夏天的暴雨冲刷着伦敦的街道，胡克还是没有拿出一点证明材料。 哈雷焦急不安，他隐隐地预感到，也许，一月份胡克说的那么肯定的话，根本就无法兑现。而不解决这个问题，天文学里许多问题的研究就无法深入。这时候，有人向他介绍，在剑桥大学的三一学院，有一位牛顿教授，在数学、力学、天文学上都很有成就，不妨向他请教一下。 哈雷在8月份赶到剑桥大学，拜访了牛顿。 这个时期，为了解决反射式望远镜的凹面镜的合金问题，牛顿用各种不同的配方试验，熔炼出不同成份的合金，这个试验拖了很长的时间，占去了大量的精力。许 多事都得亲自动手，很麻烦也很困难。哈雷见到的，是一个沉思着的科学家，虽然只有42岁，头发已经灰白。穿着随随便便，非常简朴，他的屋子里堆满了书籍、 笔记本和纸张。 哈雷开门见山地向牛顿提出了问题：“先生，当一个行星受到和距离的平方成反比的引力的作用，它的运行轨道会是什么样的呢？” 牛顿毫不迟疑地回答：“椭圆形的。” “椭圆形？”哈雷大吃一惊，“您是怎么知道的呢？” 牛顿简短地回答说：“我过去曾经计算过。” “曾经计算过？”哈雷想，那么就是说，这个问题牛顿早已经解决了。他请求牛顿：“能不能让我看看您的计算？” 牛顿皱着眉头说：“可以，可以，但是，我把它放在哪里了呢？”牛顿站起身来，在桌子边上一大堆手稿中翻起来，然后又到书架上去找，抽屉里去找，他翻来翻去，最后，遗憾地向哈雷说：“真抱歉，这是以前算的，实在想不起来放在什么地方了。” 哈雷怀着希望，真诚地说：“你能再计算一遍吗？您知道，这很重要。” 牛顿看着年轻的哈雷，郑重地点点头：“好吧，我重新计算一遍，然后寄给您。请告诉我您的地址。” 哈雷马上照办，端端正正地写了自己的通讯地址。 深秋，伦敦的树叶变成一片金黄的时候，哈雷接到了牛顿寄来的信。 哈雷迫不及待地拆开信，里面是密密麻麻的九页手稿。题目是《论天体沿轨道的运动》，哈雷来不及坐到椅子上，就开始读起来，他觉得是那样吸引人。读着读 着，忽然觉得光线变得暗淡，他抬头一看，已经快到黄昏了。书桌近在咫尺，他却一直站着读，忘记了坐下。那天晚上，哈雷在烛光下读完了牛顿的全部论证和计 算。他激动得在屋子里走来走去，啊，这是多么严密的逻辑，翔实的推理，准确的计算，把许多过去朦胧的问题说得如此清晰，许多过去不了解的现象解释得这样明 确，了不起，实在了不起！ 哈雷一天也不耽误，马上赶到剑桥大学，他再次拜访了牛顿。他诚恳地向牛顿表达了自己的感谢，他衷心地希望牛顿同意，把这个科学研究的重大成果尽快发表出来，这个成果实在是太重要了。 牛顿从桌子上拿出来一摞手稿，说：“还不止这些，你可以看一看这个。” 哈雷接过来一看，手稿封面写着：《严格的论文，论运动》，他匆匆翻开，认真地读着，太精湛了！这里的内容显然更加丰富，给他的信，不过是其中的一部分。而哈雷更为惊讶地发现，关于运动的论文手稿，牛顿不是写了一本，而是好几本，各有侧重，各有特色！ 牛顿生性孤僻，不爱和别人聊天，尤其是不喜欢和陌生人聊天，但是，他看到哈雷真诚而认真的态度，破例向他介绍了自己的研究成果。牛顿不仅详细而明确地证明了行星运行的轨道是椭圆形的，证明了引力和距离的平方反比关系，而且证明了这适用于整个太阳系。 “这是天才的著作，为了全人类的利益，应该把它们公布于世！”哈雷下了决心。他请求牛顿把《论运动》送给皇家学会，牛顿起初不愿意，几年前那场让人烦恼的争论还困扰着他，由于哈雷热情的劝告和坚持，牛顿终于同意了这位年轻朋友的建议。 1684年12月，牛顿的论文在皇家学会宣读，受到了一致赞扬。 哈雷进一步建议说，牛顿教授的著作非常重要，他建议皇家学会为牛顿出一本专著，不是刊印在学会的学报上，而是印成一本书正式出版。这时，哈雷已经担任了 皇家学会的专职文书，负责处理日常事务。虽然他的薪金少得可怜——每年只有50镑，还常常不能按时发给他，但是，他勤勉地工作着。 皇家学会对哈雷的意见进行了讨论，过了半年以后，答复说：“同意哈雷先生的意见，牛顿先生的论文应该立刻付印。” 哈雷兴冲冲地找到有关的负责人，那位绅士却窘迫地搓着手，指给哈雷看学会的账簿，学会的经费非常困难。去年，学会出版了一本《鱼类的历史》，以为非常畅 销，没有想到，积压了许多册。学会甚至要求哈雷亲自推销这本书，用卖书的钱支付他的工资。今年，又要出版一本有关海洋的书。如果让学会出版牛顿的书，太抱 歉了，实在是无能为力。 哈雷激烈地争辩，他想说服他们，牛顿的著作实在是太重要了，他说：“这本书将会开拓天文学和力学的一个全新的时代，这将是科学史上的大事，请学会一定要支持。” 对哈雷的回答是极其有礼貌的，也是非常明确的：“是的，您说得都对，对极了，但是，没有钱，实在没有钱。太遗憾了，非常遗憾。” 牛顿的手稿上面已经落下了一层细细的尘土，就让这部天才的著作静静地躺在书架上吗？哈雷到处奔走，可惜的是，他到处碰壁。 哈雷和朋友们商量以后，作出一个大胆的决定。这一次，皇家学会迅速地表示完全同意。这个决定是：同意由哈雷先生负责掌管出版牛顿先生的著作，经费由哈雷先生自筹。 哈雷并不是富翁，他还要养活妻子和孩子，但是他义不容辞地为牛顿的著作费尽了心血。他带头捐出自己本来就不富裕的钱，并向许多人求助。书中许多几何图形 由他亲手绘制，表格他帮助制作。哈雷还要跑印刷所，一个字一个字亲自校对。可以说，牛顿的伟大著作里面，也浸透了哈雷的汗水，正是由于哈雷无私的支持，才 使牛顿的著作得以问世。 牛顿写的书，本来想叫《两体问题》，经哈雷建议，改名为《自然哲学的数学原理》。这本书从1685年下半年开始写作，1687年全部出齐。 牛顿的巨著《自然哲学的数学原理》开辟了科学的新时代。 (责任编辑：中国历史网) |