1.19 第十七章 卢卡斯讲座教授

第十七章 卢卡斯讲座教授

1667年3月底,鼠疫消失。牛顿重新返回剑桥。

他路过格兰瑟姆镇的时候,特意去克拉克药店看望斯托丽小姐。可是,他意外地得知斯托丽小姐已经出嫁了。

克拉克夫妇一直都非常欣赏牛顿,他们也为这两个年轻人感到可惜。但是,他们也非常清楚,牛顿是属于剑桥的,属于科学世界的。

“年轻人,我们一家,包括斯托丽,永远都支持你,希望成为你永远的朋友。”

牛顿后悔不已。从此之后,牛顿决定不再考虑爱情和婚姻问题,他把所有的时间和所有的爱都奉献给了科学。

牛顿返校不久,就被剑桥选为三一学院的院士。

牛顿在剑桥的生活状况越来越好转,巴罗教授给予牛顿更多科学研究的便利。

1668年,牛顿以其出色的成绩获得了剑桥的硕士学位。在巴罗教授的举荐下,牛顿被留在剑桥教授光学和力学等课程。

很多学生都知道牛顿是剑桥的高材生,是了不起的青年科学家,所以一开始,很多人都去听牛顿的课。然而,牛顿从小腼腆,不善于言谈,他更多的时候,像是在自言自语,因此他上课时候说些什么,几乎没有人能够听明白。

不久之后,牛顿的课几乎就没人去听了。

尽管如此,巴罗教授仍然非常器重牛顿,1669年,巴罗教授向学院提出把卢卡斯讲座教授的职位让给牛顿。卢卡斯讲座是剑桥大学著名的讲座,走上卢卡斯讲座代表着牛顿走上了学术界的高位。

当时牛顿年仅26岁,巴罗教授比牛顿大12岁,也是非常年轻的教授,并且,巴罗教授在科学领域也作出了杰出贡献。但是,巴罗教授坚持认为,牛顿比他更加有天赋,是一个更加优秀的科学家。

牛顿继任了剑桥著名的卢卡斯讲座教授。

巴罗教授让贤,在当时是非常让人震惊的事情,后来成为科学史上的一段佳话。正是巴罗教授的提携,牛顿才能更加集中精力去进行科学研究。

牛顿把母亲和弟弟妹妹接到剑桥,居住在离他不远的村庄里,从此,牛顿更加发奋地研究光谱。

当时,人类观察宇宙,主要依靠折射望远镜。然而,牛顿经过长期的研究发现,当时的折射望远镜即使增大了体积,放大了倍数,仍然是无济于事的,因为光线通过棱镜或透镜后肯定会生成光谱。因为这个原因,他宣布,折射的望远镜已经不能再发展了。

那么取代它的会是什么呢?

牛顿想:光线通过透镜后会形成杂乱的彩色光轮,使细节模糊不清,这种现象叫“色差”。因此,取代折射望远镜的应该是反射式望远镜。

牛顿磨制了非球面的透镜,但是,实验的结果是失败的。

接着牛顿采用球面反射镜作为主镜,用25厘米直径的金属,磨制成一块凹面反射镜,并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45度角的反射镜,使经主镜反射后的会聚光再经过反射镜,以90度角反射出镜面。

这就是牛顿式反射望远镜。与折射式望远镜相比,有两个方面得到了改善:

第一:在牛顿的装置里,光线通过镜片,由其表面反射回去,因此不存在镜片吸收光线的问题;

第二:反射镜的采用,消除了色差现象。

虽然球面镜会产生一定的象差,但用反射镜代替折射镜却是一个巨大的成功。牛顿的第一架反射式望远镜长六英寸,直径一英寸,只是一个玩具。

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1671年,牛顿又造了一架大一些的,长九英寸,直径二英寸。牛顿用这架望远镜给查理二世表演。

接着牛顿在巴罗教授的推荐下,把这台望远镜献给了英国皇家学会。

英国皇家学会认为,像牛顿这样的年轻人,正是皇家学会需要的人才,牛顿就在这时候成为皇家学会的一员。

剑桥大学的胡克教授,一个矮矮胖胖的老头,当时他是皇家学会的负责人,他大牛顿21岁,在学术上,他常常和牛顿作对。当时,他也正在制作望远镜,看到牛顿的反射式望远镜,他很不服气,但是,事实上,他制作的望远镜远远不如牛顿的这一架。

胡克教授因此常常和牛顿发生冲突,这让牛顿感到非常疲惫。牛顿不善于和人交往,更加不会处理矛盾,他和胡克教授的矛盾一再升级,最后到了相互诋毁的地步。

在天文学方面,牛顿也与格林威治天文台台长弗拉姆斯蒂德闹翻了。

另外在微积分的发明权上,牛顿更是与德国数学家莱布尼茨闹得全欧洲都议论纷纷。

这些困扰让牛顿觉得非常头疼,他非常想控制自己的脾气。牛顿对自己说:“一个人如果控制不了自己的脾气,脾气将控制你。”

可是,更厉害的攻击来自于另外一些势力,当时宗教分子中有一部分人开始攻击牛顿有一流的科学,却有三流的神学;

而科学领域中又有人攻击他有一流的神学,却有三流的科学;

甚至有的人攻击他科学、神学、人际关系都属三流;

更加下流的人还讽刺他,说他终身未婚。

1679年,牛顿的母亲去世了,这让牛顿感到更加孤独,想起母亲勤劳的一生,牛顿精神恍惚,几乎崩溃。

幸亏这时候,他的妹妹凯瑟琳来到牛顿身边,照料牛顿的生活,亲人的陪伴给了牛顿最大的安慰。

1692年,日内瓦来的拜特教授大力抨击牛顿,说:“牛顿的万有引力定律是来自对宗教的默想,而非科学的发现……他必须撇清,如果这是科学就不要写到上帝如何如何,如果是与上帝有关的就不要放入科学范畴。”

拜特一开炮,许多人就群起围攻牛顿。

巴罗教授立刻找到牛顿,他不能忍受别人对学生的攻击,但他在私下给牛顿定下最严格的要求:“你要回到物理学最基本的假设,并精密地验证每个假设,一次、一次又一次,要无止境地反复验证,并把所有的精力都投入到科学实验上,以免浪费在无用的芝麻小事上。”

牛顿向巴罗教授保证:“他不再涉入到纠纷之中,不管人家怎么论断、怎么中伤他,他只把精力投放在科学研究上,当然,他仍然坚持他所信仰的基督。”

牛顿这么说,他也是这么做的。牛顿的学生艾斯顿说:“牛顿说话慎重、缓慢,他尽量避免意气之争,不见利忘义,不奉承人,宁愿默默忍受侮辱,也不愿披挂着一身的装甲去与人争战。”

牛顿就这样沉默了很多年,从1669年至1691年期间,牛顿长期在化学实验室,不闻不问窗外事,这期间,他进行了很多的化学实验,却没让他获得特别的发现。

牛顿的老朋友魏克金斯说:“牛顿看起来更孤独、沉默,三十岁不到的时候,他的头发就已经半白了。”

幸亏这时候的牛顿又结识了近代化学之父波义耳,他和波义耳通信长达十六年。年长敬虔的波义耳,不仅帮助牛顿进行研究工作,而且在牛顿遭受猛烈抨击的时候,站出来帮助、支持牛顿。

波义耳的言传和身教,让牛顿下决心要成为一名杰出的科学家。

每当孤独的时候,牛顿就喜欢外出散步,他不太和人交往,只是和黑夜的剑桥校园里神秘的猫邂逅,牛顿非常喜欢这些四处乱窜的猫,他甚至觉得自己就是墙角边上独自散步的猫,在黑黑的夜里寻找光明。

他在自己家的房子上开了让猫自由出入的洞洞。

老朋友魏克金斯来看望他的时候,发现了牛顿在每一扇门上都开了两个洞洞,就问他:“亲爱的牛顿,你为什么要在每扇门上开两个洞呢?”

牛顿说:“大洞是给大猫的,小洞当然是给小猫的。”

魏克金斯觉得非常好笑,他问:“难道小猫就不可以走大洞吗?”

牛顿愣了半天,恍然大悟地笑了。

这期间,牛顿曾经收到斯托丽的来信,斯托丽出嫁之后,生活非常困难,她请求牛顿的帮助。

对于牛顿来说,斯托丽在他心中永远都占据着很重要的位置,尤其在他遭受别人攻击的时候,他常常想起斯托丽一家给予他的帮助,想起温暖的下午,斯托丽在他身边读书的情景。

牛顿毫不犹豫地帮助了斯托丽一家。

阅读思考

① 当牛顿受到各种攻击的时候,都有谁出来安慰和帮助他?

② 牛顿在门上给大猫和小猫各开了一个洞,你觉得牛顿的做法可笑吗?说说理由。