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【读书讲座】机械宇宙

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 【读书讲座】机械宇宙

本 书 价 值 本书结合历史和科学,援引充分详实的材料,以灵动活泼的笔法,描绘了发掘宇宙奥秘的科学家群像,揭示了他们如何突破时代的困局,用科研成果奠定了现代科学的基础,从而促成了现代世界的诞生。 你 将 收 获 了解十七世纪混乱的民生局势 趣味性与知识性并重的科学变革历史 牛顿伟大的科研历程和生平事迹 金 句 精 选 1. 所有的混乱,都是不被理解的和谐。(第37页) 2. 几乎所有的人类历史都将新的想法视为危险的想法。(第60页) 3. 科学注定将要改造世界,但科学在发展初期引起的笑声往往多于崇敬。(第83页) 4. 去除地球的特殊地位,始终被当作对人类骄傲的一大打击。(第112页) 5. 乍看起来似乎不可能的事实,会抛下遮掩它们的外衣,以赤裸和单纯的美丽站出来。(第197页) 备注:上述页码为句子在实体书中所在的页码。 点击图片可直接分享和保存 作 者 简 介 [美] 爱德华·多尼克(Edward Dolnick) 美国作家,曾任《波士顿环球报》科学专栏作家。文章常见于《大西洋月刊》《纽约时报杂志》《华盛顿邮报》等,着有《救援艺术家》《伪画家的技能》等书,其中《救援艺术家》一书获得2006年爱伦·坡奖(最佳犯罪实录类)。 精 华 解 读 以下内容为《机械宇宙》一书精华解读,供广大书友们学习参考,未经允许不可用作商业用途。 目 录 一、局势混乱的17世纪 二、科学与愚昧混杂 三、铺路的巨人们 四、巨人肩膀上的艾萨克·牛顿 正 文 一、局势混乱的17世纪 17世纪中叶。伦敦。 预言中的世界末日”即将到来,人心惶惶。 彼时,众多学者和科学家都认为,1660年就是世界末日来临之时。因为根据《圣经》留下的线索提示,公元400年发生的基督教的大叛教”后1260年,世界末日就会来临。算起来,刚好是当时的1660年。 接下来发生的诸多人们无法控制的事件,似乎更是印证了这一说法。 1. 赶不走的扫把星” 17世纪的人们害怕彗星——它是来自宇宙的警告,也是上帝不悦的征兆。 据16世纪的目击者描述:这是颗血红色的彗星,它的末端看上去像是手握大刀,刀锋尾部有三颗星星,要来对付我们。无论从这颗彗星光芒的任何一方来看,都能见到大批的斧头、刀和血淋淋的剑,在此之中则是一张有着扭曲胡须和头发的丑陋人脸。” 在这种认知的笼罩下,1664年的秋天,欧洲和英国当地都看到天际有彗星划过。它迟迟不肯消失,在天际停留了1个多月。彼时皇家学会的成员、占星家约翰·盖布利警告人们,这意味着疾病传播、可怕的飓风和暴风雨,另一个占星家也说这预示着将有许多人死亡。 1665年3月,彗星又出现了。但是这一次,彗星带来的恐慌更加非比寻常。因为在1665年,一场鼠疫在伦敦彻底爆发了。 2. 控制不住的瘟疫 1663年,瘟疫率先摧毁了荷兰。随后在1664年的圣诞节,伦敦有一个人死于瘟疫。1665年的2月,再添一条人命。4月,又有2人死亡。 鼠疫的传播开始变得凶残。该年夏天,死亡人数由6月的每周百人,上升到7月的每周千人,再到8月底的每周6000人死亡。伦敦居民被瘟疫席卷,城市的面目变得惨不忍睹,就算是心脏再坚强的人见了也会震惊不已。 为了阻止鼠疫蔓延,当局还曾下令扑杀所有的猫狗,结果导致老鼠的数量不降反升。 感染鼠疫的最初症状可能仅仅是一个无害的喷嚏(所以当别人打喷嚏的时候,人们会说上帝保佑你!”的习惯就是从这个时代开始的),紧接着就是发烧和呕吐,皮肤出现肿胀,身体爆发红疮。最终红疮发展为黑色的肿胀,一碰就渗出血水。 感染鼠疫是不幸的,但更加不幸的,是当时落后甚至无稽的医学认知水平和医疗条件,对于治疗瘟疫束手无策。 一旦染上瘟疫,医生所能提供的帮助,也就仅剩下抚慰的话语。所谓的医学知识几乎不存在,医生对病人造成的伤害可能还大过医治他们。比如,有个治疗痛风的配方要人们用黄瓜、云香和杜松煮小狗”。 在当时,越有条件接受先进医疗”的人,遭受的折磨就更大。1685年,英国国王查理二世中风,他几乎被生生折磨而死。首先,他的皇室医生给他放了两量杯的血。接着为他灌肠,吃泻药,再加上一剂喷嚏粉。然后又为他放了一量杯的血液,又用鸽子粪和珍珠粉末做的药膏给国王搓脚,用烧红的烙铁烙他的头和脚。 1665年年底,疫情告终。这场瘟疫夺走了城市五分之一的人口,总计10万人的生命。 3. 灭不掉的大火 1666年,伦敦一家烘焙铺子着火。火焰随风而长,烧着了干草堆,又点燃了这座充斥着木质建筑、又遭逢近一年旱灾的城市。灭火工具在当时几乎不存在,且当时的街道紧密相依,消防人员很难施展身手。他们唯一能做的,是从泰晤士河取水,众人排成一列用水桶递水,试图浇灭大火。 这种灭火方式可谓是真正的杯水车薪。火势毫无消退之意,甚至烧到了伦敦桥、烧毁了伦敦的标志性建筑之一圣保罗大教堂。房屋纷纷倒下,人们在恐惧中尖叫着逃难。4天后,在消防队不惜以炸毁房屋的方式减少可燃物,来控制火势后,它终于减弱了。 被大火摧毁殆尽的城市一片死寂。 二、科学与愚昧混杂 被种种事件吓得心惊胆战的英国人,如果回头来审视这一切,他们会发现,17世纪60年代不是世界末日,而是现代的开端。 1. 科学家和他们不科学的一面 1660年,皇家学会成立。它的正式名称为伦敦皇家自然知识促进学会”。这是世界上第一个正式的科学组织,科学”这个词甚至还不存在。 皇家学会人才济济:有现代科学之父”之称的罗伯特·波义耳,发明复式显微镜和真空吸引器的罗伯特·胡克,身兼天文学家、数学家和建筑师身份的克里斯托弗·雷恩等等。 就是这样一群科学家,他们一方面智慧、理性、雄心勃勃,另一方面愚昧、迷信、充满困惑。他们一方面在尽其所能寻找宇宙运行的法则,另一方面又相信天使、炼金术和魔鬼,落后得令人难以置信。 在一开始,几乎任何人都可以参加皇家学会每周一次的聚会。皇家学会并不是学术的培养皿,反而更像是社交场合。在这里,人们不仅可以看到科学家们介绍他们的最新作品,也能看到在今天看来荒谬可笑的实验和产品。 聚会包罗万象,每一个人都可能是天才或者骗子,或者是二者的合体。以罗伯特·波义耳为例,即便他作为一名杰出的科学家,被认作是严谨治学的典范,他也曾相信,治疗白内障的最好方式,是向病患的眼中吹入干燥的人体排泄物粉末。 启蒙时代最具有影响力的英国思想家和自由主义者约翰·洛克,认为海里可能有美人鱼的存在。他还曾在学术期刊上发表爱尔兰有一个女孩身上长着角”,法国最近出现四个太阳”等标题的文章。 2. 实验才是真理 皇家学会也非常热衷于做各种实验,但大多数的实验在今天看来,手法大都有些残酷。 皇家学会的先贤们非常热衷于用猫狗做实验。一名广受推崇的哲学家曾经有过一项猫钢琴”的发明。他让一排猫按照叫声高低的不同,安排到相邻的笼子里。按下音键就相当于把尖刺刺向相对应的猫的尾巴,如此发出由猫叫声组成的旋律”。 而拿狗做实验则被认为兼具娱乐性和信息传递性。比如雷恩曾用狗做过脾脏切除手术。他将狗的脾脏取出,而后再把伤口缝合,观察狗的恢复或死亡状况;波义耳则曾想弄明白,狗的性情是否会随着换血而改变。 还有以人为研究对象的输血实验。1667年,皇家学会的会议室里挤进了40个人,他们都见证了将羊的血液输送到人的身上。在众人的注视之下,一个外科医生在羊的腿上和人的手臂上各割开一个切口,然后用银制的细管连接两者。该实验长达两分钟之久,幸运的是当事人活了下来。 尽管如此,皇家学会重视实验依然是惊人的创新之举,是跨向现代文明的重要象征。对我们而言,新”就等同于进步,但几乎所有的人类历史都将新的想法视为危险的想法。在上帝被视为全能者的年代,坚持自己进行调查,即是对神的不敬。 但这群新兴科学家坚持观察自然胜过埋首书堆,并且他们不仅满足于单纯地观察世界,他们还坚持亲手操作。 三、铺路的巨人们 1. 开普勒 尽管牛顿那句非常着名的如果我看得比别人更远,这是因为我站在巨人的肩膀上”是用以嘲笑他的对手罗伯特·胡克的驼背,但是他确实有极为佩服的科学家先辈,约翰尼斯·开普勒便是其中的一员。 开普勒是个数学家兼占星家,有着异常悲惨的成长环境。他家境贫困,是个早产儿,差点死于天花,还有着严重的皮肤病,性格也十分孤僻敏感。但他聪明勤奋,对天文学好奇心强烈。他在24岁的时候,狂热地相信哥白尼的关于太阳是宇宙的中心的说法,然后开始尝试找出行星绕行轨道的模式。 他发明了一种非常详尽的模型用以解释行星的轨道。他认为上帝是利用5个正多面体”建造了太阳系。这些正多面体一个嵌套在一个里,对称而又妥帖。然而这样一套看似无比优雅美丽的模型,却是错误的。开普勒也曾经担忧自己的模型是否符合行星实际运行轨道,但是他放下了他的疑虑,还愉快地用色纸、珍珠、钻石建造他的太阳系模型。 (开普勒的多面体宇宙模型) 1596年,开普勒在《宇宙的奥秘》一书中提出他的理论。他曾经把《宇宙的奥秘》寄给了包括第谷·布拉赫在内的无数科学家,但只有第谷给了他回应,并且让他担任助手。 第谷有一套自己的天文学体系,被称为第谷体系。他认为地球是宇宙的中心,月亮和太阳围绕地球运转,但是其他行星围绕太阳运转。他的这种说法得到了相当的认可,因为彼时日心说和地心说打得不可开交,但他的说法保留了两种观点的特点,在当时是一个非常可行的妥协方案。 开普勒成为第谷的助手这一步,两人都感到纠结而又有必要。第谷打算借助开普勒的数学能力,来验证他那一套天文体系,但他又舍不得将自己的数据交给旁人;而开普勒对第谷的天文体系不感兴趣,不过他需要第谷的数据来推进他自己的理论。 在第谷去世后,开普勒得到了第谷的数据,又花了6年的时间,发现了开普勒定律的头两条。他的第一条定律,是关于行星绕太阳的路径。他发现行星的运行轨道根本不是象征完美的正圆形,而是椭圆形的,而太阳位于该椭圆形的其中一个焦点上。这一发现连他自己也抱怨,作为一名虔诚的信徒,他不知道上帝为何不采用完美的圆形,而是椭圆这种仿佛是一车粪便”的形状? 开普勒的第二条定律也被视为异端。他认为行星的运行速度也不是稳定的。行星离太阳较远时,运行速度会减慢;靠近太阳时,运行速度就会加快。开普勒第三条定律则更为复杂,它描述的是行星与太阳之间的距离和沿轨道围绕太阳运转的时间。 但开普勒最大的困惑在于,即便公式在手,他仍不知行星运行的动力为何。他跑在科学赛道的最前端,手握着研究天体的接力棒,却茫然不知下一棒该递给谁。 2. 伽利略 科学的发展从来不是孤立的。没有人直接接住开普勒的这一棒,但是与开普勒同一时代的另一位天文学家另外开辟了一条跑道。这就是与莎士比亚同时出生于1564年的伽利略。 1610年1月7日,当伽利略用改良后的望远镜转向夜空时,人类如何看待宇宙与自身所处的地位永远改变了。他观察到了诸多惊人的事实。比如他看到了月亮上那些坑坑洼洼的地方,看到了本应该纯净无暇的太阳上有黑点,还观察到了四颗围绕木星旋转的新行星”(即卫星)。 伽利略在天文学上的造诣的奇特之处在于,他好像不知道开普勒定律的存在。尽管开普勒曾经将自己写的书寄给伽利略,但是伽利略把书丢在一旁并没有读过。伽利略开始研究地球会不会移动,这一点哥白尼和开普勒都不曾涉及。然后,他将自己的发现公之于世,驳斥了地球不动的观点。 但是如此重要的着作,伽利略并不是以严谨的学术语言完成的,而是以类似小型剧本的斗智对话组成的。书中借助一个智力平庸的角色辛普利邱来呈现对手的论点。辛普利邱的观点是当时的教皇的论点,而辛普利邱这个名字的发音,十分接近意大利语的傻瓜”。 伽利略天资聪颖,脾气古怪,也非常善于与人斗智。他常常滔滔不绝地发表自己的观点和意见,喜欢谈论新天文学观点的优越之处并嘲弄旧观点的愚蠢。他喜欢被群起围攻”,然后再有备而来地取笑他们”。 有历史学家认为,伽利略曾经在比萨斜塔上抛掷重物的实验是真的,不像阿基米德和他的浴缸、美国总统华盛顿和樱桃树那些编出来的故事一样。但有一个问题是,如果他那样做,会因为物体落下的速度会过快而导致无法进行研究。 所以毫无疑问的是,伽利略是通过斜坡实验,才得出有关距离和时间的定量法则的。他在一块斜坡上摆了很多细绳,又拿起一个球,让它从斜坡上滚落,仔细听小球碾过细绳的声音并做记录。顺便提一句,伽利略出生于音乐家庭,他的父亲是着名的作曲家和音乐家。伽利略又用不同重量的炮弹和塑料子弹做实验,发现球的重量并未对滚落速度造成影响,它们会一路并行并同时抵达底部。而球滚动的距离与时间的平方成正比,即使是陡峭的斜坡也不例外。 (伽利略的斜坡实验) 最陡峭的斜坡状况,就是自由落体了。由此伽利略得出结论,所有的物体,无论重量为何,都会以完全相同的速度落下。 3. 笛卡儿 1637年,笛卡儿在他的着作《方法论》一书中附上了他的新曲线图。这原本是一本哲学史的里程碑,但附录中一篇名为《几何学》的文章同样不容忽视。在这篇文章中,他谈到的曲线图,就是今天的笛卡儿坐标系。 笛卡儿认识到苍蝇移动的轨迹可以被精确的数字描述。你只需要两条会交成直角的线,比如水平线是墙面和地板的交会处,垂直线是两面墙的交会处。然后无论在任何时刻,苍蝇所在的位置就可以被指出。 精确定位不是什么新概念,但笛卡儿带来的是超越当下的静态描述方式,是去设想一个移动的点所经过的路径。笛卡儿首度以一种全新的方式处理几何学,他将所有的曲线当作一个方程式,而非图形。曲线是种方程式,方程式也可以以曲线呈现。 笛卡儿的洞见是一项概念性的革命。代数和几何一直被视为各自独立的学科,现在笛卡儿却将二者视为描述同样一个事实的两种语言。笛卡儿坐标系的出现,被誉为精密科学前所未有的一大进步”。 四、巨人肩膀上的艾萨克·牛顿 开普勒解释了掌管天际的数学法则,伽利略则发现了地表上数学法则的运用,而牛顿的伟大成就,则是证明了开普勒和伽利略发现的完美契合,并且为此提出了解释。 1. 顶级宅男 艾萨克·牛顿出身平凡,甚至可以说是不幸。他的爸爸是个文盲,在他出生前3个月就去世了。母亲的教育程度也不高,不到30岁便成了寡妇。 牛顿做事非常执着专注,如果他专心于某个问题上,无论要花多长时间也要把问题解决。他甚至可以日复一日不眠不休地几乎不进食长达数月之久。他在长达84年的人生中,完全都待在剑桥、伦敦和他的出生地。这三个地方组成的三角形最长的一边也不超过100英里,直到他77岁才去牛津做了一次短途旅行。 除了研究物理与数学,牛顿曾有过一段时间热衷于炼金术。此外,再无能吸引他的休闲娱乐活动,包括友谊和性在内。他讨厌文学和艺术,认为诗是一种别出心裁的废话;也无法享受音乐和戏剧的乐趣,在观看过一回歌剧后便拒绝再去看了。英国作家赫胥黎称之为他是一流的怪物,却是失败的男人”。 2. 奇迹岁月 1663年,牛顿从斯托桥博览会上买来一本占星学的书,也有学者猜测他的玻璃棱镜也是那个时候买的。两个小玩意看似无足轻重,却彻底改变了知识的世界。 1665年,剑桥大学因为瘟疫而关闭,学生们都回到家中,其中就包括年轻的牛顿。烦闷的他便捧起了占星书。读完占星书后,牛顿觉得难以理解,于是便开始看起三角函数,还是觉得困惑,便从欧几里得的学说开始研读。这回,他终于觉得轻松多了,便开始向笛卡儿的几何学发起进攻。 从这一时间起,牛顿的发现便如井喷般爆发。 1665年~1666年,牛顿开始了他的奇迹岁月”。在短短18个月内,他发明了微分,然后转向物理学,利用三棱镜观察到光的色散,发现了光的本质;又回到数学,发明了反微分,即积分。又证明了微分和积分这两个看起来完全不同的部分事实上密切相关,而且可以用非常有力的方式配合使用。再后来,他又开始思考引力的性质。 此时,牛顿才23岁。 当代着名科学史学家韦斯特福尔写道:1655年,当他充分意识到他在数学领域的成就,牛顿必然感受到身为天才的负担加诸己身,他必须独自承受这可怕的负担超过60年。” 3.伟大,但气量不大 牛顿既是个至高无上的天才,但也是个爱嫉妒、脾气暴躁的人。他讨厌他人对他的反驳或者质疑,也不愿与竞争对手交谈。在他的一生中,有过两位赫赫有名的宿敌,一位是戈特弗里德·莱布尼茨,另一位则是罗伯特·胡克。 比牛顿小4岁的莱布尼茨与牛顿从未谋面。莱布尼茨多识,是一名外交官和律师,懂得神学、哲学和历史,对中国也颇为了解。他的性格与孤僻暴躁的牛顿恰恰相反,喜欢社交,并能够熟练运用自己的魅力。 牛顿与莱布尼茨分别独立地发明了微积分。有很长一段时间,两人彼此极为恭维对方。但是这些都是假象,两人实际上都在以匿名的方式恶意地攻击对方,还会在听到自己造谣的内容时假装震惊。 18世纪初,二人的冲突公开爆发。他们都坚信是对方剽窃了自己的学术成果。他们彼此互相造谣诋毁对方,争辩的内容从数学上升到神学。他二人的纷争成为当时全民围观的一大世纪奇观”。 1711年,莱布尼茨终于按捺不住,给英国皇家学会写了一封信,抱怨他遭受的侮辱,并要求厘清微积分的争议。但很不幸的是,牛顿已经担任了英国皇家学会的主席。他以委员会的名义,发布了一篇完全偏向于牛顿自己的报告。在牛顿临终前,他满意地提到自己让莱布尼茨心碎”。 此外,他与胡克也有过争端。在牛顿撰写《自然哲学的数学原理》(下简称《数学原理》)的第三卷时,哈雷告诉牛顿,胡克认为有关引力的理论有他一部分功劳,牛顿应该提及他的贡献。 的确,胡克曾经给牛顿写信提出过一个很具建设性的问题,对牛顿颇有启发。但牛顿却因为哈雷的话大发雷霆,他一页页地审阅《数学原理》,一见到胡克的名字便飞快地删去。在牛顿接受皇家学会主席一职后,皇家学会唯一的一幅胡克的肖像消失了。 4.破译宇宙的密码 牛顿的引力理论是17世纪最伟大的科学胜利。很多人都知道牛顿被落下的苹果砸中从而联想到地球引力的故事,但这个故事很可能是牛顿自己杜撰的。因为历史学家仔细审阅他的私人文件后,觉得他是花费了好几年的时间才慢慢地理解引力,而不是灵光一现想出来的。牛顿可能隐约意识到自己将会成为传奇,故意给自己的人生增添了一些戏剧效果。 牛顿其实不需要掉落的苹果来提示他物体会落下,因为每个人都知道这个现象。问题的关键在于这个现象背后隐藏的问题。如果苹果落地是受到某种力量的吸引,这种力量能延伸多远?树枝可以吗?山可以吗?云可以吗?是不是月球也受其影响? 牛顿的突破之处在于,他会去思考让苹果落地的力量,是否也能将月球拉向地球?对于现在的我们而言,这是自然而然的道理。但是以当时的眼光看,这是一步创举。通过计算和推导,牛顿验证了引力可以影响月亮,而且和吸引苹果落地的是同一种力量。 开普勒当初发现了行星运行的轨道是椭圆形的,但是开普勒百思不得其解:为什么是椭圆形的?他不明白,只能证明这是符合观测所得的曲线。而牛顿解释了为什么是椭圆形。他利用微积分为基础的参数表示,如果行星运行的轨道是椭圆形,那么吸引它的力量必定遵循平方反比定律,反之亦然。椭圆形和平方反比定律紧密相连,但只有牛顿才看出了这层关系。 牛顿的这项发现让另一位天文学家哈雷大为震惊。他费尽周折,帮助牛顿完成了他人生中最重要的一部科学着作,即《数学原理》。 在《数学原理》一书中,牛顿从自己的三大定律和少数命题开始,推导出开普勒的三项定律,处理行星绕行太阳的问题,也推导出了伽利略的自由落体定律,还解释了月球的运行、彗星的路径以及潮汐现象。需要提一句,这个解释了潮汐的成因的人,一生从未见过大海。 从滑下斜坡的物体到空中落下的物体,伽利略已经有过一次跃进了。牛顿则是从地球对苹果的引力,一跃到宇宙中所有物体彼此吸引。他写道:引力涉及所有物体,与其所含物质的量成正比。”这就是万有引力”理论。物理学家保罗·狄拉克说:拾起地球上的一朵花,你拉动了最遥远的星星。” 1687年7月5日,《数学原理》一书面世。科学界试图以最高级的形容词来匹配牛顿的成就。法国天文学家拉格朗日宣称,牛顿不止是最伟大的科学家,也是最幸运的科学家,因为宇宙只有一个,而牛顿发现了它。 结 语 17世纪的中晚期是个天才的时代,也是个骚动的时代。夹在中世纪与新世界之间的科学家们,开始意识到宇宙的规律和秩序。它是一个结构复杂却运行完美的钟表机械装置。哥白尼、开普勒、伽利略、笛卡儿……无数天才人物不懈努力,永不妥协,步步逼近。而轮到牛顿时,他大胆而又小心翼翼地上前,亲手破译了宇宙的密码。 《机械宇宙》演讲实录 读完本文约需47分钟 各位好,欢迎大家光临我们在银川的虎克之路樊登书店。 我在这里给大家讲解这本叫作《机械宇宙》的书,听到这个书名很多人会猜,樊老师是不是要讲科幻小说?不是,这个跟科幻没有关系。这本书应该起一个更贴切的名字,叫作牛顿是如何养成的”,或者说牛顿是如何改变这个世界的”。 我们讲过了爱因斯坦,讲过了达·芬奇,讲过了很多了不起的人物,那你会发现这些了不起的人物我们都能够理解,他还是一个凡人 ,他是一个普通人,他的所有的思路的发展、突变,那种创意的迸发,我们都是有迹可循的。 但是所有研究牛顿的人到最后所得出的结论是一致的,就是他和我们不一样”。牛顿是一个和正常人区别太大的人。没有人能够理解牛顿是怎么样突然之间,在17世纪的末期,破解了人类所有的秘密。 所以爱因斯坦的床头挂着一副牛顿的画像,爱因斯坦崇拜的人是牛顿。他说起牛顿,说最奇怪的地方就在于,自然在他的面前像一本打开的书一样,没有秘密。 自然把一切摊开给牛顿看,所以牛顿就非常容易地把我们带入了科学的世界。 人类从蒙昧到科学真正的分界线就在17世纪末期,在那之前人们生活的环境,我们待会儿交代一下,你就知道我们如果没有牛顿,如果没有科学的长足进步,我们会生活在一个什么样的环境之下——特别可怕。 但是从17世纪,牛顿揭示了三定律,揭示了万有引力定律以后,整个世界迈入了科学的方向,无论是生物学、化学、物理学,全都是基于牛顿三定律的基本原理所引发出来的,所以牛顿是给我们打造了一套崭新的世界观,如果你们听过我们讲过一本书叫作《世界观》的话,你会知道从亚里士多德世界观到牛顿世界观,这是一个真正的突变。 那么我们来看看,17世纪末期到底是一个什么样的环境。那个时候叫作混乱的局势”。17世纪有一个特征,就是死亡随意地取人性命,死神可以随时来带走任何人。 首先我们说医学,当时是个什么状态,你比如说1685年查理二世中风,查理二世是英国国王,这是地位最高的人,他受的是当时最好的医生的照顾。医生怎么照顾他呢?他的医生折磨着他。后来有位历史学家这样写道,就像是对待被送上火刑柱,烧死的印第安人,首先皇室医生们为他放了两量杯的血液,放血。你要知道美国的第一个总统华盛顿,也是被放血疗法杀死的,就是人生了病以后,医生就过来先放一盆血再说,这样放血疗法。然后接着他们为他灌肠、吃泻药,再加上一记喷嚏粉,就打喷嚏的喷嚏粉,然后又为他放了一量杯的血液。 国王的病情仍旧没有起色,他们用鸽粪和珍珠粉末配制的药膏为国王搓脚,然后配置的药膏为国王搓脚,在国王理光的头颅与赤裸的双足上使用烧红的烙铁,拿烙铁烫国王。种种手段都未产生效果,国王陷入抽搐的状态,医生为国王奉上主要的成分是40滴人类头骨萃取物的药水。4天后国王去世。那个时候的医疗环境就是这样,这就是17世纪末期科学和蒙昧所混杂的那段日子。 然后接下来,死亡不仅仅来自于医疗。1664年的时候英国发生瘟疫,这个瘟疫基本上是由老鼠带来的,鼠疫在英国大肆地蔓延。 一开始的时候有的街道死1个人,2个人,5个人。到最高峰的时候一周死6000人,伦敦,一周死6000人,然后家家户户都死很多人。所以你们现在知道,到英国美国只要你打喷嚏,只要你今天在那儿打喷嚏,旁边的人一定会说,God bless you,一定会说上帝保佑你,只要你打喷嚏他就说上帝保佑你。这个文化是怎么来的呢?就从那个时候来的。那个时候只要你打喷嚏,你就很有可能得了瘟疫,就可能会死,所以大家就会说,God bless you,整个瘟疫在半年的时间里边夺取了10万人的生命,然后牛顿就是在那个时候从剑桥大学回到他妈妈的农场,然后去思考各种数学问题的,因为他不能在剑桥大学待了。他上剑桥其实没有上多长时间,因为剑桥大学是人口集中的地方,所以都要疏散 全部都回家。 最有意思的是当时的人根本不知道这个瘟疫是怎么来的,有各种传说,只要有各种传说大家就去做。后来有一段时间有人传说,瘟疫跟人们养猫养狗有关系,然后整个伦敦把所有的猫和狗全部杀完了,但是你要知道把猫杀完了以后,老鼠更多,然后就冒出更多的老鼠,然后鼠疫就传播得更加厉害,所以鼠疫夺走了大量的人的生命。 那时候的人生活非常恐怖,因为人们完全不知道这些东西怎么发生,人们完全不知道瘟疫怎么来。甚至有一段时间,彗星从天上划过,有一个彗星经常从天上出现,在天上待很长时间,大家就拼命地祈祷。因为在那个时候的人看来,彗星是要带走人生命的,所以这个彗星不走,大家觉得这个灾难没法结束,就陷入极度的恐怖当中。没有人能够计算那个彗星的轨道,不知道那个彗星到底是怎么运转的。 然后到了1666年的时候,伦敦又发生了大火。伦敦那个大火是半夜的时候突然从一个烘焙房烧起来的,那个时候的伦敦什么样子呢?就是大家都是木质结构的房子,一间挨一间紧紧地挤在一起,没有下水道的设施。着火以后半夜有人就叫市长,说着火了,市长看了一眼,市长说这个撒泡尿就灭了,他当时原话就是说,撒泡尿就灭了,不用管它。结果没想到突然起风,一阵风吹过来,那个大火像从地狱里跑出来一样,把整个伦敦全部吞没。后来很多人逃出来,跑到那个教堂去,发现教堂全部被烧坏,连教堂的钟都被烧化了。很多人把教堂烧坏的那些钟的那些碎片拿回家当纪念品,到现在那些东西都还在。伦敦大火简直像地狱爆发的一样。 为什么那个时候那么倒霉呢?也跟人们的心理是有关系的,你知道在《圣经》上,有1260这个数字,大概是在公元400年的时候提出的。就是说在1260年以后将会到世界末日,而400年加上1260,正好是1660。所以在17世纪末期的人有一种末日情结,就好像我们当年在2000年的时候,你们记不记得,说千年虫就要爆发,到2012年的时候,说世界末日就要来了,很多这样乱讲的。但是我们现在的人,最起码没有那么恐慌。不过那个时候的人都信《圣经》,《圣经》上写的是1260年以后世界末日,所以一算 1660年,大家都认为是世界末日就要到来了。 因此我交代这一段背景,你就知道牛顿是多么不容易。牛顿是在这样的环境之下开始带领大家走向科学的。 接下来我们要介绍非常重要的一个组织,叫作英国皇家科学学会,这个科学学会是由罗伯特·波义耳和罗伯特·胡克两个人倡导创立的,他们俩叫作焦不离孟、孟不离焦”,这两个人关系特别好,走哪儿都俩人一块儿出场。但是两个人的性格截然相反,罗伯特·波义耳是一个贵族,家里特别有钱,所以温文尔雅,永远都跟谁不争,特别客气,有什么问题花我的,用我的。 罗伯特·胡克是平民出身,所以他做任何事都特别急躁,生气,容易跟人打官司,容易大喊大叫,脾气特别暴躁,但是这个人极具有创意,他发明了很多很奇怪的东西,比如说他发明了人类第一个抽真空的东西。就他能够找到一个玻璃罐子,然后把那个玻璃罐里的空气,全部抽光。 全部抽光这件事特别好玩,这个成为了英国皇家学会最经典的表演,所有人去到英国皇家学会,想要看一下说有什么好表演的,去看一下,他们就把这个罐子拿出来,然后在里边放一个蛇,或者放一个小鸟,或者放一个什么东西,然后抽,抽完,抽完就看到那个东西死掉,大家觉得你看这就是没有空气了。这都是从那个时候开始做起来的,所以当时最早的名字叫作伦敦皇家自然知识促进学会”,这是人类的第一个正式的科学组织。为什么要强调这件事呢,就是在这个皇家学会成立之前,所有的科学家几乎都是单打独斗的。从我们最早听说亚里士多德,听说苏格拉底,古希腊的时候,然后一直到伽利略……当然牛顿也算单打独斗,牛顿只不过因为他不合群,他不愿意跟这些人在一起,但是牛顿后来担任了英国皇家科学学会的会长。他担任这个会长是在他晚年的时候,1660年。 当这个科学学会成立的时候,牛顿还只有17岁,在他妈妈的农场上正在干活,这个皇家学会特别热闹,你要让咱们今天的眼光去看这个皇家学会你会觉得,这也叫科学吗?这也太吓人了吧!他们展示什么呢,比如说有一个非常有名的展示叫武器药膏,什么是武器药膏呢?就是有人发明了一个药膏,这个药膏据说是拿很多非常奇怪的东西造成的,很神秘,搞到一起。这个武器药膏能干吗?当你被砍了一刀,我只要把这个武器药膏抹上去,你的伤就好了。 但是最神奇的地方是什么你知道吗?你可能想象不到,最神奇的地方是这个药膏并不抹在你的脖子上,而是抹在这个武器上。只要我把这个药膏抹在这个刀上,你回家拿个白布罩到你脖子上受伤的地方,你不用管了,过两天就好了。 就是这么一个神奇”的发明,有无数人相信,很多人花重金购买武器药膏。打架打伤了回家以后先别着急抹伤口,先去抹找那个刀,把对方的刀找过来,在上面抹那个武器药膏,这是当时的一个大发明。 但是你知道这个东西真的有效,为什么呢,就是我抹在这把刀上,反倒能治你的病,真的有效,否则不会卖那么好。原因你们猜得到吗,很简单,就是因为那个时候的医疗条件太差,所以拿个白布罩着不要动,是最好的处理方法,如果你让当时的医生来给你搞两下,那死得更快。因为医生都不洗手你知道吗,就瞎搞,所以武器药膏这样的东西,都能够在当时成为科学。 然后他们还研究,说有人找来一个独角兽的角,他们就根据那个《圣经》里的传说,把那个独角兽的角锉成粉,锉一点粉下来。怎么证明这个独角兽的角是不是真的独角兽的角呢?找来一个蜘蛛,把那个粉围一圈,围住那个蜘蛛,如果这个粉是独角兽的角上来的粉的话,那个蜘蛛就爬不出去。然后一大群科学家,就当时所谓的这些科学家,包括皇室成员什么这些人,全都在那儿看,就看那个蜘蛛能不能从那个粉上面爬过去。无一例外每次蜘蛛都爬走,就是根本没有独角兽这回事,所以当时他们在做这样的研究。 那在我们大家看来会觉得说,这不是倒退吗?各位,这是进步,这就是在一步一步迈向科学的过程当中进步。因为同样这么鱼龙混杂的、这么多糟糕的实验当中,也会出现牛顿的三棱镜实验。就是牛顿买了一个三棱镜,把白光从这边射过去,这边发现七个光谱,赤橙黄绿青蓝紫。我们中学学过这个,也是在英国皇家科学学会展示出来的。 然后看那个显微镜里的生命,大家知道那个叫列文虎克,这个叫罗伯特·胡克。这是两个人。他们那个时候都喜欢看显微镜,列文虎克家里边就是搞镜片的,然后有一天他从镜片里边突然看到里边的跳蚤怎么这么大,就那个跳蚤身上居然有铠甲,跳蚤那个腿上有毛,跳蚤竟然是一个这么完美的生物。过去的人觉得跳蚤不就是一捏就爆了,但是跳蚤居然这么好看。甚至拿一张纸,从这个纸上撕下一个角,看那个纸里边到底是什么东西。就是几乎列文虎克把所有他能够找到的东西都拿到显微镜底下看,看完了以后画出特别漂亮的图,这个是有图册的,大家如果愿意找的话,还是能够找到,这样图册的出版物就是列文虎克用显微镜所看到的东西。这就是当时科学在一点一点进步的过程。 你知道英国皇家科学学会里边最重要的座右铭是一句拉丁文,这个拉丁文翻译成我们现代的文字是这样一句话,他们的座右铭叫作不要接受任何人的说法”。 这就是了不起,为什么,因为在这以前,我们所谓的叫作独立思考和抱持怀疑态度”。你看这句话代表着独立思考,保持怀疑态度,不要相信任何人的说法。 那个时候的独立思考和保持怀疑态度是中世纪的教会最担心和蔑视的。就是我一旦知道说你这个人竟然跟上帝想的不一样,鄙视你,你就不对。所以中世纪的时候人们并不倡导任何独立思考,并不倡导任何和教会的说法不一样的这种想法。 所以你知道达·芬奇那时候,达·芬奇比他们还要再早个一两百年,达·芬奇那时候说我是实验的信徒,那就是独立思考,而英国皇家科学学会的一群人,把他们作为一个人类共通的想法,提出来说,不要接受任何人的说法,这是非常了不起的事,他们做任何事都要首先去看实验,就是找到实验以后拿出证据,我们才能够知道这个东西到底对不对。 我给你们念一下当时的那个场景,没有纪录片了,只能通过文字了解英国皇家学会是怎么运作的。皇家学会最早的会议内容,听起来像一群非常聪明、非常鲁莽的童子军在聚会,学会成员聚集在有一张空桌的大房间内彼此咆哮,在整体的肖像画上看来,这群男士——因为是纯男性的聚会,那时候没有女性的科学家,或多或少都很相似,但这一点主要是因为他们每个人都带着假发,你们知道英国人、法国人为什么都喜欢戴假发吗?因为那段时间两个非常重要的国王,一个是查理二世,一个是路易十四,太阳王路易十四,这两个男人都脱发,脱发以后觉得很难看,后来这两个国王就带了假发。他们俩带了假发以后,没有人敢不戴假发,所以在公众场合,只要那个时候你走到公众场合,男人一定是带着假发出来的,是从这两个国王这儿来的。然后半打椅子保留给重要的访客,就前排这一块儿的半打椅子,重要的人来了别人不许坐。 尽管在大多数日子里,这些位置都闲置着,一般的观众只能挤在两张木质的长椅上,一个紧挨着一个坐着。新加入者找到他们认为合适的地方坐下,没有任何规定。就是你不需要签到,不需要什么买门票,你来了的就挤着站,也没人给你让座,自始至终没有人会给你让座,如果在学会已经就绪后才到,没有人会为他挪动身子,一找到位子就应该立刻坐好,才不致打断讲话者。窃窃私语会招来愤怒的嘘声,如果有人发出声音就会有人嘘,英国人特别喜欢这样。 比如说罗伯特·波义耳和胡克有一次给别人表演,叫冻结物的膨胀力。这个是非常受欢迎的演示,为什么呢,他们把一个水放在一个瓶子里边,然后开始冷冻冷冻,冷冻完了以后突然砰的一声巨响,然后那瓶子炸裂开,就是人们知道说,冰的密度和水的密度是不一样的,这是一个典型的科学实验,能够伴随着一声巨响爆开,噪音向来在实验当中受到欢迎——大家是来看热闹的,就是希望能够看点好看的东西。 罗伯特·胡克拥有一项特别受到赞赏的才能,他会抽空玻璃罩里的空气,后来胡克有一个特别好的主意,他说如果把一个人的胳膊放在里边会怎么样,就是把人的胳膊放在那个玻璃罩里边,抽干空气,这个会是一个什么样的情况。没有人愿意实验,后来胡克说我自己来,胡克当着大家的面,就把那个胳膊放在那个罩里边,就开始抽空气。抽光空气以后,他把手臂拿出来,就疼痛得不能忍受的那个状况,手臂拿出来之后,发现上面布满了斑点,你知道气压变了,你的血压在里边是高的,外边气压没有了,那会爆掉的,这是非常危险的实验,但那时候的人就是,也无知,也无畏,也勇敢。他们就想探索,好奇心在作祟,人的手放里边会是什么样子,就拿自己做实验,然后实验把人血输到羊身上,什么各式各样的东西,这就是英国皇家科学学会当时所做的事情。 除此之外,这个协会还有一件非常重要的举措,就是他们倡导用赤裸自然的方式说话。什么叫作赤裸自然的方式,那个时候的科学没法发达,有一个非常重要的原因,是因为人们说话太啰嗦,啰嗦到没有人能够忍受,对于礼貌的讲究使得我们完全陷入到了一种写文章的八股当中。 举个例子,你比如说你给任何一个人写信,你一定要写您最顺从责任的仆人”,您最谦虚亲切的仆人”,这都是我们的自谦语。到今天英国人写信还是your sincerely,要写这句话,现在都简化多了,写那么一句就够了。但是你知道如果你是写给一个皇室成员,或者写给一个比你地位更高的人。举个例子,约翰·多恩是一个教授,约翰·多恩给白金汉宫爵的信里边,是这样写的。他说:且让我大胆使用这张破纸,将自己呈现在您面前,告诉您,我像是一块待在角落的粘土,注意着要成为何种容器才能取悦您,成为您最卑微最感激和最忠诚的仆人。这是落款,就是你要跟人家写落款你得写这么长一段,特别奇怪的这种话。然后在签字的时候你要注意,有文化的人签字,正文写在这个地方,你的签字要签得离正文越远越好,因为你的名字会把正文搞脏,所以如果你没礼貌,你把签名签在离正文很近的地方,你不尊重我,你得放到很远,在底下写这个签名。所以你想这种繁文缛节要来表达科学,来表达公式,怎么可能做得到呢。所以当时的皇家学会说,我们用赤裸的语言,用最简单的语言来写这些东西。 所以你知道牛顿在后来写完了《自然哲学的数学原理》那本书以后,直到今天有很多科学家,复盘牛顿的论证过程,得出的结论是没有一个废话,没有一个字是多余的。就是牛顿是用极其简洁、正确的方法,写出了那个三卷本的《自然哲学的数学原理》,这人真是了不起,他跟当时的那个环境完全不一样。 所以我们交代完这段背景,你知道英国皇家科学学会是人类历史上一个非常重要的组织,它带领了大家开始研究科学,开始相信实验,而不是相信教会说的所有的东西。 牛顿说过一句话,说如果我取得一点成就的话,是因为我站在巨人的肩膀上,对吗?牛顿所谓的那个巨人,到底都有哪些人,这里边希望大家参考。 听我们讲过的一本非常重要的书叫《世界观》。如果你听过《世界观》的话你就会知道,人类对于世界的理解基本上经历了这么几个重要的阶段,亚里士多德、托勒密、哥白尼、第谷、开普勒到伽利略,这是最重要的,对于星空的了解所触发的人们对于世界的感官认知。在这里边对牛顿影响比较大的,应该从开普勒开始说起。开普勒是个穷小子,特别喜欢天文学,他也是上帝虔诚的教徒,他认为我有责任,一定要破解上帝的密码。但是他的实验条件非常有限,当时全世界最有名的肉眼观测星空的人是第谷,因为那时候还没有出现望远镜,第谷是丹麦的首富,就是特别有钱的这么一个人,他自己造了一个私人天文台,花了一吨黄金。 开普勒知道第谷手里边有着非常完整的宇宙星空的记录,他每天晚上抬头看星星,然后把每颗星星运行的周期、角度、速度,记录得特别准确,至今没错,因为星空没怎么变过,记的基础数据全是对的。 开普勒为了得到这个东西,就跑去给第谷打工,一进到那个天文台里边就傻眼了,说这里边任何一个仪器都够我和我的家族生活一辈子,就是那么贵的那些东西。在那儿给第谷干了18个月,第谷就死了。第谷把他那个手稿藏得严严实实的,谁都不给,所以开普勒根本得不到这个东西. 结果第谷突然死了。怎么死的呢,据开普勒说,是因为第谷在吃饭的饭桌上憋尿,他就一直在那儿跟人说话,不愿意去上厕所,憋着尿,后来膀胱感染死了。就是活人被尿憋死了,就是指的第谷。 死了以后,开普勒把那个手稿拿到手,而且拒绝把它交给第谷的后人。开普勒看完了第谷所有的手稿以后,发现我之前的判断全错了,他之前认为这个宇宙是怎么构造,那个全错了,他是最大胆的一个,颠覆了亚里士多德价值观的人。 因为亚里士多德认为所有的星星都是正圆运转,正圆形的轨道在运转。开普勒后来突然想明白说不是正圆,根据它们的速度变化,说这些行星全都是椭圆形的轨道在运转。这个话说出来后连他都难受,为什么呢,因为过去的人心中2000年了,一直都受到亚里士多德的影响,认为只有正圆才是美好的形状,而天上是美好的地方,天堂它一定是正圆地运转,所以当这个开普勒想到了是椭圆形运转的时候,他自己非常生气。他说像大便一样难看的椭圆形,怎么会是椭圆形。但是算来算去就是椭圆形,所以开普勒揭示了椭圆形运转这件事。这是第一个巨人 就是开普勒。 第二个巨人是伽利略,伽利略用一个望远镜,一下子推翻了过去所有的天文学。就是当时人们奔走相告,包括给国王也讲,说之前的天文学全部被推翻了,为什么,因为有一个疯子用望远镜看到了月亮,看到月亮上的那个斑块,看到月亮的环形山,说月亮根本不是以太构成的,月亮不是一个完美的地方,月亮是一块大石头。就是过去人们认为天上不可能有石头,因为石头一定会掉下来,所以天上一定是以太,是一种轻轻的东西,是往上走的东西,但是月亮上竟然有石头,是岩石,然后用它又看到了木星的卫星,木星有四颗卫星绕着木星转,所以既然它可以绕着木星转,那么地球也可以绕着别的东西转,这就是伽利略用望远镜所解决的问题。 伽利略的贡献是非常了不起的,你们在后来会了解到牛顿的很多原理是来自于伽利略的。举一个最重要的例子,你们有没有曾经看到这本书,或者这个杯子,在现实生活中呈匀速直线运动,见过吗,你这辈子也没有见过一个东西,会呈匀速直线运动,一直跑不停下来。所以亚里士多德就认为说,一切东西的本质是不动,除非你用力量推动它,它才会动,你信吗?你觉得这个应该更容易信,因为你看得到,眼见为实。但是伽利略不这么认为,伽利略是怎么发现匀速直线运动这个规律的呢,这个实验是这么做的,伽利略拿了一个斜坡,这样一个斜坡,这样一个V字形的斜坡,他从这放一个钢珠滚下去,滚下去以后发现,这个钢珠会回到这边同样高度的地方,这个大家能理解吧,就像从碗的这边荡过去,荡到这边这么高,然后接下来他把这个V字形的右边这一边放斜一点,放斜一点再把这个钢珠荡下来。他就发现它并不是荡在了同样距离的地方,而是荡回到了同样高度的地方,也就是说它跑得更远了,跑到这了,各位能想象吧。然后他把这个斜坡再放斜一点,那个钢珠就跑得更远。 所以这时候他做了一个思想实验,拿脑子想了一个实验,他说假如我能够把这个斜坡平到无限平,完全水平的状态,那么这个钢珠一旦从这个斜坡上滚下来以后就会一直滚下去,它永远回不到这个高度,它会一直滚下去,所以他说一切事物的本质,是静止或者匀速直线运动,除非有外力来打断它。你在生活中为什么看到钢珠滚着滚着停下来了呢,因为有阻力,或者那个斜坡不够平导致的。然后他把这个东西提出来以后,大家就嘲笑他说不可能,拿脑子想的,不可能。伽利略就跟所有人辩论,伽利略是个非常雄辩的人,他嘲笑那些只相信眼见为实的人,他说你拿眼睛能够看到的东西,往往都是错的,你必须用心灵、用数学去观察,因为上帝是一个数学家。 伽利略了不起,他用这样的方法帮我们发现了一个牛顿第一定律,所谓的牛顿第一定律就是这个,就是一切东西要么静止,要么匀速直线运动,这是伽利略发现的,而且没有借助任何高科技,就是用一个斜坡,这么不断地滚就发现了。 接下来伽利略发现了另外一个非常重要的东西,就是你们学过中学有一个公式,重力加速度公式,这个公式是伽利略发现的。就是你让我们今天来想说,这怎么能发现这种事呢。伽利略家里是个音乐家,他们家是音乐世家,所以伽利略对于音乐的敏感度非常高。所以伽利略设置了一个斜坡,他特别喜欢斜坡,设置一个斜坡以后,在斜坡上横着拦了很多羊肠线,羊肠线就是琴弦,然后拿一个滚珠滚下来,羊肠线被那个滚珠一拨,就会嘣响一声,然后他就仔细听那个声音,嘣嘣嘣嘣嘣这个声音,就调那个羊肠线。调什么呢,就是他要听到那个声音是完全均匀的,每一个声音的时间点是一样的,然后来调那个羊肠线的距离。各位能理解那个难度吗,那个耐心,拿耳朵听出这个声音,是一模一样的,然后把所有的距离记下来,记下来以后就发现说,在同样的一秒钟的时间里边,这个滚珠跑的距离竟然不一样,越来越长,越来越长。 然后他把这个越来越长的这个距离列在一个表的这一边,再把它们的时间列在表的这一边,那么时间很简单,一秒、两秒、三秒、四秒,距离变得更长了,没规律,看不出规律来。然后这时候他突然想到说,如果来个平方呢,于是他把那个时间变成,1、4、9、16,跟这边完全吻合,他用一个斜着的吉他琴弦破解了,这是伽利略所发现的东西。 所以伽利略并没有做过比萨斜塔的那个实验,为什么没法做那个实验呢,你们能想象吗,就是那个实验只要做出来,你的肉眼根本看不出来区别。肉眼是没法判断的,而伽利略所用的这个斜坡的方法,能够让你准确地看到,这里边时间的差距,这就是了不起的地方。这都是伽利略当时靠自己的力量研究出来的东西。所以如果历史上没有伽利略,人类历史一定会发生一个长期的停滞,会有一个大的转折,这是非常重要的人物。 然后还有笛卡儿。笛卡儿为什么对牛顿有非常大的帮助呢,笛卡儿有一天睡觉,醒来发现墙上爬着一只苍蝇,然后那个苍蝇从墙上从这儿爬到这儿,从这儿爬到这儿。笛卡儿突然想到,如果我这个墙壁的底下变成一个横轴,然后竖着的这个角变成一个竖轴的话,这不就是能够准确地定位这个苍蝇的位置吗,横轴叫X,纵轴叫Y,这样一来这个苍蝇无论爬到哪儿,我都知道这个苍蝇准确的位置。这个苍蝇爬在,横轴是三,纵轴是五,在三和五这个位置,四和六这个位置……他发明了坐标系! 你知道发明坐标系以后多重要呢,咱们上到高二的时候会学解析几何,解析几何就意味着我们脱离了古希腊时期,人们必须得通过大脑来想象这个几何形状。而把几何形状变成了坐标轴上的公式,圆变成了一个公式,这是笛卡儿的发明,所以没有这些东西都不会有牛顿。 终于该牛顿出场了,牛顿是1642年圣诞节出生,所以牛顿一直认为他跟上帝有着密切的关系。而牛顿一出生,过了大概4年,1646年,莱布尼茨出生,这两个人是叫既生瑜何生亮,两个冤家对头,不是冤家不聚会,两个人分别发明了微积分。 牛顿发明得更早,但是牛顿没有公布。牛顿为什么不公布呢,因为牛顿这个人跟所有人的关系都非常糟糕,糟糕到没有人敢跟他说话。牛顿说我不发表这个东西,因为我只要发表就会招来批评,那些不懂的人就肯定会批评,只要有人批评,牛顿就受不了,所以他长期不发表。 而莱布尼茨自己很快就把这个东西研究出来发表了,所以莱布尼茨发表得比牛顿早,但是牛顿根据手稿的推演,牛顿比莱布尼茨早很久就把这个东西已经研究出来了。而且牛顿研究的这个微积分不是用我们今天的语言,我们今天在大学课本里所学的那些微积分的语言,是莱布尼茨的系统发表出来的,莱布尼茨是一个中国哲学的狂热爱好者,然后他是一个外交官加一个律师,所以他并没有一个稳定的收入来保护自己,因此莱布尼茨需要广泛的社交,他的朋友特别多,到处出席各种场合,是一个天才型的人。 大家认为莱布尼茨是一个天才,莱布尼茨坚信宇宙可以穷尽,他对自己特别自负,他觉得我肯定能够把宇宙所有的问题全部都想明白。这一点跟牛顿不一样,牛顿说你们看到我了解了那么多,但其实我只是在海边捡到了,一个小石子的小孩一样,自然在我面前还完全都是未知的,所以牛顿跟莱布尼茨在这一点上的观点是不一样的。然后莱布尼茨的性格外向,喜欢交朋友喜欢吹牛,喜欢到处张扬,牛顿跟谁都不说话,牛顿的仆人说,牛顿这一辈子只笑过一次。有一次参加聚会,有一个贵族问牛顿说,我不明白人们干嘛要研究欧几里得几何。就问了这么一句话,牛顿被气笑了,人生就笑过这一次。然后人缘极差,跟他妈妈关系也不好,牛顿出生三个月他爸爸就死了,然后他跟他妈妈一块儿长大,他妈妈又有了她的后任的丈夫,然后牛顿曾经威胁放火把他们家全烧了,就属于脾气特别暴躁的人。 。。。。。

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