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[散文] 《科学家的生活》(二)

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发表于 2021-11-3 14:08:47 | 显示全部楼层 |阅读模式




                 《科学家的生活》(二)

哥白尼的朋友们看到这种愚蠢而恶意的迫害,都大为恼火。但是尼却只报之以微笑。他说:“天地的运行丝毫也木会因为这些笨蛋们的嘲弄或尊敬而受到影响。”

哥白尼继续研究天体的宏伟壮观,愈来愈相信人的渺小。而且,地球也是同样无足轻重。他开始看到。我们的地球也只不过是永恒地环绕太阳的火焰飞旋的一撮微尘。一夜又一夜,他从山顶上观察了星宿。一点一滴地,他创立了今天人们以他的名字命名的高超卓绝的天3捧学说。P024

这样,最后分析起来,哥白尼体系远远不是把人类的尊严贬低了,而是给它添上了光彩。因为,它在“解放”人类肉体的同时,也解放了人类的头脑。人们的思想就如虎添翼,人们的求知欲也大为增加。在哲学的领域里,特别是在科学的领域里,哥白尼的工作标志着现代阶段的开始。P025

在哥白尼为他的天文学说进行工作时,他和欧洲著名的科学家们保持着书信来往。但他一而再、再而三地对出版他的研究成果一事踌躇不决——正如他在给教皇的信中所说,他想“效法毕达哥拉斯派的人们的作法,只用口而不用文字来传播他们的观察结果,而且只给那些聪明才智足以了解这些成果的人们。”他认为这样做才明智。

哥白尼的犹豫,主要并不是由于他肯耐心等待,而更多的是出于他的慎重。长期以来,他不敢出版这部著作,可能并不是因为他怕因此而危及生命,而是怕这会危及他的这个学说。他感到,直到他有足够的旁证来对他的学说加以证实以前,贸然出版将只会造成把一种不成熟的思想带给一个敌对世界的结果。他深怕看见他的观念在有机会确立以前就被人们摧毁。他的证据终于齐全,他也准备提出他的新的世界体系—三一_“不是作为一个假设,而是作为一个事实。”

哥白尼已经度过了他的六十九个岁月,老了,以致他已没有精力去亲自照料出版事宜。他把这件事委托给他的朋友、克尔姆地方的主泰德曼·吉西乌斯。著作于一五四三年春出版。这本书有一篇署名氏所写的外行的序言。这位无名的、作为哥白尼的“辩护人”写:“此书所提出的,并不是一桩科学事实,而只是一套闹着玩儿的幻想。”

这本书问世时,哥白尼已经无力反对这种对他毕生的成果所作可怜而又可鄙的歪曲。当时他已站在死亡的门四。几星期前,他就已陷入瘫痪状态。一五四三年五月二十四日,他的不朽著作出版后不多几天,他逝世了。P026

GalileoGalilei伽利略。伽利雷(1564-1642)

[对科学的伟大贡献]

关于磁电、引力,运动等等的科学实验

(发明)

指南针、温度计、改良的望远镜

(著作)

《星宿的信使》《论太阳的黑子》《论彗星的本质》《运动的法则》《新科学对话》《宇宙的两大体系>

但是他们也是唧唧喳喳爱喧闹的一伙人。有时伽利略也乐于跳出他们这伙人的圈子,而钻到威尼斯的高等妓女们的怀抱里去。对于这群“体面的仕女们”,同古代希腊有名的妓女一样,人们并不把她们看成是属于“淘金者”这一下流行业的人员,而是把她们看成是一群受过训练、专门能使她们的显要顾客身心两娱的、漂亮的异性伴侣。她们能很在行地谈论音乐、文学和美术方面的东西。人们邀请她们出席宴会,还把她们介绍给贵族的夫人们。她们的服装和举止都“大大方方而楚楚动人”。她们教会了许多威尼斯的贵妇人,使她得以更好地照管自己的身心。她们人浴,水里要加植物香料。她们梳头,发上要用油。她们的手指甲修得齐齐的。她们的辞藻也是那么温文尔雅。她们是专门研究如何博得她们情人们欢心的艺术家。

伽利略既是一个明达世理的人,也是一个多情的人。在这个妓女群中,他感到其乐无穷。其中有一个叫玛琳娜,甘芭的,他特别喜爱。他从来结过婚。同西塞罗一样,他相信一个人不能同时既是好哲学家又是好丈夫。但他还是把玛琳娜接到他的家里当他的情妇。他也成了她的三个孩子的父亲。

在他的寻花问柳的花费以及用于科学仪器的开支之上,又添上做父亲的种磊义务。所有这些,对于他的有限的收入来说,就成了一个无底的筛子。纵然他的薪水不断地增加,但他总不免负债。有一次,他不得不向大学财务处请求预支两年的薪金。财务处虽然答应了,但不无勉强。P034

尽管有这些负担和烦恼,伽利略还是忙里偷闲,不忘行乐:威尼斯的宴会和舞会,流行的文学朗诵会,夜曲会,嘉年华会,滑稽戏,以及家庭音乐会。在音乐会中,他经常既是听众又是演奏者,因为他也是一位琵琶能手。他甚至还创作了几出滑稽戏,而且可能也亲自扮演过某些角色。这些逗人捧腹的闹剧偶有影射暖昧之处,但却十分俏皮。这因为,那时的威尼斯是一个思想自由,生活放纵,充满着吵吵闹闹欢乐声音的城市。

但这些只不过是伽利略的生活的表面活动而已。自始至终,他专心致志于对科学的追求。他在靠近圣莎菲亚桥的一所宫殿里,组织了一所避难者学院。这是一个科学和哲学的俱乐部,参加者都是些由意大利各地“逃”到威尼斯来的人,逃来的目的是想获得继续他们的研究工作和发表他们的思想的那种自由。伽利略在这个俱乐部里,将他的很多观察和实验结果首次公开发表。他使会员们熟悉磁的秘密以及地球的磁力;他向他们解释了他刚发明的新仪器指南针的复杂结构;他为他们示范了他的另一个发明,一部为引水和灌溉而设计的机器;他向他们说明,如何用他发明的另一种仪器,温度计,来测量空气的温度。最后,他把他的发明中最惊人的那件东西拿了出来,引起了大家的无限钦佩。这是一架望远镜—一“遥远的星宿的观察者”,

就望远镜的发明而言,伽利略并不应享有全部的荣誉,他也不认为全部荣誉都应归于他一个人。在他访问威尼斯期间,有一次,他听说一个名叫汉斯,李泊瑞的荷兰眼镜商人,曾经偶然有了一个奇怪的发明:当他在他的店里制造眼镜镜片时,他注意到,如果将一块凸镜片和一块凹镜片合在一起,他看到远方的景物就好像近在眼前。这个偶然的发现,引起了伽利略的兴趣。他以他通常的彻底态度开始研究这项课题。他检查了各种类型镜片的曲率以及它们彼此的各种组合方式,用准确的数学公式来测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果。P035

伽利略的悲剧的起因——也是他的不朽的声誉的起因-一是他那本划时代的书《星宿的信使》。伽利略是在帕多瓦的自由气氛中写出这本书的。现在,他却必须在遭到佛罗伦萨宗教裁判所大肆镇压的环境里对这本著作做出交代。P037

。他赞同《古兰经》里讲的,“在真主的眼里,学者的墨汁和殉道者的血汁有一样的价值。”p037

IsaacNewton  \<艾萨克·牛顿(1642-1727)

[伟大科学贡献]

制定了引力定律

发明了微积分学

[著作]

《光和颜色的新理论》《关于运动》《通用算术》《流数法》《自然哲学的数学原理》

当这个小伙子在剑桥大学三一学院当学生时,他发现自己有一个很大缺点—一对于他来说,数学太容易了。正因为如此,所以就没有把它当作一回事。在剑桥大学当研究生时,他不但往往预想到问题的正式答案,而且常常向他的教授们提出一些新的、较简单的解法。

但是牛顿并不对数学研究特别有兴趣。他把这门科学仅仅看成是一条揭穿大自然秘密的道路——而且准确地说是一条羊肠小道。他关心的是更伟大的智力上的成就。他不仅是一个思想家,也是一个梦想家;不但是一个数学家,也是一个诗人。他所采用的,并不是一个墨守成规的观察家的方法,而是一个想象力丰富的创造家所走的道路。面对人类心智尚未勘探的丛林,他宁愿猛闯,而不愿怯生生地摸索前进。

还在童年时代,他就写下不少的诗,表达了并没有随着以后的岁月而消失的那种基本态度。他有一首诗,标题是《三顶冠冕》:

世俗的冠冕啊,我鄙视它如同脚下的尘土,

它是沉重的,而最佳也只是一场空虚;

可是现在我愉快地欢迎一顶荆棘冠冕,

尽管刺得人痛,但味道主要的是甜;

哉看见光荣之冠在我的茴前呈现,

它充满着幸福,永恒无边。

这便是这位心甘情愿为他理想的实现而承受痛苦的诗人的话语一接受荆棘冠冕,作为更伟大的光荣之冠的前奏。每一个伟大的科学家,都是一个富有理想的诗人,但牛顿是一个追求用科学中的光谱线来解释他的理想的特殊类型的诗人。牛顿在他的大学宿舍里建立了一个化学实验室,又在窗外的地上搞了一个花园。诗人在化学药品里漫步,科学家在花丛中行吟。还不到三十岁时,他的头发已经有点灰白了,好像是在他的寥廓的思想面前显得黯然失色的。

他让他的思想展翅飞翔,以整个宇宙作为其藩篱。最先,也像他的伟大梦想家前驱们一样,他仰观的是天象。他发现一件怪事:不同的光线有不同的折射度。根据这个原理,他设计制造了一具反射望远镜,通过它的聚焦,天体看起来就更加明亮了。接着,他调查了白色光线的性质,因为他怀疑它不过是光谱中各种颜色的混合物。最后,他转回到了他自己所居住的这一小小角落——地球。他研究自己花园里植物的茎的形状,叶的组织,花的色彩,这些都是生长中的事物所表现出来的千姿百态,它们像魔术般的神奇美妙,“连所罗门皇帝的全部荣华都相形见绌。”

他的努力并没有徒劳,牛顿被选为英国皇家学会的会员,并被聘为剑桥大学数学正教授。这时,他才二十七岁。如果不是一个超群人物的话,这个差事就意味着你一辈子与世隔绝,在牛角尖里,在咬文嚼字声中,在虚无缥缈的梦里,摆你的道场。剑桥大学就塞满了这种自称为教授和研究员的人物,而事实上只不过是些“永恒的本科学生”。这些研究员们本身就是一群怪物。其中就有那么一个年近古稀的“小伙子”,成天把自己关在家中的书堆里,发誓一生不要再见阳光。可是晚上,他却倚着手杖,蹒跚地走下楼梯,绕着校园活动活动身砵。他的昏花的双眼,总是爱盯着地上,只要发现一条蚯蚓之类的虫子,他就拿手杖去戳它,口里还要恶狠狠地叫着:“混蛋,你敢欺负我,我才不怕你呢!”

甚至牛顿,尽管他逃脱了很多同事的这种知识僵化状态,但仍难免沾染上一些他们这种人的怪癖。由于做梦想的也是宇宙、宇宙,他忙得没有时间去修边幅,往往领带不结,袜带不系好,马裤也不系纽扣,就走进了大学餐厅。

尽管这样马虎拖沓,然而牛顿毕竟是个年轻人,有一颗浪漫的心。有一次,“青春迫不及待的炽情”,催使他向一位相识的年轻姑娘求婚。他轻轻地握着她的手,含情脉脉地看着这位美人。正在这紧要关头,他的心思忽地溜到另一个世界去了。他头脑中只剩下了无穷量的二项式定理。这时,忽然思想又开了小差,像做梦一样,他的手抓住了情人的一个手指,错误地把她的手指当成是通烟斗的通条,硬往烟斗里塞。她痛得大叫一声,牛顿才清醒过来。他绵羊似的向她道歉,“啊,亲爱的,饶恕我吧!我知道,这是不行了。。看来,我是该?鑒子ib。光棍儿的!”P044

开始,牛顿迟迟不愿发表他的观察所得。他是一个羞答答的,不愿拋头露面的哲学家。他对他的朋友们说:“我什么都不想出版,因为这样就会朋友愈来愈多,而这个结果正是我要避免的。”他的发现都.是一种个人的消遣,为的是使他能在自己寂静的书斋中解闷。他并不感到他对社会负有什么义务。他独自一个人遨游于他自己所创造的超级世界幻境里,企图追踪“永恒”的脚印。这种游戏太有趣了,他是不愿意和任何人分享这种乐趣的。

最后,他的朋友们总算说服了他,说他对别人也负有义务。P046

牛顿的《数学原理》刚一出版,他就投进了政治活动。起初,当詹姆士二世这位顽固的国王企图限制大学自由的时候,牛顿是反对派,表现出大无畏的反抗。在斯图亚特王朝被推翻,威廉和玛丽登极时,他充当辩论新宪政的国会的一名议员。但是,牛顿生来就不是一个雄辩家。在大会辩论的过程中,牛顿只作过一次发言——要求会场中一,关一关窗户。新国王对于牛顿的议会本领也并不怎么欣,有人要国王就一个政治问题征询牛顿的意见,国王说,“啊,不必了,牛顿不过是一个哲学家。”

可是,这位哲学豪偏偏想当朝臣,他的努力从未松懈。最后,当国家铸币局大臣的职位空出来时,牛顿通过有权势的朋友们的推荐,把它弄到了手。他的伟大数学头脑从此也就转到铸造货币上去了。这件事成了笑谈,也没有逃脱国人把它当作话柄的命运。在一出话剧中,一个逗人发笑的丑角说:“牛顿吗?唉——我是听过艾萨克先生的名字的——谁都知道艾萨克先生的大名。伟人嘛,铸币大臣!”上上下下,从最底层到最高层,都将牛顿作为奚落的对象。著名的文学家斯威夫特在一篇绝妙的讽刺小品中写道:“我有些死对头,肆意造谣,说什么有一个名叫艾萨克·牛顿的人,一个住在奈斯特的田野附近的仪器制造匠,随后又在伦敦钟楼铸币局里当工人的人,有那么一天,为了名要和我较量一番。”

更为无情的批评者则说,牛顿从天才堕落到庸碌,是可以想见的。(原理)的写作,只不过是牛顿的一项业余爱好,当国王的铸币局的帮办大臣,则是他一生的野心。人们说,牛顿不识大体,已经失去了正确观察事物的能力。《原理》一书绞尽了他的心血,他垮了,今后不再“适合于做劳心的工作”。的确,人们就小声讲过,在牛顿写过这本“别人不懂,连他自己也不懂”的书的期间,有一个时候他真的疯了。一个故事里说,有一天早晨,风很大,牛顿从教堂回家,看见他的猫将桌上燃烧的蜡烛碰翻了,烧毁了他不少的重要论文手稿。“哦,金刚钻(猫名)呵,你不知道你害得我多苦!”故事接着说,由于损失了这些论文和多年研究的成果,他很悲哀,最后,他神经失常了。伦敦的一些饶舌者说:“也许牛顿看月亮看得太多了,所以才有点疯。”①确实,他一些心血来潮的举动,难说不是有点失常。牛顿突然地写信给他的一个朋友说:“我们绝交了,我再也不愿见你和你们那一帮人了。”对另外一个朋友,他写了一封道歉信,收回前一封信中讲的某些话。他抱歉地解释说,“当时,我过于经常坐在炉火旁,所以不能控制自己的肝火。”有一次,他毫不留情地批评了他的朋友哲学家洛克的著作。在收到洛克的极为不快的忠告信后,牛顿复信说:“我记得我给你写过信,但不记得信里对你的书说了些什么。请你把信抄给我,我将尽可能加以解释。”莫名其妙地发一阵脾气,丧失记忆,突如其来的疑心,或者同样突如其来的后悔不迭——这一切,难道不都是神经病患者的征象吗?  “当然,这些传闻有点言过其实。可是,另一方面,一个人老是瞪眼看着月亮,你还能期望他干出什么别的来呢?”P050

牛顿现在当上了国王的侍从,有着充裕的收入,他觉得应该过像样的生活了。牛顿在威斯敏斯特附近时髦的杰尔明街上安下了公馆,带着他所喜欢的侄女,让她做他的公馆的女主人。牛顿的下一个任务,是尽可能使自己变成一个“绅士”。他的财产少得可怜,这倒有点尷尬。可是,他总还是他自己小小封地上的爵爷。而且,他一定会在英国贵族纹章制定所宣誓声明,他,牛顿,是林肯郡的著名的牛顿家族的后裔。人们问他:“你能追溯这个关系吗?”“哦,不能。”事实上,他只能追溯到他的祖父,一个老实、默默无闻的庄稼汉。但又何必绝望呢?他可以为他的不大牢靠的家谱世系撑个门面,把自己和一个一贫如洗的苏格兰勋爵挂上钩。说到底,就是购买一个显贵的家谱世系,也不是不可能的。“你知道吗?”牛顿不经意地对一个苏格兰贵族说,“我也是一个苏格兰人。我祖父是东洛息安的一位绅士,哦,也许是西洛息安?——或者,也许是我曾祖父……”“从没听说过有这个人!”这位勋爵不客气地回答。P051

究竟谁先发明微积分,这场国际争执长时间吵个不休。最先牛顿试图置身事外,但在最后,当连英国国王也卷进去了的时候,牛顿也就着手为其科学声誉辩护起来。其劲头之足和他企图证明他的辉煌家谱时不相上下。这场对抗固然气势汹汹,但最终一无结果。莱布尼茨归天了,牛顿也回到了他的西洋双六棋戏旁边。但是,世界却以感激的心情接受了微积分这门学问。这种感激,不是献给英国或德国的天才,而是献给人类智慧的天才的。P052

年深月久,牛顿对于这场愚笨的争论和搞空虚的政治都日渐失去兴趣。他的盛名和他的财富都是安全无虑的了。现在该是寻求他的灵魂安全的时候了——不是以世俗的成功的标准,而是用人类成就的尺度,来对自己的一生做出最后估价。他终于明白了,自己首先而且主要是一个科学家。他曾经愚蠢地将他的数学研究看作消遣,而把追求飞黄腾达看作他生平第一要务。他现在总算清楚了,“生命的价值,是不能以一个人平生所搜集的小玻璃陈设品的总重量来衡量的。”人类心智这面棱镜,是不能用铸造的金币来交换的。在七十五岁时,他学会了以更为清晰的眼光,用他的望远镜来进行观察。“知识是人类远见的积累”——在过去的远见之上,加上今天的远见。“如果我过去看得远一些,”他以早年从未有过的谦虚说,“那是由于我站在巨人们的肩上的缘故。”

从这个崇高的顶峰,他现在可以无所畏惧地看待他的即将到来的末日了。人总是要死的,如同星宿和行星也要陨灭一样。这样,就诞生了新的能量,新的行星,新的星宿,新的生命……

他聆听着太空星球传来的音乐。这些星球在它们永恒的征途上不停地飞驰着——从生到死,又从死到新生。在这样的音乐声中,他终于沉沉睡去。音乐,睡眠,死亡,生命——最后是光明。C)啊,就这样在其数学公式中,牛顿不知道从什么地方总算把宇宙的这个秘密捉住并且锁了起来:

自然和自然的法则隐藏在黑夜里,上帝说,“生一个牛顿吧!”于是,一切都是光明。P053

Antoine-Laurentde Lavoisier安东尼,罗伦·拉瓦锡(1743-1794)

[伟大科学贡献]

关于磁、比重、光学、糖、淀粉、火药等的实验和报告

发现空气的组成

为化学元素的现代研究奠基

创立化学科学

[著作]

《初等化哮概论》《物理化学简论》《化学论文集》

拉瓦锡享受了天资的幸福,但由于财富而大受其祸。他的天资给了他崇高的光荣;他的财富导致了他的死亡。他的祖先们曾经“由凡尘步入青云。”他的高祖父是皇家马厩的驭手;他的父亲是法国议会的一个律师。P055

得以从这些颤抖着的手里逃出来,把自己放到一个虽然钦佩但不肯溺爱他的人的照顾之下,拉瓦锡反倒感到舒服了一点。格塔尔从身心两方面,把他的这个年轻的被保护人磨炼成了一条硬汉。如果姑母知道了他对她侄儿每日的工作要求是那么一丝不苟,那她吓也要吓坏了。黎明即起,检查温度仪和气象仪,记录土质和地形,观察矿,场、铁厂和矿坑,分析河水和湖水,进行各种植物标本的搜集和分类,最后还要将调查结果整理好记人笔记本——这就是他的日常例行工作。在十月底的一个傍晚,他回到家里,已经很疲乏了,但是在就寝之前仍然没有忘了记录当天的气温。他的姑母心疼地说:“这个傻孩子,是会被过重的工作累死的”。

可是,拉瓦锡非但没有被工作累死,他的身体反而好了起来。他回到巴黎时,精神饱满,信心百倍,感到有使不完的劲。他成了法国科学院的候选人,而且居然当选了。这多少出乎他意料之外,因为那时他毕竟只有二十五岁。P056


在他作为农民税收承包人时,拉瓦锡认识了总承包人雅克·波尔兹的十四岁的女儿玛丽·安。皮叶特,并和她结了婚。婚姻所带来的一笔颇为可观的嫁妆,使拉瓦锡够富裕的家庭更加锦上添花。由于成功的秘诀从来没有比“既有人拉,又有人推”更灵的,所以,这个年轻的科学家兼金融家,就找他岳父为他又谋到了另一个位置。他现在身兼三职:法国科学院院士、农民税收承包人和兵工厂经理。

但他的三重职务,仍不足以阻止他经常认真地去搞科学实验。他每天保留六小时作为他私人的实验时间——早上六时至九时。晚上七时至十时,他在兵工厂内造了一间试验室。就在这间试验室里,他招待过很多科学界的知名人物,例如普里斯特利,布莱格登,杨格,瓦坦能脱和富兰克林等。他以最新的、价格最贵的仪器来装备这间实验室。他又从当代比较有才华而又较清贫的青年科学家中,提拔了几个当助手。他的大部分财产都被用来维持这间花费很大的“实验研究所”。从这个研究所中,爆发了一场为一门现代科学奠定基础的革命,使世界的生活发生了深刻的变化。这是拉瓦锡的功劳:他拨开了炼金术的迷雾,引进了现代化学的阳光。P057

吴砺

2021.11.2




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吴砺,桐城人,生于1963年,1979年就读中国科技大学物理系。大学毕业后在中国科学院从事科研工作,1997年曾在美国加州理工学院任访问学者,其后在硅谷工作。回国后一直在公司从事研发工作,已申请了五百多项国内外专利,并于2004年由海峡文艺出版社出版过第一本散文集《西海岸之》。2011年由中国文联出版社出版散文集《瞬间》。
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