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一场赌局引出来的传世典籍——《自然哲学的数学原理》

科普小知识2022-05-07 07:05:01
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英国天文学家埃德蒙·哈雷是一位非凡的人物。著名的哈雷彗星就是以他的名字命名的。

除此之外,他还参加了一场著名的科学赌博。那个时代的另外两位杰出人物,赌注并不高。一个是罗伯特·胡克。也许人们现在记得的最好的事情是他描述了细胞。另一个是伟大而有尊严的克里斯托弗·雷恩爵士,他起初是一名天文学家,后来是一名建筑师,尽管这一点现在常常被人遗忘。

一场赌局引出来的传世典籍——《自然哲学的数学原理》

埃德蒙·哈雷和哈雷彗星(网络图)

1683年,哈雷、胡克和瑞安在伦敦吃饭时,话题突然转向了天体运动。人们认为行星倾向于以一条特殊的椭圆形轨道运行——用理查德·费曼的话说,“一条特殊而精确的曲线”——但不知道为什么。瑞安慷慨地提出,如果他们中有人能找到答案,就给他一个价值40先令(相当于两周工资)的奖励。

胡克以他的过激行为而闻名,尽管有些观点可能不是他自己的。他声称他已经解决了这个问题,但现在他不愿意告诉每个人他的理由是有趣和聪明的,他说这样做会使其他人失去找到答案的机会。因此,他想“将答案保密一段时间,这样其他人就会知道如何评价它。”没有迹象表明他曾再想过这件事。然而,哈利被迷住了,必须找到这个答案。第二年,他还去了剑桥大学,并冒昧拜访了该大学的数学教授艾萨克·牛顿,希望能得到他的帮助。

牛顿是一个天才和特殊的人。当他还是学生的时候,他觉得普通的数学有很大的局限性,并且非常失望。他发明了一种新的形式——微积分,但是他已经27年没有和任何人谈论它了。他以同样的方式在光学领域工作,改变了我们对光的理解,并为光谱学奠定了基础,但他花了30年的时间与他人分享结果。

一场赌局引出来的传世典籍——《自然哲学的数学原理》

牛顿肖像

1684年8月,哈雷突然造访牛顿。我们只能猜测他期望从牛顿那里得到什么帮助。然而,多亏了牛顿的密友亚伯拉罕·迪·莫福后来写的一篇报道,我们有了科学界最具历史意义的会议之一的记录:

1684年,哈雷博士访问了剑桥。他们在一起呆了一段时间后,医生问他,如果太阳的引力与行星离太阳的距离的平方成反比,他认为行星会遵循什么样的曲线。

这里提到的是一个叫做“平方反比定律”的数学问题。哈利坚信这是解释问题的关键,尽管他不确定这个秘密。

艾萨克·牛顿立即回答说,这将是一个椭圆。医生又高兴又惊讶,问他是怎么知道的。“哦,”他说,“我已经计算过了。”然后,哈雷博士立即要求他提供计算材料。艾萨克爵士在材料堆里翻找了一会儿,但没有找到。

这非常令人惊讶——好像有人说他已经找到了癌症的治疗方法,但是不记得药方在哪里。在哈利的敦促下,牛顿答应再做一次并写一篇论文。他履行了他的承诺,但他做得更多。两年来,他闭门不出,仔细思考,绘画,最后终于写出了他的杰作,自然哲学的数学原理,更常被称为原理。