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基甸恩典:如果牛顿继续研究物理,怎样?
送交者: 基甸恩典 2009年09月12日03:06:06 于 [教育学术] 发送悄悄话

很早前,我是牛顿的崇拜者。当我听老师说,牛顿最后三十年浪费时间在神学上时,我觉得非常惋惜。作为一个中学生,我想要是牛顿不“走火入魔”,那会给物理学带来多大的变化啊!现在,我当然不会用这种“静止的、形而上学的观点”看待这个问题了,呵呵。(六十后的哥们姐们都知道这个固定用法的时代含义,嘿嘿)。今天看到一个人号称“我思考,我发笑”提出了很多有意思的看法,包括惋惜牛顿晚年的虚度时光。我更向前思考一步,我更想笑,呵呵。有点“螳螂捕蝉,黄雀在后”的味道,不好笑?

牛顿在发现了三大定律、万有引力定律和光的粒子说之后,就开始了他的神学研究。他不是一个伟大的神学家,因此没有几个人读他的神学著作(当然有专家研究了,只是没有加尔文、马丁路德或者托马斯阿奎纳这么有影响力了)。这个没有什么,谁敢责怪他呢?他的物理学已经足够名垂千史了,谁能在几个领域都成大牛呢?那么,让我们设想牛顿在最后三十年,继续他的物理研究会怎样。

首先从年龄上讲,他能继续作开创性的研究吗?牛顿在1687年也就是43岁的时候,发表了“自然哲学的数学原理”,对他的三大定律和万有引力定律作了总结。他的爆发年是在1665-1667年,他22岁到24岁之间。他的光学成就是在1670-1672年之间,27岁到29岁之间。数学、物理学都是吃青春饭的,如果没有在年轻的时候做出成果,超过40岁的你最大功用就是教书育人。就算像牛顿那样的大牛,你还能指望他在43岁之后再造辉煌?让我们看看爱因斯坦,这个可以和牛顿相匹敌的人物。他从来没有离开物理学研究,那么爱因斯坦在40岁后有什么重大突破吗?没有!1917,年方38岁的爱因斯坦在《论辐射的量子性》一文中提出了受激辐射理论,成为激光的理论基础。在此之后,爱因斯坦致力于统一场论,没有成功。这可能是统一场论本身是个梦想,更可能物理学突破的时代没有到,科学革命后要进入很长的理论应用时代,等待下一次的科学危机的到来。

另一方面,从时代的局限性来讲。我凭我仅有的一点物理学史知识谈谈如果牛顿继续研究的话,可以在那些方面突破。牛顿之后的物理学,很大程度上是牛顿物理学的应用,包括采用更好使的数学去构建流体力学、固体力学、气体模型。写“天体力学”的拉普拉斯生活的年代是1749323日-182735,而牛顿的年代是1643141727331。拉普拉斯所用的物理仍然是牛顿物理学的应用而已。也就是说,不需要上帝这个假设的拉普拉斯生活在牛顿物理学的阴影之下。物理学的另一个突破是麦克斯韦的电磁场理论,诞生于1864年。安培生活在1775-1836年,法拉第生活在17919221867825。也就是说,从1727年牛顿逝世后至少一百年间,物理学是在继续扩展牛顿物理学的更精巧地表示或者应用到工程领域。你们觉得如果牛顿继续他的物理学研究,他能超越历史达到安培、法拉第和麦克斯韦在电磁学领域的成就?我想牛顿在他那个时代不可能研究电磁学,只能继续牛顿物理学的扩展和应用。这种乏味的工作,是对牛顿的侮辱!

牛顿的才能不在具体地解决问题,甚至不在更完美地不表述一个理论,而在于他的原创性。一个有原创性的科学家难以忍受繁琐的具体工作,这是科学研究领域的常识。你可以埋怨牛顿没有继续教书育人,但绝没有权利指责他没有把他的物理理论应用到固体、流体和气体中去。那是拉普拉斯或者拉格朗日这些次一等的物理学家的工作,就不是牛顿爱因斯坦这样级别的物理学家的工作。

牛顿谦卑地研究神学,拉普拉斯说他不需要上帝这个假设,似乎拉普拉斯很豪迈,但这也就是超级牛人和一般牛人的区别。伟大的科学家怀着对上帝的敬畏来探索上帝创造的世界,而一般的科学工作者自以为很懂科学地应用科学,却觉得不需要上帝。如此而已。

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