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科学家生平草稿

百位科学家生平之——海盗船长哥伦布

克里斯托弗·哥伦布,欧洲中世纪成就最大的航海家,因坚信地球是圆形的,以平民之身竭力攀附权贵,排除万般阻碍,企图完成横跨大西洋直达亚洲的壮举,意外发现美洲大陆,开启现代世界新格局。

1.出生

明景泰二年,中国已经打败瓦剌的进犯、迎回英宗,代宗朱祁钰在位、于谦辅政,在工艺上景泰蓝瓷器制法发展至巅峰。

同时期的欧洲,正处在四分五裂的状态,各国之间战事频繁,国家的分布与我们今天所知的欧洲大为不同,关于宗教的斗争也在不断上演。

意大利的海港城市热那亚是一个独立的公国,与威尼斯公国,分别垄断了欧洲人购买亚洲货物的途径。亚洲的瓷器、茶叶、丝绸在欧洲大受追捧,香料也成为贵族的依赖,因为欧洲人还存在着,洗澡太多,损害皮肤的说法,香料成为制作掩盖身体异味的香水的重要原料,价格高昂。作为东方财富欧洲转售中心之一的热那亚,自然是热闹非凡、一派欣欣向荣的景象。

公元1451年8月10日,热那亚一间毛织品店铺店前已经暂停营业,店后却异常忙碌,店主多明尼科·哥伦布是当地有名的毛织匠,并拥有这间店铺,此刻他正紧张而焦急地等待第一个孩子的降生。里屋中,妻子苏珊娜正在辛苦分娩,一切顺利,诞下一名健康的男婴。父亲为这名男婴取名为克里斯托弗·哥伦布。

克里斯托弗在这个离海港不远的店铺渐渐长大,家中先后又添了三名新成员,二弟巴索洛缪,三弟迪亚戈,小妹碧安卡。

2.成长

哥伦布长到五六岁时,最大的娱乐就是,身为“船长”伙同一帮“船员”,爬上停泊在海港边的船只,指挥船只“全速前进”。附近的渔民、水手对这个小孩都已熟络,不时地逗着他玩。

七八岁时,父亲指派给哥伦布第一份工作,替店铺推销毛织布料。哥伦布接过工作,重点选择了航船船员作为推销对象。

常年混迹于海港,哥伦布初步积累了航行知识,听得懂各种航海术语。10岁时,哥伦布在自己熟悉的航船上,应征为船员初次出海。真实出海的经历,使哥伦布见到了广阔无垠的海洋,体验了真实的航海过程,也使哥伦布发现了自身知识的不足。

回到家后,哥伦布向父母提出了进入航海学校学习的计划。随着毛织品行业的不景气和航海行业的发展,父亲也意识到支持孩子自己选择的职业,未尝不是一条更好的出路。14岁时,哥伦布进入巴比亚学校进修,学习航海技术,学习期间掌握了拉丁文、葡萄牙语、西班牙语,加上母语意大利语,一共掌握4种语言。

哥伦布的叔叔是一个富商,家中藏书丰厚,其中不乏关于航海方面的书籍。为了扩展知识,哥伦布经常向叔叔借阅书本。在这些借阅的书本中,有一本很有趣的读物,《马可波罗游记》。这本书实际上并不严谨地描写了东方大陆,其中着重宣扬了强大的中国和遍地黄金的日本,在我们今天看来,这是马可波罗夸大其词了。但在当时的欧洲,信息的短缺和对黄金、财富的渴望,使人们愿意相信只要到达东方,就意味着无尽的财富,哥伦布就是这样观点的忠实信奉者。

随着哥伦布的学识见长,出海经验也越来越丰富,哥伦布成为船员中的香饽饽,被航船争相聘请。19岁时,一个商行看中哥伦布的能力,聘哥伦布为商行货船代理船长,从此哥伦布获得了指挥船只穿行海上的权利。

同时期,家庭从事的毛织匠行业却渐渐难以养家糊口,父母搬迁至萨沃纳,家庭经济出现困难,哥伦布开始负责养家。弟弟巴索洛缪也不再跟随父亲学习织布,而被送往葡萄牙学习航海图制作工艺。

3.海上争霸

21岁时,哥伦布被转聘为安茹王国军舰的船长。虽然名为国家军舰,但实际上最主要的任务是,在海上劫持敌国的船只,抢劫他们的货物。在这些海盗战争中,哥伦布开始崭露头角,在第一次作战中,就取得了以少胜多的战绩,获得嘉奖。之后,纵横海上,逐渐成为一个优秀的海上军事指挥家。

25岁,哥伦布受聘为法国军舰船长,既负责运送货物、为货船护航,也实行对敌国货船的抢劫。常在河边走,难免不湿鞋,何况哥伦布是在海上走。一次,哥伦布在海上航行时,侦测到威尼斯商船正携载大量商品驶向葡萄牙里斯本海港,哥伦布临时起意,决定抢劫这批货物。哥伦布率领船队折返,埋伏在里斯本港附近,等到黎明时,威尼斯商船才缓慢驶进港口。哥伦布指挥军舰炮队,发起对商船的攻击,威尼斯商船见情况不妙,赶紧撤退,但已经不幸落入了对手的包围圈,所有船只靠到一起后,两船的船员开启了肉搏战,炮火声仍然没有停歇。在一片混乱中,哥伦布的炮手误击中了敌船的火药库,敌船在巨大的爆炸声中化为碎片,碎片又飞向空中落入哥伦布军舰的火药库,顿时海上化为一片熊熊烈火。爆炸的轰鸣声震慑海港,所有的船只化为灰烬,船员变成一个个火球纷纷落水。哥伦布被倒下的桅杆砸中,一阵眩晕的痛楚后,哥伦布落入海中。

在短暂地失去意识后,哥伦布扑打着海水,抓住了一根浮木,在浮木的带领下,哥伦布漂浮至里斯本港,被海港居民救起。

4.成家立业

哥伦布到达里斯本港后,在当地居民的照料下,海战中受的伤逐渐痊愈。由于对战事失利负有责任,哥伦布不得不暂时归隐,另寻生活的出路。

哥伦布找到在里斯本学习制图的弟弟巴索洛缪,二人合计后,决定合作开一家制作航海图的店铺。

葡萄牙是当时出海航行的主力国家,由于希望跨过阿拉伯人对亚洲航道的控制,开辟新航道获得东方的巨额财富,政府正大力支持海上探险活动。该国已经在非洲海岸线建立大量殖民地,作为探险活动的物资供应站。该国的航海技术也比其他国家遥遥领先,所制作的海图,是指导航海活动的权威依据。其中,里斯本是葡萄牙的首都,欧洲最重要的出海港之一,航海人才荟萃之地。

哥伦布有丰富的航海实践经验,巴索洛缪制图技艺高超,店铺生意兴隆。哥伦布热衷于通过店铺生意,结交各路航海英雄,努力跻身葡萄牙的海洋贵族。

功夫不负有心人,在哥伦布的努力下,成功结交了一位已逝航海家的女儿,莫妮兹。莫妮兹的父亲年轻时热衷于航海,组建船队出海探险,发现了新的岛屿,珊特岛。根据葡萄牙的法律,父亲成为该岛总督,交税后即占有该岛财富。父亲去世后,莫妮兹没有顺利继承父亲的财产,但法律上莫妮兹拥有该岛屿的继承权。

哥伦布使尽浑身解数,获得莫妮兹的青睐,在28岁时,成功与莫妮兹步入婚姻殿堂。在婚后,哥伦布接岳母过来,与自己同住,负责赡养,因此得到岳母的信任,将亡夫的航海图、航海日志等珍贵资料赠予哥伦布。不久,莫妮兹获得父亲财产的继承权,全家迁居珊特岛,哥伦布获得葡萄牙国籍,成为一岛之主。

在岛上,哥伦布认真钻研航海地理知识,积极收集最新的航海信息,与妻子、老乡、妹夫等航海爱好者探讨交流,使用书信请教欧洲知名学者,最终坚定了他所听说的“大地是一个球体”的学说。这一学说,最早的记载是亚里士多德的一个观点,欧洲人非常崇拜亚里士多德,但他有一些观点与宗教观念相冲突,相信先贤还是相信神明,这是一个问题。

哥伦布系统地总结自己的航海知识,经过仔细演算,制定了一个向西航行、绕地球转一圈到达东方大陆的计划。次年,向国王提出该探险计划,并为此制作了一个木质地球仪,以便于向国王形象地解释西航原理,但计划完全没有引起国王的兴趣。其实,这个计划在今天看起来,是充满了很多错误,哥伦布及当时的欧洲地理学者相信,陆地占地球面积的6/7,海洋占1/7,所以向西航行可以快速地到达亚洲。

哥伦布30岁时,长子迪亚戈出生。哥伦布在岛上等不到国王的回音,决定带领全家回到里斯本,更努力地结交贵族,借一切机会游说国王,实行探险计划。反对哥伦布的人有两类:一类是相信宗教的观点,认为大地是一块漂浮在海洋上的陆地,而大海是无边无际的;另一类是害怕哥伦布率先到达东方大陆,将获得巨额财富,而损害自身的利益。本来还有第三类反对者,他们相信绕过非洲到达亚洲是最好的航道,但在葡萄牙舰队在迪亚士的带领下,到达非洲好望角,遭遇剧烈风暴,舰队折损过半,迪亚士称好望角为风暴角,认为无法跨越,并率队返航回葡萄牙复命后,这一类反对者暂时没有发声。

葡萄牙国王急于看到航海的成效,在迪亚士的探险失利后,召见了哥伦布。哥伦布确定无疑地相信自己的计划,自信地向国王提出了探险计划成功后需要获得的回报:任命哥伦布为海军上将,封贵族,赐勋章,成为所发现新陆地的总督、副王,职位世袭,新陆地所获得的收益哥伦布家族提成1/10等等。国王假意应承,却暗中派出自己的探险队执行哥伦布的探险计划,不幸在海上遇到大风浪,行动失败,哥伦布被指责为骗子,国王派人监视哥伦布的行动。

5.出逃西班牙

哥伦布33岁时,妻子莫妮兹去世。哥伦布深感志向在葡萄牙无法施展,在与弟弟巴索洛缪商议后,哥伦布决定携子出逃西班牙。巴索洛缪也携带哥伦布的航海计划,前往英国游说英王。

哥伦布谨慎地躲避开葡萄牙的监视者,终于仓皇地逃出葡萄牙,进入西班牙的巴洛斯。饥饿难耐,在拉比多修道院门口乞求获得一点食物和水,修道院的贝雷士神父见哥伦布父子可怜,在修道院为他们提供了暂时的落脚点。

哥伦布在修道院住下后,向贝雷士神父讲述了自己的航海霸图,神父眼见迪亚戈才3岁,就奉劝哥伦布脚踏实地,养大儿子先。见哥伦布意志坚定,贝雷士神父颇有一些社会地位和资源,也就介绍一些有实力的富商和航海家与哥伦布认识。哥伦布趁此大力宣传自己的航海计划,很快在巴洛斯地区获得了一定的名气,受到当地航海家鲁滨孙兄弟的拥护。不久,贝雷士神父牵线宫廷神父塔拉裴拉,鲁滨孙兄弟提供财帛,哥伦布只身前往拜谒西班牙宫廷。

当时的西班牙,是由阿拉贡国王斐迪南和卡斯提尔女王伊莎贝拉联姻组建而成,正忙于驱赶摩尔人、消灭穆斯林异教徒的“圣战”。

哥伦布的航海计划,与国家统一战争比起来,就没有那么重要了。哥伦布没有见到国家最高统治者,而是受到了宫廷大臣阿隆索的热情接待,并住进阿隆索的家中,静候国王佳音。

在阿隆索的招待下,哥伦布频频接触西班牙贵族,获得了一些贵族的赏识,并纷纷表示愿意出钱资助哥伦布的航海行动。哥伦布还结识了贵族妇女恩莉凯斯,二人很快坠入爱河,开始同居生活。

在伴随着幸运和焦急的等待中,哥伦布的计划受到了伊莎贝拉女王的重视,哥伦布被国王和女王召见,国王和女王表达了支持计划的意愿,但由于忙于战争而未执行,为了维护王室的利益,也不允许其他贵族支持哥伦布。

37岁时,哥伦布迎来次子斐尔南的降生。几年的等待并没有赢来想要的结果,哥伦布带着深深的失望离开王宫,回到巴洛斯。向巴洛斯的故旧一一辞行,意图前往他国进行游说。贝雷士神父紧急将情况汇报给宫廷,伊莎贝拉女王得到消息后,急忙召见了哥伦布,表示马上组建委员会商讨哥伦布的计划。

哥伦布正式向西班牙王室提交了西航计划书,并附带了西航成功后,王室应许诺给哥伦布的所有报酬,一如当时在葡萄牙提出的要求。委员会本来就对哥伦布的计划莫衷一是,苛刻的条件更加剧了拒绝的理由,国王也抹不开面子给哥伦布超越所有现有贵族的地位和财富,最终愤而拒绝了哥伦布。

在委员会反反复复探讨提案时,哥伦布已经步入41岁,在一次次由希望陷入失望后,哥伦布决定前往法国试试运气。大臣阿隆索急忙进宫觐见女王,提出哥伦布出海的花费实际比国王一年宴会花费的金钱还要少,所有的报酬也只有在航海成功后才需要兑现,不妨一试。伊莎贝拉女王被打动,明确表示,如果王室不能提供哥伦布的航海费用,她将变卖自己的珠宝支持哥伦布。在女王强烈的支持下,委员会勉强同意了哥伦布的提案。

此时,哥伦布已行至毗邻法国的圣塔菲,女王派人快马加鞭追上哥伦布,转达了王室的歉意和决定,哥伦布终于如愿获得西班牙王室资助。根据哥伦布的要求,王室与哥伦布在圣塔菲签订协议,答应资助探险活动,并在探险计划成功后,接受哥伦布的所有条件。王室签下致中国大汗和日本皇帝的国书,一并由哥伦布携带,在哥伦布身边派有王室官员负责记录航海发现的成绩,便于以后论功行赏。一切协商妥当后,哥伦布回巴洛斯招聘水手和征调船只,为西航做最后的准备。

6.未知之旅

做成一项事业,最重要的两个条件是,钱和人。哥伦布相当于是白手起家,要钱没钱,好不容易有钱了,又遇到一个新问题,要人没人。在葡萄牙结交的故旧,是无法召集了,兄弟远赴英国游说,此刻也是远水难救近火。哥伦布只得登上巴洛斯港口码头,扯着嗓子以王室委托的名义,招聘水手和租借船只。

码头上的老水手们,对这个“外国来的家伙”很不信任,对于他能得到王室的支持,心存不满。所以,就别指望会有人响应他的招募了。

哥伦布只得求助于曾经帮助过他的鲁滨孙兄弟,鲁滨孙兄弟也正在考虑值不值得跟哥伦布出海冒险,建立不世之功,双方很快达成合作。由鲁滨孙兄弟提供了尼纳号和玛利亚号两艘船只,哥伦布租赁到一艘名为宾达号的三角帆船,在鲁滨孙兄弟的鼓动下,招募到120名水手,西航队伍终于成形。

1492年8月3日清晨,西航队伍在巴洛斯港码头集结,举行了简单的起航仪式,全体船员登上帆船,哥伦布担任玛利亚号船长,马丁·鲁滨孙担任宾达号船长,文森·鲁滨孙担任尼纳号船长,船上携带了准备用于与中国和日本交易的物品,开始向大西洋深处进发。

哥伦布先指挥船队向南进发,沿非洲海岸线航行至西班牙占领的加那利群岛。出航第4天,宾达号突然消失在迷雾中,哥伦布下令寻找,原来宾达号舵轮松脱。7天后,船队才航行至加那利群岛,在岛上修整了20多天,将宾达号的三角帆换成四角帆,9月6日,船队才得以继续出发。

再次出发3天后,船员看到了大洋中喷发的火山,称之为,上帝的怒气,灾难的预兆,哥伦布必须安抚这群不安的人心。渐渐地船队进入了茫茫无际、看不到陆地的大洋深处,这是人类首次没有海图指引,远离大陆沿岸,驶向海洋中心的航行,船员的恐惧随着时间不断累积。

为了降低船员对远离陆地的恐惧,哥伦布发布了假的航海里程数,将每天测得的航行里程折减大约1/3发布,造成我们没有走很远的假像。不过,事实上是,当时测得的航海里程数都是错误的,而发布的假数据恰好接近真实的航行距离。

不久,磁针没有指向北极星事件,又一次触发了船员内心的恐惧,哥伦布强行解释说是北极星位置移动了,船队已经进入海洋深处,哥伦布是船队最高指挥官,也是知识最渊博的人,船员相信了哥伦布的说辞。哥伦布指挥船队向北航行,指南针即恢复了正常,哥伦布发现了地球磁偏角现象,并且正确理解了磁偏角与纬度的关系。

当船员在海上看到流星雨时,恐惧大过惊喜,因为他们是近距离看到大颗大颗燃烧的陨石落入大海。估计他们也许愿,愿望是乞求上帝带他们回到西班牙。在影视文艺作品,如《少年派的奇幻漂流》中,美轮美奂的海上景色,在当时的船队里,无人有暇欣赏。

船队驶入马尾藻海区时,哥伦布的心情和船员的心情,恰好调了个个,船员看到青草,以为接近了陆地,兴奋起来,而当哥伦布意识到这就是传说中进得去、出不来的海藻之海时,内心满是担忧乃至恐惧。幸而,这片海藻并没有为难哥伦布,船队顺利通过了这片海区。

海面无风,也是船队经历的一大考验。帆船的动力来源,主要是洋流和季风,这个可以看一下《海底总动员》,洋流如何影响鱼类的迁徙。这两个条件也是哥伦布选择航线考虑的主要因素,到了大海中心,吹不吹风,也看天意,一旦无风,船队就几乎寸步难行。哥伦布的航行,整体还算顺利,偶尔遇上无风的天气,哥伦布就不得不出来给船员打气,依靠坚定的信念和乐观的精神,维持队伍的士气。

就这么在大西洋上漂流了二三十天后,船员的精神状况逐渐出现问题,经常为幻想中看到的陆地而疯狂,这是一个很危险的信号。为了稳定人心,哥伦布下令,谁如果宣称发现了陆地,却实际没有,那么将来即使他真的第一个发现陆地,也将得不到任何奖赏,如此船上才少了一些躁动。但船员的脾气却越来越暴躁,若不是哥伦布有王室的加持,杀了哥伦布船员们回国也会被处死,这群船员只怕早已哗变返航了。

哥伦布自身也开始陷入希望与失望的轮番折磨,在多方思考后,哥伦布与船员约定,最后航行3天,如果3天后,还不能发现陆地就返航。到了第三天傍晚时分,船员们开始逼迫哥伦布返航,哥伦布诡辩说要过了今天晚上才到约定的时间,船员们开始目露凶光,可能真的是上天都不忍心了,就在此刻,有人发现了漂浮在海上的浮木,上面还有雕刻精美的花纹。船上瞬间又转入亢奋状态,毕竟出来两个多月的航行,大家都是奔着黄金和巨额赏金出海的,如果无功而返,回到西班牙性命都不一定保得住。

船队又继续向西挺近,行至深夜还是没看到陆地,船员的情绪再次转入消沉。哥伦布是无心睡眠了,如果真的发现不了陆地,船员的愤怒马上会让他葬身海底。哥伦布独自站在船头,无助地望向无边的黑暗,就在此时,一道火光在远方显现。哥伦布是真的抓住了一道救命的火光,他急忙找来宫廷记录官,共同见证了陆地的发现,船员听到消息后,都跑到甲板上,船上沸腾了。

此时的日期是1492年10月11日22时,哥伦布船队在大西洋上漂流了34天,行程34721海里。哥伦布命令船队停止前进,做好登陆准备。次日清晨,哥伦布率领船员登陆,将西班牙国旗插在岛上,宣布占领该岛,并将该岛取名为圣萨瓦尔多岛。圣萨瓦尔多岛后来被海盗华特林占领,改名为华特林岛,美剧《黑帆》的主角,原型就是华特林。全体船员在王室记录官准备的羊皮纸上签名,哥伦布签下的是“大西洋海军上将、副王、世袭总督克里斯托弗·哥伦布”。

当地土著居民远远地观看了西班牙王国的侵占仪式,并不了然。土著居民认为这些是“从天上来的人”,哥伦布则称土著人为印第安人,因为他相信自己已经到达了印度。

之后双方开始了以物易物的交易,哥伦布使用船上携带的交易物品,从印第安人那里换得了水果、粮食和淡水的补给,但并没有获得黄金。

哥伦布率领船队继续探寻四周的岛屿,希望发现中国或日本,却只发现了古巴的三个岛屿,在岛上发现了烟草,跟印第安人学习了抽烟,这项活动从这时开始,之后风靡全球。可惜当时哥伦布并不能预见烟草可以带来超越黄金的利润,否则之后他也就无需为没有发现黄金而遭受罪责,他们只是将这种植物及其吸食方法带回了欧洲。

通过辛苦的探索,他们终于从土著人手中,发现了少量黄金,但这点黄金还满足不了远航者的胃口。直到船队发生内讧和意外,哥伦布才不得不回航欧洲。原来,马丁意图占有此次西航的功劳,提前率领的宾达号脱离玛利亚号的指挥,开始返航了。哥伦布无法获得宾达号的消息,心中也能猜出个八九分,但此时哥伦布还忙于与大一点的印第安部落酋长见面,无暇分心处理宾达号的叛逃事件。而这一次见面,也没有达到哥伦布预期的效果,因为对方既不是日本皇帝,更不是中国大汗,更不幸的是玛利亚号在夜晚行驶时触礁。

无奈之下,哥伦布在岛上修筑堡垒,取名纳布伊达特营寨,留下40名船员驻守岛上,用大炮炸毁玛利亚号以示威,然后,带领其他船员驾驶尼纳号返航,船上携带了4个印第安人、一些黄金和鹦鹉等欧洲大陆没有的产物。

归途中,尼纳号与宾达号相遇,哥伦布不想引发冲突,与马丁言和。不久,船队遭遇飓风风暴,船只随时可能被风暴掀翻,船员生死难料,哥伦布向大海丢下写明船队发现的椰子桶,大概就是最早的漂流瓶,以防船员、船只全部遇难后,探险成就无人知晓。海上风暴我也描写不出,看一下《冰河世纪4》和《辛巴达七海传奇》补充画面吧。脱险后,宾达号再次失踪。

7.鸡蛋之争

风暴之后的尼纳号千疮百孔,顺着风向和海水,飘向了葡萄牙的非洲殖民岛圣玛利亚岛,船员登岸被捕,哥伦布经过与总督的强硬交涉,船员才得以释放,尼纳号驶出圣玛利亚岛。由于船只受损,无法航行至西班牙属地,只好停靠葡萄牙塔加斯港,哥伦布赶紧写信托人转交西班牙王室,然后率船员上岸,修补船只。

葡萄牙国王得知哥伦布到达塔加斯后,召见了哥伦布,哥伦布因为葡萄牙国王曾经拒绝了自己的计划,有意要扬眉吐气,夸大了所发现海岛的富裕程度,将印第安群岛描述为遍地是黄金和珠宝的地方。即使葡萄牙国王向被带回的印第安人打听,由于语言不通,也得不到结果,只能气得睡不着觉了。随后,葡萄牙王后召见了哥伦布,当时,王宫中有一位侍卫旁听了哥伦布的吹牛,就是后来环球航行的麦哲伦。

船只修补好后,哥伦布顺利回到巴洛斯港。第二天,马丁也率宾达号回到巴洛斯港。马丁预计哥伦布回不来了,先停靠法国海岸,派人向西班牙国王汇报了探险成果,不料哥伦布更早回来,马丁被王室训斥,归家后不久病逝。

哥伦布的成功探险,为他赢得了很高的社会地位,他为此不得不一次次参加王室和贵族举办的宴会,但贵族们对他未必就有多满意。一次宴会,有贵族提出任何人向西航行,都能获得与哥伦布一样的成就。哥伦布只是站起来问,有谁能够把桌上煮熟的鸡蛋立起来。很多人尝试都没有成功,就在所有人都说,不可能立起来的时候,哥伦布拿起鸡蛋,一头朝下,用力一敲,蛋壳下面破了,却被立在了桌子上。哥伦布有以下几句名言:

1.即使是简单的事也需要有人去发现,去证实。站在后面指手画脚是无用的,关键在于创新。

2.那些能在别人认为的不毛之地里挖出黄金和甘泉的人被称为天才。

8.交流、劫掠与殖民

哥伦布的计划,不是要发现新大陆,而是要到达黄金之国,虽然这一次已经名动欧洲,却仍是壮志未酬。不久,哥伦布就组织了第二次航行。这次航行,王室为哥伦布提供了充足的资金,贵族子弟也争相要求跟随出海。在大力压缩了编制之后,最终征调了17艘大船,组织了1500名船员出海。因为哥伦布吹的牛,这些出海的人相信,只要忍受两个月,到达陆地,黄金、珠宝就能轻易收入囊中。

为了增加自己的势力,哥伦布写信给两位弟弟,请求他们跟随自己出海,小弟迪亚戈按时赶到了哥伦布的队伍中。二弟巴索洛缪,却因为成功游说了法国国王支持哥伦布的航海事业,而错过了出发日期。

17艘大舰船载满了牛、马、猪、驴、甘蔗、葡萄藤、农作物种子,向新大陆驶去,这些物种丰富了美洲大陆的生态圈。

哥伦布选择了比前一次偏南的航线,到达了新的岛屿,但仍然没有发现中国和日本的踪迹,也没有进入大陆,一直在美洲边缘的海岛徘徊。

当他们到达之前所营建的纳布伊达特营寨时,发现营寨被捣毁,留下的40名船员全部身亡,是与当地印第安人发生冲突所致。

哥伦布指挥船员重新营建伊莎贝拉镇,并派人四出搜寻黄金,不久船员感染黄热病,(也可能是梅毒,船员在岛上买卖、性侵印第安女孩染病,梅毒是源于美洲的性病),船员的不满情绪日涨。哥伦布在探索到沙金后,遣返12条船只和船员,这些人向欧洲带去了一些黄金以及哥伦布欺骗王室的信息。

哥伦布继续在新的岛屿上营建营寨,对反抗自己的船员进行处决,不久哥伦布也感染疾病,迁往新的营寨圣多明各居住。而此时,二弟巴索洛缪率领后援的船队,前来支持哥哥的航海事业。哥伦布随即任命巴索洛缪为海地岛副总督,强势镇压反对者。掠夺者与印第安人的矛盾不断激化,爆发冲突战争,他们诱捕了印第安人的酋长,伏击反抗的印第安人队伍。

被遣返的贵族船员对哥伦布积怨很深,加上未能带回足够多的黄金、香料,国王发布命令,任何人都可出海探险,只需将探险收益的2/3上缴王室。

面对国内的信任危机,哥伦布再次返航,意图劝说王室继续支持自己。返航途中,再次遭遇风暴,面临断粮的风险,最后勉强停靠加的斯港。

由于风暴、黄热病传说的可怕,以及黄金收获太少,人们出海的热情并不太高,只有哥伦布例外。47岁,哥伦布再次获得了王室的支持,组织6艘船只,由犯人充当部分船员,弟弟巴索洛缪与哥哥同行。这次的航线是最靠南端的,沿赤道航行,酷热难当,船员在航行中就有人中暑死去。最终他们到达了委内瑞拉、哥伦比亚地区,发现了淡水海湾、珍珠海岸,此一带出产黄金、珍珠、巨嘴鸟、电鳗鱼。根据入海口的海水为淡水,哥伦布推测此处为河流入海口,船队终于登上了美洲大陆。

西班牙王室长期得不到探险的回报,渐渐失去耐心,而恰逢此时,葡萄牙航海家达·伽马越过好望角,到达印度,带回了大量黄金、香料,进一步刺激了西班牙王室。王室任命内务大臣博瓦达利亚为新大陆的总督,替换哥伦布,博瓦达利亚到达圣多明各后,以哥伦布残忍和不能管理为由,逮捕了哥伦布兄弟,并带上镣铐,关入船舱,押送回西班牙。

哥伦布被捕的消息,很快得到了支持他的贵族的解救,多数人认为哥伦布是有功的。恰在此时,新发新的珍珠海岸的黄金和珍珠,也被一船一船地运回西班牙,哥伦布在被囚禁一段时间后,得到释放。

9.环球航行

在狱中,哥伦布开始反思自己到达的地方是否是印度,并提出环球航行的构想。国王因逮捕哥伦布的事,补偿给哥伦布一些金币。但又重新任命了新大陆的总督。

51岁的哥伦布组织了最后一次出海航行,这一次,几乎同时出发的有新任总督奥德多斯。奥德多斯率领30艘舰船,3000人的船队西进,哥伦布率领4艘帆船,150人的船队开始环球航行。

哥伦布次子斐尔南与父亲同行,当他们的船队到达哥伦布营建的圣多明各时,已经先到的新总督不允许船队登陆。哥伦布只得率领船队另行探险,寻找新的登陆地点。

他们的船队到达墨西哥玛雅文明地区,遇见鲨鱼、鳄鱼、巨蟒等危险,由于气候潮湿,食物长蛆,船员伤亡不断。哥伦布希望找到可以越过大陆的海峡,到新大陆对面的海洋看看,可惜这条海峡并不存在,最后船队船只毁坏,船员被困牙买加。

哥伦布只得派出孟德斯坐印第安人的独木舟前往圣多明各求救,其他属下部分叛变,企图逃离队伍,在海上遇风浪遇难。岛上的船员在当地印第安人的帮助下,获得食物,得以存活。被困一年后,在孟德斯的周旋下,圣多明各总督终于派出船只,营救哥伦布,2个月后,哥伦布返航回到西班牙。

10.终结与继续

哥伦布回到西班牙后,年已53岁,不久伊莎贝拉女王逝世,哥伦布不再有出海航行的希望,他在瓦利阿多里德养老,1506年5月20日,55岁的哥伦布在家中去世。

这一年是中国的明正德元年,中国在弘治皇帝的治理后,此时还是相当强大的。

哥伦布去世后,对美洲的劫掠和殖民一直没有停止,西班牙因此获得大量土地、巨额财富,渐渐成为欧洲强国。伊莎贝拉女王去世前,留下遗嘱,交代要善待印第安人,但显然这种道义上的事情无法遵守,美洲印第安人最终几乎被屠杀殆尽。

由于哥伦布的贡献,三年后,西班牙为哥伦布建立纪念铜像。哥伦布登陆圣萨瓦尔多岛的日期,被定位西班牙国庆日。

1520年,曾经葡萄牙宫廷的年轻侍卫麦哲伦,已经成为航海家,参加过亚洲海上抢劫战,在西班牙王室的支持下,麦哲伦率领船队进行环球航行,成功绕过大西洋和太平洋,最终回到西班牙。

11.总结与生平年谱

克里斯托弗·哥伦布,相信马可波罗夸大其词的说法,同时坚信一个正确的理论和一个错误的结果,为了黄金铤而走险,却取得了意外的成就,世事复杂,也不是正确与伟大就指引了美好的明天。

关于哥伦布反对屠杀印第安人的说法,我认为是可信的。哥伦布出海的目的是与中国和日本建交,并请求中国出兵消灭“异教徒”。中国在欧洲人的印象中一直是一个超级大国,直到鸦片战争中国的战败。所以哥伦布不会甘冒得罪中国的风险,屠杀中国的“邻邦”,一个人心中如果有理想,就不会太过短视。以利益之名,行道义之事,道义才会长存,以道义之名,行道义之事,利益一旦得不到保障,道义就会消亡。看起来美好的事物,关键就是生命力不够,看起来并不美妙的事物,却往往是活力的源泉,有如泥土与花香,要想得到花香,就要耕耘泥土,因为泥土不好看,就消灭泥土,花香就只是虚妄的存在。

哥伦布对美洲的影响有好的一方面,改变了美洲的原始面貌,促进了生产发展,丰富了美洲生态,当然坏的方面更明显。但对欧洲和西班牙来说,美洲的发现,缓解了欧洲人的生存危机,为世界迎来了一次彻底洗牌的机会。而此时的中国正闭关锁国,也就埋下了落后的危机。

总体来讲,哥伦布促进了欧洲大陆对世界的探索和交流,改变了人们对世界的认识,冲击了人们的固有观念,客观上推动了科学的发展。

百位科学家生平之——重塑宇宙观的哥白尼

尼古拉·哥白尼,文艺复兴时期波兰科学家、神职人员,在宗教宇宙观、地心说渐次统治人民思想的时机,提出日心说理论,成为几乎所有后继近代科学家绕不开的课题。

1.亲人

(明成化九年)1473年2月19日,尼古拉·哥白尼出生于波兰托伦市圣阿娜港一个富商家庭。父亲尼古拉·哥白尼是一位商人,热心政治,家族非常富有,父亲的父亲是当时波兰首都克拉科夫市的富商。母亲巴尔瓦拉,出生于瓦兹罗德家族,母亲的父亲出任过托伦市市长。哥白尼有两个姐姐,一个哥哥安杰伊。

父亲工作繁忙,母亲负责孩子们的启蒙教育。哥白尼5岁时,父母请来家庭教师,哥白尼和哥哥安杰伊在家学习,两个姐姐在修道院学习神学和礼节。

哥白尼7岁时,进入圣杨小学读书。圣杨小学是哥白尼舅舅创办的学校,舅舅出任教会职务后,校长已由格塞伦接任,格塞伦是哥白尼家的邻居。

为方便哥白尼兄弟上学,父亲在学校附近买了一套房子,在码头边上,夏季全家会去克拉科夫市的别墅度假消夏。

哥白尼10岁时,托伦市发生瘟疫,哥白尼父母先后染病,相继去世,哥白尼姐妹兄弟由姨妈暂时照料。由于经济压力,大姐入修道院成为修女,二姐选择嫁给克拉科夫市的一个富商。

哎,终于等到一个出生在有钱人家的科学家,教育是最好的教育,走到哪里都是熟人,夏季就出门避个暑,不禁让人联想起日漫里面可以不食人间烟火的富家小姐少爷,结果,“不幸的家庭各有各的不幸”。

后来,哥白尼的舅舅瓦兹罗德从罗马回到波兰,出任瓦尔米亚地区主教,将哥白尼和安杰伊接去主教官邸,由舅舅抚养。

兄弟二人进入海乌姆诺中学上学,哥白尼也随舅舅参加社交活动,结识了政、教、学三界的一些重要人物。

18岁中学毕业,舅舅选择送哥白尼兄弟前往波兰首都的克拉科夫大学继续深造。哥白尼的二姐在克拉科夫市生活,家庭富裕,姐弟得以团聚。开学后,哥白尼兄弟按学校要求住进学校宿舍。

上了3年大学后,哥白尼兄弟在舅舅的安排下,从大学退学,准备接受瓦尔米亚地区教会神甫的职位。哥哥安杰伊顺利当上神甫,舅舅为哥白尼指定的神甫位置,被教皇指定的另一位亲信占去,哥白尼暂时失业。

23岁时,哥白尼在舅舅的安排和哥哥的帮助下,前往意大利博洛尼亚大学留学。留学经费由教会提供,原本是哥哥安杰伊的留学经费,路途有神甫会秘书随行,安排打点行程食宿。在博洛尼亚大学,哥白尼携带舅舅和舅舅朋友卡利玛和的介绍信,拜访了著名天文学家诺瓦拉教授,并住在诺瓦拉教授家中。

隔年,在舅舅的努力下,哥白尼获得瓦尔米亚地区弗龙堡神甫会的神甫职位,也获得了神甫享有的留学经费,哥哥安杰伊来到博洛尼亚大学留学。

1500年,神甫会要求哥白尼兄弟回国汇报学习情况,以考核二人是否适合继续深造。舅舅汇去钱款作为路费,哥白尼兄弟回国。

第二年,哥白尼28岁时,神甫会的考核结果是,安杰伊通过考核,可以继续留学学习,哥白尼未通过考核。在舅舅的周旋下,哥白尼又获得了出国留学,学习两年医学的资格,条件是学成归来后,要担任主教和神甫的专职医生。哥白尼赴意大利威尼斯帕多瓦大学留学,安杰伊赴罗马留学。

30岁时,向费拉拉大学提交法学博士论文,顺利获得法学博士学位。返回帕多瓦大学继续学习了一段时间医学后,回波兰。此时,哥哥安杰伊也获得博士学位归来,但不久,安杰伊即表现出麻风病的症状,返回意大利医治无效后,回国被神甫会开除,软禁在一个孤岛上,16年后去世。哥白尼担任舅舅的主教秘书兼私人保健医生,协助舅舅料理教区事务。

哥白尼也是有一个处处比自己强的哥哥,不过哥哥可惜了。虽然,哥白尼自己是医生,而且医术还不错,面对古代的疑难杂症,也只能是束手无策。所以,科技的进步,至少还是避免了一些人间悲剧,重复、不断、绵延不绝地发生。

36岁时,哥白尼预测并观察月食,观测结果与托勒密的理论结果不符,而采用日心说理论可以获得满意的解释。向舅舅请示是否可以发表日心说理论,遭到舅舅的激烈反对,争吵后,哥白尼辞去舅舅身边的职务,离开舅舅府邸,前往弗龙堡就任神甫。

同年,出版使用拉丁文翻译的原希腊古典文学作品《风俗、田园和爱情信札》,并将出版作品寄送舅舅作为礼物,以示歉意。哥白尼39岁时,舅舅患病去世。

52岁时,哥白尼作为神甫会的财产管理人,组织开展货币改革。为调查货币问题和确定货币改革方案,回托伦与儿时的伙伴、现在的币章雕刻师希林会面,多次前往希林家中。希林的女儿安娜,对哥白尼倾心。不久后,安娜随哥白尼回弗龙堡,任弗龙堡女管家。安娜在弗龙堡居住了6年,因哥白尼是神职人员,不能结婚,在教会的干涉下,安娜被迫离开弗龙堡。隔年,58岁时,哥白尼辞去教会职务,潜心观测天文和写作《天体运行论》。

哥白尼69岁时,生病,安娜不顾教会禁令,回到弗龙堡照顾哥白尼。不久,哥白尼立下遗嘱,教会职务由外甥继任,书籍送给图书馆和好友,钱财赠给外甥女,一座房产赠给安娜。

(明嘉靖二十二年)1543年4月24日,哥白尼在仅仅摸到凝聚其一生心血的《天体运行论》的书皮后逝世,终年70岁。

哥白尼逝世后,教会发现安娜在弗龙堡,再次要求她离开。谴责她勾引了哥白尼,并预言其还将勾引其他的主教和神甫,安娜在愤怒与绝望中,撞死在哥白尼墓前。

关于安娜的命运和生死,我似乎应该说些什么,但是我又无话可说。教会,基于此前,大量主教与人通奸,生下私生子继任主教,民众不满的情绪日益滋长,为了维持统治,采取了看似“严于律己”的做法,只是他们似乎意识不到,这些问题是由于他们的统治制度本身不合理造成的。透过现象看本质,真是一件痛苦的事情,谁愿意呢,直接谴责教会不人道,都更简单直接有效一些,只是,过去、现在和未来,这样的事情仍在继续。

2.教育

哥白尼年幼时,母亲教授了拉丁语、意大利语等内容。5岁时,家庭教师负责教授了学前内容。也就是,上学前,是开了小灶的。但是,有钱人家开小灶,没有太大的精神压力,有些人家开小灶,父母就要念叨:“我为你花了那么多钱,你还不努力!”隐含一句“你拿什么报答我?”

哥白尼7岁时,进入圣杨小学读书,在学校学习拉丁文读书、写字和数学课程。由于前文提过的原因,圣杨小学的老师对哥白尼兄弟,自然格外器重。当时印刷术并不发达,学校没有课本,知识由老师口授,学生记忆。

父亲购买的学区房,在码头边上,哥白尼喜欢去码头玩耍,结识了詹姆斯水手,喜欢听一些航行的故事,接触了指南针等航行中用到的仪器,充满好奇。

哥白尼和哥哥被舅舅接管后,学习的路径基本上都是舅舅按照自己成功的人生历程,为兄弟二人量身打造的。所以呢,父母要为子女定制人生,也不是不行,就是先要自己证明一下,这条路是走得通的,并且,社会发展进步的速度,也不是很快,基本上,可以一代一代复制人生之路。

兄弟二人进入海乌姆诺中学上学,学习神学、法学、拉丁文,选修天文学、逻辑学、地理、意大利语。哥白尼勤学好问,很受老师喜欢,天文学老师沃德卡教导哥白尼天文知识和学习方法,并邀请哥白尼一起制作日晷,参观中学的天文观测室。

哥白尼也随舅舅参加社交活动,结识了思想进步大胆的科学家、政治改革家卡利玛和,卡利玛和是流亡政治家,被罗马教皇通缉,但在社会上很有地位,受到波兰国王保护。

18岁中学毕业,哥白尼兄弟前往克拉科夫大学深造,住在学校宿舍。在大学期间,哥白尼系统地学习了拉丁语、波兰语、意大利语、罗马史、神学、法学、哲学、逻辑学、数学、天文学、医学,对诗歌和语言艺术感兴趣。哥白尼受到大学数学和天文学教授沃伊切赫的喜欢和器重,与沃伊切赫教授一起从事对月亮和星星的观察活动。同时,在沃伊切赫教授的指导下,大量阅读古典文学作品,发现其中包含的日心说思想。

上了3年大学后,哥白尼兄弟在舅舅的安排下,从大学退学,之后从事就就安排的神职工作。23岁时,前往意大利博洛尼亚大学留学。在博洛尼亚大学,哥白尼住在诺瓦拉教授家中,诺瓦拉教授家中有用于天文观测的教会塔楼,哥白尼得以与诺瓦拉教授共同观测和记录天文现象。这一年(1497年),哥白尼与诺瓦拉教授观测月亮与毕宿五的会合,发现上弦月的暗部可遮挡毕宿五。

哥白尼28岁时,在舅舅的周旋下,哥白尼又获得了出国留学学习两年医学的资格,哥白尼赴意大利威尼斯帕多瓦大学留学。哥白尼在帕多瓦大学人文系学习医学,学习内容包括诊断内科和解剖学。认识了天文学家、医学家和哲学家弗拉卡斯多罗教授,拜访过达芬奇。在留学期间学习了法律、医学、神学、数学、希腊文、拉丁文,开始阅读希腊语古典著作。

30岁时,获得费拉拉大学法学博士学位,返回帕多瓦大学继续学习了一段时间医学后,回波兰。

3.神职

哥白尼被大主教舅舅领养后,就注定了其一生与宗教扯不断、理还乱的关系。先是,舅舅的社会资源,大部分得益于他的宗教地位。舅舅实际的社会地位达到什么程度呢?可以这么说,瓦尔米亚地区相当于一个自治省,名义上服从波兰国王的统治,而实际上的权利都掌握在大主教,也就是哥白尼的舅舅的手里。波兰国王对哥白尼舅舅是比较忌惮的,双方是暗流汹涌的政治斗争,但为了各自的利益,会表现得十分友好,就像《纸牌屋》之类的。

哥白尼大学没上完,就因为教会刚好出了两个神甫职位的空缺而退学。这种退学是很好的对未来的谋划,因为教会不但有权,而且有钱。成为神甫,就可以获得公费出国留学的名额,而当时的意大利经过文艺复兴,是公认的欧洲文化先锋以及中心。

哥白尼在教会的支持下,接触了大量天文学知识。天文学知识最初,是用来指导安排农事,就像司马迁说他们家祖上,是尧舜时期的天文官、司农一样。后期,就发展为占星术,这大概是,农事已经能够被很好的安排了,科学就肆意夸大其功能,结果,就变成了迷信。

获得博士学位后,哥白尼理所当然地出任了教会职务,还是举足轻重的大主教的心腹,跟随主教参与的宗教和政治活动,都是会影响一省的治安、稳定和发展的。在这一时期,哥白尼获得“神医”的称号,受到教会和国王的赏识。

哥白尼在于舅舅发生争吵后,辞去舅舅身边的职务,前往弗龙堡就职神甫。37岁,任神甫会办公厅主任。

43岁时,哥白尼任神甫会财产管理人。哥白尼在弗龙堡,属于上流社会管理层人士,在为人和从政上,哥白尼比较为穷人着想。他为穷人看病,穷人实在付不起医药费,就免费为其治疗。弗龙堡地区的河流,一到夏季遇暴雨,就发洪水,淹没农田圈舍,哥白尼组织修建抗洪工程,并亲自设计建造水塔和自来水饮水管,既解决了洪水问题,又兴建了自来水工程,一举两得。对于出海航行的渔船,哥白尼设计绑在桅杆上的发光物,岸上的人们可以较早地看到捕鱼归来的船只。面对面包商任意哄抬面包价格,哥白尼亲自走访了面包作坊和居民家庭,最终官方制定面包定价表,指定统一的面包价格。

当时波兰甚至整个欧洲,都深受伪币的危害和困扰,哥白尼写作《深思熟虑》一文,后又修改为《造币方法》,探讨伪币产生的原因、危害和货币改革方案。

哥白尼是特权阶层中的好人,在他个人能力范围内,为民众谋福利。但解决民众福利问题,更有效的方法是建立更良好的社会制度,取消特权。人们不能依赖于自己可以过好日子的前提是,出来一个好人活菩萨,因为大多数人本质上是追逐私利的。

1519年,瓦尔米亚教区与十字骑士团的矛盾加剧,十字骑士团发起战争。十字骑士团最初是教皇委派的,镇压反对教会势力的,后来就发展为独立的地方武装,教皇也无力节制。骑士团进攻弗龙堡,弗龙堡多数主教和神甫事先逃跑,哥白尼组织抵抗但失守,退居奥尔什丁城组织防御,战事进入僵持状态。在对峙了3年后,1521年,骑士团内部矛盾加剧,哥白尼打退骑士团的最后进攻,双方达成妥协。

50多岁时,哥白尼因与好友的女儿安娜相恋,而受到教会的干涉和指责,哥白尼被迫遣走安娜,隔年,辞去教会职务,潜心从事天文研究工作。

再推荐一次《权利的游戏》,看一下冷兵器时代的战争,错综复杂、千丝万结的政治纠葛,对个人权利的倾轧,以及教会客观上起到的对保存文化的作用。

4.日心说

欧洲人的宇宙观,经历了教会的天盖地说,亚里士多德的地球说,托勒密的地球中心说,到哥白尼提出日心说,相互之间,是有传承关系的。

开始,教会的观点,也与我国古代的观点差不多,天上地下,宇宙星辰,围绕大地,东升西落。这在人们活动范围比较有限的年代,也是眼睛看见的真理,目见耳闻,无所差异。

随着航海业的发展,人们渐渐发现,地并不是平的,远方归来的渔船,先看到桅杆,再一点一点看到船身。突然想到,海拔是怎么算的,因为海平面,不是平的。于是,亚里士多德大胆地提出,大地球形的学说。这位贤人的思维,在当时,大概就相当于,今天的人们,看爱因斯坦,听着很有道理,就是理解不了。

托勒密在整理了大量天文观测数据后,将亚里士多德的地球说,与天上星辰的运动结合起来,发展出地球中心说,一千多年的时间里,为欧洲的天文观测,指引了方向。基于事实和实际应用的需求,教会知识分子接受了地球中心说,对民众的教义,并没有改变。据说,霍金在说宇宙时,还有老太太说,大地是大象驮在背上的。在中国,担负这一重任的,则是乌龟。

哥白尼上中学时,勤学好问,很受老师喜欢,天文学老师沃德卡教导哥白尼天文知识和学习方法,并邀请哥白尼一起制作日晷,参观中学的天文观测室。

在克拉科夫大学,哥白尼受到大学数学和天文学教授沃伊切赫的喜欢和器重,与沃伊切赫教授一起从事对月亮和星星的观察活动。同时,在沃伊切赫教授的指导下,大量阅读古典文学作品,发现其中包含的日心说思想。

在博洛尼亚大学留学期间,哥白尼住在诺瓦拉教授家中,诺瓦拉教授家中有用于天文观测的教会塔楼,哥白尼得以与诺瓦拉教授共同观测和记录天文现象。这一年(1497年),哥白尼与诺瓦拉教授观测月亮与毕宿五的会合,发现上弦月遮挡毕宿五是用暗部遮挡的,从而证明了月亮的盈亏不是月球大小的变化,而是亮部位置的移动,与托勒密的解释相悖。

赴意大利威尼斯帕多瓦大学留学,哥白尼认识了天文学家、医学家和哲学家弗拉卡斯多罗教授,拜访过达芬奇,开始阅读希腊语古典著作。

哥白尼34岁时,撰写第一篇天文学论文,但未发表。36岁,预测并观察月食,观测结果与托勒密的理论结果不符,而采用日心说理论可以获得满意的解释。因为舅舅的反对,未急于写作。39岁,舅舅患病去世,哥白尼送葬后,回弗龙堡,购买一处塔楼,改建为天文观测室,好朋友铁德曼主教赠送哥白尼一些较为先进的天文观测仪器。通过天文观测室,观测土星与木星重合现象,发现教会根据托勒密理论预言的重合日期是错误的。通过在简陋的塔楼内,进行日复一日的天文观测,哥白尼根据观测结果,计算了一年的长度、地月距离、各行星围绕太阳旋转的周期等,达到很高的计算准确度和精度。

有人说,以前的科学家重复地做简单的事情,就可以有重大发现,现在重大发现都被他们发现完了,所以现在的科学家就太难做了,真牛。他们的问题是,没有方向,没有目标,自己也不知道自己在干什么,现象还是那个现象,问题就没有问题。中国人的道德观念认为:做事有目的是可耻的;我认为,做事没目的是愚蠢的,即使可耻也好过蠢,世界反智的人多,没有人敢反德。

42岁时,哥白尼写作《尼古拉·哥白尼浅说自己提出的关于天体运动的假设》,寄给朋友和教会主教,以书信的方式,在自己的交际圈中发表日心说的观点,该观点被历史学家收录在教会图书馆的记录中。

单看日心说和地心说的模型,看起来似乎也没太大差异,托勒密用他个人的智识,建立了一种很优美的模型,在他所处的时代,这种智慧是超乎常人的。但地心说,用于解释行星在天空中的位置时,就会把行星运动路线解释得很复杂。反对地心说的人,提出的最简单的反对理由是,“上帝创造宇宙时,会使用简单的法则”。哥白尼的日心说,在模型的形式上,参考了托勒密,只是,把地球中心,改成了太阳中心,这样,就把行星的运动轨迹,也变得优美了。简单、优美,是科学家建立新理论时,经常使用的判断原则,比如,爱因斯坦的质能方程。当然也有例外,比如行星的运动轨道,以前认为是圆周,开普勒认为是椭圆,直到牛顿给出数学证明,行星运动轨道是椭圆,才被广泛接受,椭圆是比圆周复杂一点。

58岁时,哥白尼辞去教会职务,潜心观测天文。60岁时,观测彗星,由于《浅说》的影响开始扩大,哥白尼受到新旧两教的双重攻击。66岁时,德国威丁堡大学教授蕾蒂克拜访哥白尼,在弗龙堡居住两个月,被哥白尼的渊博知识和完整学说所打动,劝说哥白尼出版有关日心说的著作。哥白尼携蕾蒂克拜访铁德曼主教,征询他的意见,铁德曼主教也支持哥白尼出版著作。次年,蕾蒂克出版《初讲》,在书中介绍了哥白尼的论点,并积极参加各类教会和宫廷社交活动,为哥白尼的学说争取支持。红衣主教肖恩贝格亲笔给哥白尼写信,表示支持日心说的出版,可惜不久肖恩贝格主教就去世了。在蕾蒂克的努力下,出版商佩特赖乌斯和出版商奥西安德尔都表示愿意出版该书,但奥西安德尔要求作者在书籍序言中说明日心说只是一种假设,尚无实证证明,哥白尼拒绝了这一要求,蕾蒂克将手稿交给佩特赖乌斯出版。但是,佩特赖乌斯接到出版任务后,又将具体工作转包给奥西安德尔,奥西安德尔在未经作者同意的情况下,篡改了书籍内容,声明日心说只是一种解释,并对内容进行了删减。

69岁时,哥白尼生病,蕾蒂克从出版商手中拿到被篡改印刷的书,赶回弗龙堡,哥白尼逝世前,仅仅摸到《天体运行论》的书皮,未及看见印刷内容。

1616年,教会将哥白尼的日心说相关著作全部列为禁书,这一年,同被列为禁书的还有伽利略等人宣扬日心说的书籍。直至1822年,日心说才从教会禁书目录中解禁。

5.年表

百位科学家生平之——看星星的人伽利略

伽利略·伽利雷,发明天文望远镜,观察星空,因观察结果证实了哥白尼的日心说,触怒教会,被判终身监禁,坚持使用实验观察和数学论证方法研究科学,在力学领域有很大贡献,被誉为“现代科学之父”。

1.家庭

(明嘉靖四十三年),公元1564年2月15日,伽利略出生于意大利托斯卡纳区佛罗伦萨西北的比萨城,父亲文森西奥·伽利雷是一位破落贵族,与托斯卡纳区的统治者是远房亲戚,母亲吉乌莉娅也出生于没落的贵族家庭。伽利略的名字起得比较特别,外国人名一般是固定的几个名字(比如迈克、约翰),名人成名后通常以姓氏代指(如牛顿、爱因斯坦),伽利略是直接使用名字,不常见不易重复。

伽利略10岁以前,一家居住在比萨祖上传下来的石头房子内,这是曾经富贵的迹象。家庭成员还包括:大妹维吉莉娅,三妹利维娅,小弟米盖。父亲文森西奥是一位音乐家,但收入难以维持一家人的生计。在较大的生存压力面前,文森西奥变得脾气暴躁,吉乌莉娅也不示弱,家庭成长环境对伽利略来说,有一些不太愉快的回忆。

文森西奥还是一位数学爱好者。在当时的欧洲,教育并不普及平民,10岁之前,伽利略的学业主要由父亲教导,学习了音乐、数学和绘画。8岁时,父亲利用与托斯卡纳宫廷数学家里奇教授的关系,送伽利略在里奇教授的王室课堂上蹭课,接触了天文、地理、数学、哲学等知识。

文森西奥有过一段时间的颓废,后来努力振作。1574年,伽利略10岁,举家迁往佛罗伦萨,父亲从此放弃了音乐事业,转而从事羊毛织品生意。同年,伽利略被送往卡马多斯修道院学习神学。17岁时,在父亲文森西奥的要求下,伽利略考取比萨大学,开始学习医学。

大学时期的伽利略,对很多课堂上教授的医学知识,产生了质疑,对实验和发明的兴趣胜过了医学,在重遇里奇教授后,又重新燃起了对数学的热情。伽利略发明了帮助医生测量脉搏的脉搏仪(当时还没有钟表),但未能从中获利。父亲得知后,劝说伽利略专心学医,劝说无果后,20岁的伽利略退学,回家跟随父亲学习经营商店。

成为羊毛织品店店员的伽利略,利用闲暇时间,自学欧式几何和阿基米德的物理知识。在阿基米德的浮力原理的基础上(就是王冠放入水中就可以测出是不是纯金的实验),制作出可称量合金比重的比重秤,并撰写了说明比重秤的原理和使用方法的论文。通过拜访里奇教授,伽利略获得了肯定,也获得了成为贵族子弟家庭教师的推荐信。伽利略通过推荐信获得了一些工作机会,但名气小,收入微薄,父亲仍然坚持劝伽利略学医或从商。

为了增加自己的名气,伽利略四处拜访贵族、富豪和知名学者,23岁时,徒步游历罗马,带着里奇教授的推荐信,拜访了罗马教廷知名学者克拉威斯教授,和爱好科学的蒙特侯爵,获得双方很高的赞誉。回到佛罗伦萨后,伽利略名气大涨,在佛罗伦萨学院进行了三次演讲,收获了吉多波德侯爵的赞助。25岁,成为比萨大学数学教授。至此,父母才转变态度,开始认可伽利略的事业。

很多时候,我们总是抱怨父母,太想替子女规划未来,这样确实不好,因为很多时候这些规划,总是赶不上世界的变化,不过,看起来,这还是一个世界难题。

在比萨大学工作两年后,由于得罪权贵约范尼王子,以及著名的“两个铁球同时落地”实验引发的学术争端,伽利略被比萨大学解聘。同年,父亲过世。窘迫的家境下,父亲的葬礼以平民的规格,简单下葬。

伽利略再次求助于蒙特侯爵,获得威尼斯共和国帕多瓦大学的教授职位,年薪是比萨大学时的3倍。在帕多瓦大学潘因里教授组织的聚会上,认识了下女玛丽娜·甘巴,两人确定恋爱关系并同居,相恋17年,始终没有结婚,甘巴也没有被介绍给伽利略母亲和其他亲人认识。

17年中,伽利略作为原生家庭的长子,承担着家庭经济支柱的责任。两个妹妹出嫁,伽利略必须支付大量的嫁妆(一个两年年薪)。伽利略一时拿不出这么多钱,只好写信告诉两位妹妹,很多富贵人家的夫人都是年纪很大才出嫁的。大妹出嫁时,由于没有及时支付嫁妆,伽利略收到了妹夫的法律起诉文书,向学校借钱支付,才免于被诉。小弟米盖,幼时被父亲当做音乐家培养,缺乏自立能力,经常向伽利略寻求经济帮助。

当时的欧洲家庭嫁女儿,也是这么不容易,高薪大学教授两年年薪,才能嫁出一个妹妹,这种制度是为了延缓人口增长吗?

为了增加收入,伽利略大量招收课外学生,由伽利略供给住宿和伙食,在家为学生授课。1597年,33岁的伽利略发明军用测位罗盘仪,受到贵族子弟的欢迎,1599年,组织罗盘仪的生产销售,获得较多的收入,终于缓解了经济压力。

45岁,伽利略发明天文望远镜,成为帕多瓦大学终身教授。而同年,甘巴提出分手,两人恋情结束。17年间,两人育有二女一子,长女赛莱斯特、次女丽薇、幺儿文森佐。分手时,两个女儿分别为11岁和10岁,由伽利略送回佛罗伦萨由母亲照管,母亲对这桩非婚生子事件很不满意。最后两个女儿送入修道院,成为修女。儿子幼时随母亲居住,伽利略按时付给生活费。

46岁,伽利略获得比萨大学教授和托斯卡纳王宫宫廷数学家的职位,回到佛罗伦萨。伽利略常去修道院看望两个女儿,长女赛莱斯特与伽利略关系较为亲近,次女丽薇则对父亲有些不满。之后,赛莱斯特与伽利略常有书信来往,丽薇则与父亲很少交流。修道院生活颇为艰苦,但伽利略也不能随意干预,只是在赛莱斯特的请求下,为修道院送一些食物或请求教会给予一些帮助。

伽利略50岁左右,小弟米盖携全家住进伽利略的阿圣翠山庄别墅(国王赠与),由于生活习惯冲突,伽利略住进朋友家,之后又在外租房居住。52岁,母亲去世。同年,伽利略遭受“1616禁令”,罗马教廷禁止伽利略宣传他的天文学观点。赛莱斯特保持与伽利略的信件来往,安慰父亲。

60岁时,伽利略前往罗马,拜见新任教皇,教皇提供给伽利略的儿子文森佐助学金。64岁,文森佐放弃学业,到佛罗伦萨居住。67岁,伽利略搬往女儿修道院附近的阿切特里居住。69岁,伽利略遭受罗马教廷发起的审判,被判终身监禁,后在社会各界的联合请求下,从监狱假释,在托斯卡纳锡耶纳大主教的别墅内被监管。70岁,允许回到阿圣翠山庄,由当地教会监管。赛莱斯特在父亲离开后,负责管理山庄,在父亲回来后几个月,赛莱斯特却不幸去世。74岁,伽利略双目失明,经教廷批准,到佛罗伦萨治病,居住在儿子文森佐家。次年,回到阿圣翠山庄,由教廷指派维维安尼作为伽利略的学生住进山庄,之后物理学家托里拆利自愿留在山庄陪伴。1641年底,伽利略留下遗嘱,将一小笔年薪赠与女儿丽薇,全部财产赠与儿子文森佐。(明崇祯十五年),1642年1月8日,78岁的伽利略逝世。

伽利略生活的时期约相当于中国明朝晚期,当时的欧洲社会也是诸多苦难。伽利略的父母似乎难以接受生活的转变,从小不太和睦的家庭生活,压在伽利略身上太重的担子。越是原生家庭不和睦,人越是会对原生家庭产生过重的责任感,而往往缺乏自建家庭的能力。伽利略从小被教导要负担弟妹的生活,同样的话也被弟妹听到,这就导致弟妹都认为哥哥负担自己是理所应当的,而伽利略也认为这是理所应当的。对恋人甘巴,因为非贵族的出身,从来不在亲人面前承认她的身份,这也是来自原生家庭的思想。很多人,将科学家的不幸福家庭生活,归结为科学家人格不健全(人们的说法是情商低,本意其实就是人格不健全),其实,科学家也是普通人,相同的原因产生相同的结果。

2.事业的选择

幼时的伽利略,在家中跟随父亲学习音乐,父亲未尝不想把伽利略培养成音乐家,可是,随着自身经济状况的拮据,文森西奥意识到,音乐事业已经难以养家糊口,也就放弃了对伽利略的音乐培养。

年长一点,又发现伽利略绘画方面表现出色。当时,意大利刚刚经历文艺复兴,达芬奇、米开朗琪罗等人获得了很高的社会赞誉。于是,文森西奥又着重地培养了伽利略的绘画才能,并且伽利略的画作在佛罗伦萨获得过一些奖项。然而,显然这些奖项也不足以养家糊口,最后,绘画之路也不了了之。

进入修道院学习后,伽利略被亚里士多德深厚的哲学理论所折服,认为自己生活在一个可以阅读到印刷书本的时代,是多么幸运(这个时候,中国的书还靠手抄,而印刷术却是我们的发明)!进而,产生了献身宗教的想法,志愿成为一名修道士。这在那个时代的欧洲,也很平常,当时最博学的人,往往都有宗教背景,宗教在当时实际上起着传播文化的作用。

父亲文森西奥得知伽利略的想法后,急忙将伽利略从修道院接回家,并且劝说伽利略学习医学。因为,在当时,医生收入高,工作也体面,伽利略作为家中长子,需要从事一份能够养家糊口的工作。

渐渐成年的伽利略,开始有了自己的想法,虽然在父亲的要求下,考入了比萨大学学医,却开始质疑传统经验医学理论。虽然,学医的经历并没有给伽利略的人生划上浓墨重彩的一笔,但其利用摆的等时性原理制作了脉搏仪,成为他人生第一个重要的科学发现和发明。

父亲得知伽利略并没有认真学习医学,而是从事实验,并质疑权威之后,劝说过伽利略,为了家庭,要潜心学医。而此时,伽利略又遇到了幼时的启蒙老师里奇教授,在听了里奇教授的演讲后,有心从事数学方面的研究。父亲见伽利略并没有听取劝告,而家庭经济也难以提供大学学费,就勒令伽利略退学回家,跟随自己学习经营羊毛织品店。

对于做生意,伽利略表现得既没兴趣,也没天赋。但是,他会利用各种时间,努力自学欧式几何和阿基米德的物理学知识。在一年的时间内,伽利略做出了比重秤的发明,并撰写论文说明其原理和使用方法。

在里奇教授的推荐下,伽利略在学术圈子里,获得了名气。25岁,伽利略凭借脉搏仪和比重秤的发明,获得了比萨大学的教授职位。至此,伽利略大体上确定了人生道路。

幼时的很多学习,未必就会成为将来的职业,经过很多尝试,中间不乏痛苦,最终才能找到人生的方向,而不必因为不能即时获得回报,就放弃尝试。父辈规划的人生,与自身选择之间的矛盾,古往今来都是家庭生活的难题,如何解答?唯有努力创造成就。即使是不喜欢做的事情,做了也会有收获,发明脉搏仪,伽利略是有医学基础的,虽然他与医学教授之间存在矛盾,并不妨碍他获得基础医学知识。资源很重要,里奇教授不仅给予学习上的帮助,也给出人生方向的指引,同时,提供了最直接的入门路径。

3.与权贵之间的恩怨

伽利略生活的年代,上流社会的王公贵族,掌握了绝大部分的社会资源,为了获得和使用这些资源,学者与贵族之间,存在着明显的依附关系。

幼年时的伽利略,得益于其家庭的贵族出身,即使破落,也依然保持着与上流社会的联结,其一是,父亲有基本的学识素养,承担了伽利略最早的教育责任;其二是,父亲与宫廷数学家里奇教授的交往,对伽利略获得基本科学知识及以后的发迹中给予诸多帮助。这两个人物,对伽利略而言,即使有过思想冲突,也是纯粹的,不含怨恨的。

随着伽利略想在学术圈子里,谋得一个还算过得去的职位,他就不得不想方设法,结交更多的权贵。父亲是伽利略认识里奇教授的敲门砖,里奇教授又是伽利略认识更多达官贵人的敲门砖。为了结识到足够有分量的权贵,伽利略23岁徒步游历罗马,拜访大量知名学者和爱好科学的贵族,得到了重量级人物克拉威斯教授和蒙特侯爵的大力赞赏。两个月后,回到佛罗伦萨的伽利略,名气大增,开始在佛罗伦萨学院举办演讲。

通过演讲,又得到了佛罗伦萨本地王公贵族的赏识,其中吉多波德侯爵更是成为伽利略20年的赞助人。又在贵族的支持下,获得大学教授职位。

在比萨大学任教期间,约范尼王子的一艘挖泥船的设计图纸,被送到伽利略的手中审核,伽利略指出设计图纸的错误,因此得罪王子,在王子的船沉没后,被迁怒,被比萨大学解聘。

为再次获得教授职务,伽利略写信求助于蒙特侯爵,27岁获得位于威尼斯共和国的帕多瓦大学的教授职务。当时的意大利并不是一个统一的国家,佛罗伦萨属于一个国家,罗马属于一个国家,威尼斯又另属一个国家,其中罗马教皇,大概有点像春秋时期的周天子,名义上可以统帅其他国家,威尼斯以共和国命名,对罗马教皇的教令有所不受。

到达帕多瓦大学后,伽利略积极参加潘因里教授组织的学术活动,通过林赛科学院认识了大数学家萨比和红衣大主教贝拉明,又通过贝拉明认识了巴贝里尼,即后来的乌尔班八世教皇。

伽利略还通过信件,与世界各地的知名科学家往来,其中包括德国著名科学家第谷和其学生开普勒,这些交往促使伽利略开始重视天文学研究,并在之后成为哥白尼日心说的拥护者。

伽利略与荷兰科学家的通信,使他确信荷兰商人发明了望远镜的信息。通过萨比的关系,伽利略得到了望远镜制造方法的简要说明资料,通过研究这些资料及严格的演算,制造了望远镜。并将望远镜无偿献给威尼斯共和国的统治者,获得赞许。

进一步地研究,伽利略在45岁发明了天文望远镜,从此,一石激起千层浪。伽利略的天文观察揭开了天上的秘密,一开始为他获得了很高的荣誉。佛罗伦萨的科西默大公决定,请回这位佛罗伦萨大才子,授予比萨大学教授和科西默宫廷数学家的职位,并赐予阿圣翠山庄别墅作为住宅。次年,伽利略赴罗马之行,贝拉明亲自使用天文望远镜观察星空,得到了与伽利略相同的观察结果,罗马教皇保罗五世接见伽利略,伽利略获得林赛科学院院士的荣耀。

显耀伴随着敌对,佛罗伦萨的其他科学家,仍然与伽利略争论着这样那样的学术问题,而伽利略的风头正盛,显然其成就超越了众多对手。然而,宗教的力量成为了对手打击伽利略最后的有力武器。

伴随着科隆贝在学术争论上的挫败,转而向王室揭露伽利略支持日心说违背圣经教义。这一说法,导致了伽利略的恐慌,立即写下了《致克里斯蒂娜的信》,克里斯蒂娜为大公的母亲,其影响力看一看影视剧《权力的游戏》做参照,想了一百个日心说不违背圣经教义的理由。

在佛罗伦萨没有撼动伽利略的地位,宗教人士卡西尼修士在公开斥责了伽利略的学说后,将一纸诉状秘密送至罗马。罗马哗然,伽利略急忙赶赴罗马,游说贝拉明主教,又请求觐见保罗五世教皇,未被接见。1616年,伽利略受到罗马教廷的“禁令”,禁止其宣扬日心说,贝拉明主教解释说,可以将日心说当成一种假说,但不能将日心说当成真理。

1621年,伽利略57岁,大公科西默二世去世,斐迪南二世继位,教皇保罗五世去世,乌尔班八世继位。1624年,伽利略前往罗马觐见乌尔班八世,希望获得著作天文学书籍的许可,乌尔班八世给予许可,并提供给伽利略的儿子助学金。

1630年,完成著作《关于托勒密与哥白尼两大世界体系的对话》,并出版发行。再次,被人告到罗马,以此书违背1616年禁令,实际支持了哥白尼日心说,批判了托勒密地心说,其中还暗含诋毁教廷的言论。

乌尔班八世震怒,要求押解伽利略到罗马宗教裁判所受审。斐迪南二世派出大使尼科利尼与教廷交涉,伽利略也写信请求贝拉明主教帮助,最终,在1633年,69岁的伽利略赴罗马接受审判。

审判的结果是,伽利略签字认罪,被判终身监禁,囚于罗马监狱。据传说,伽利略跪在地上做认罪签字时,口中念念:“反正地球还是在转的。”囚禁数月后,由于斐迪南二世宫廷、威尼斯学派、和社会知名人士的请求,70岁的伽利略被放出罗马监狱,囚禁于锡耶纳大主教的别墅,后又转至阿圣翠山庄软禁。

在阿圣翠山庄,伽利略不允许接见宾客,不允许与外界通信,写作的书稿每一页必须上交教会审核。在这样的条件下,伽利略仍然写作出《关于两门新科学的对话》,该书被秘密出版。软禁期间,请求外出治病也被禁止,直至双眼失明,才允许到佛罗伦萨治疗一段时间。后,又回到阿圣翠山庄。其最后一个学生,维维安尼也是经过教会选择指定的。

伽利略逝世后,不被允许葬在教会墓地之内,其著作也被列为禁书两百多年。

那个时候,正是欧洲思想经历变革的时期,保守和进步势力,相互较量,当权者是可以轻易捏死一个科学家。伽利略早期对权贵的攀附,是客观环境使然,晚年与教廷的斗争,也是难以避免的命运。教会的人,从私德上来说,也并非十恶不赦,比如贝拉明主教,一次次在学术上,被伽利略驳得哑口无言,但直到最后也在尽力为伽利略周旋。所以,这只是一种社会管理体制末期,生产关系不适应生产力发展,而统治者又不得不竭尽全力维护落后的生产关系的一个缩影。

4.关于望远镜的争论

1608年,荷兰商人利波希发明了可以看见远方物体的镜筒,也就是最早的望远镜,利波希在荷兰取得了望远镜的专利权,并发明了单筒和双筒望远镜。此时的望远镜有两个用途,一是被当做玩具出售,市民花一定的金币可通过望远镜观察远处,利波希从中赚取费用;二是将望远镜献给政府,政府则用于军队作战,帮助观察敌情。

商人发明望远镜的消息很快传到了威尼斯,伽利略对这个消息产生了浓厚的兴趣,致信远在荷兰的朋友,询问望远镜的消息是否确切,得到了肯定的回信。至此,伽利略决定自己制作出相同的物品,此时,应该只是对发明天生的好奇。

之后,利波希到威尼斯来推销自己的望远镜,伽利略委托科学家萨比劝告威尼斯当局,不要购买荷兰人的望远镜,利波希在威尼斯的销售计划落空,在威尼斯也就没有望远镜的专利权,伽利略得以继续研究望远镜。

伽利略在研发望远镜的过程中,从萨比处获得过利波希望远镜专利的说明资料,这是专利文献必须公开的一个特点,当时是没有互联网,要不然,所有民众都应该可以阅读这份资料。

在以上工作的基础上,1609年,伽利略成功制造出3倍望远镜。之后通过持续的研究,伽利略发明了32倍天文望远镜。

关于伽利略发明望远镜受到了利波希的启发,所以否认伽利略发明望远镜的说法,在那个时候就已经争论过了,伽利略专门写了《考察者》进行反驳。

我来讨论三点,一是理论对于发明的指导作用,伽利略在学识上显然是胜过利波希的,故而,他使用光学计算的方法,目标明确地对望远镜进行了持续的改进,推动了天文望远镜和天文观察事业的发展。

二是眼界,伽利略的发明着眼于天文观察,利波希的发明着眼于获得利益,眼界不同,导致两个人的收获不同,伽利略单独使用望远镜的天文学应用,也可以获得专利,当然,他的目标不是获得专利。

三,才是我特别想说明的,关于专利制度的合理性问题。专利制度对于鼓励和保护创新,一直是有积极意义的。但是同时,专利制度实际具有,维护改劣发明,压制改良发明的弊端。利波希如果获得了威尼斯的专利权,伽利略要想发明天文望远镜就不那么容易了。假如,利波希的望远镜可以得到远方物体正立的影像,而伽利略只能获得倒立的影像,这样的发明往往是不侵权的,反之,利波希的望远镜只能看清地面远处的物体,伽利略的望远镜能看见天空中的星体,反而是侵权的,这一点是现实中,专利制度始终存在的问题。当然,站在利波希的角度来看,可以通过巧妙的措辞,获得任何帮助看清远处物体的镜筒都侵犯其专利权,这是法律文件狡诈的地方,这样的一种制度设计,也是政府与专利权人之间的一种博弈,有其合理性。但是,如果站在伽利略的角度,或者宏观的人类社会发展的角度来看,这一制度的不合理性就暴露了。专利制度通过强制实施来补救这个缺陷,但,仍然不尽合理。

5.成就

伽利略有大量的发明成果,最早在17岁时,就根据摆的等时性原理,发明了脉搏仪。脉搏仪的结构大概是,一个可转动的把手,调节其上缠绕的绳的长度,绳的下方吊着一个小球,摆动小球,医生测试病人脉搏,根据脉搏跳动速度与小球摆动一次的时间比较,调节绳长,直到脉搏跳动一次,小球也刚好摆动一次,根据绳长位置,获得病人脉搏跳动或快或慢的判断。

29岁,伽利略又发明了温度计,帮助医生诊断病人的体温,最早,温度计是使用玻璃管,上部有一个玻璃泡,病人双手握住玻璃泡,泡内空气加热后,玻璃管插入水中,病人松手,水被吸入玻璃管,玻璃管上标注刻度,测得人体温度高于、等于还是低于正常体温。

21岁,伽利略发明比重秤,比重秤的原理是阿基米德的浮力定律,采用秤杆式结构,将被测物体悬挂于一端,秤砣置于另一端,在空气中称重一次,注水再称重一次,依据两次重量的差值,得到物体的比重,从而确定合金种类。

在帕多瓦大学任教期间,还发明了提水机械、军用测位罗盘仪、天文望远镜等。其中,军用测位罗盘仪被军队使用,受到贵族欢迎,伽利略也将它推入民用领域,并组织规模生产,获得了较高的经济回报;而天文望远镜为伽利略带来了无比的辉煌和无尽的是非。

伽利略的理论学术成就也非常高,大学期间发现的摆的等时性原理,即摆在绳长一定的前提下,小幅度摆动的周期是固定的,这一原理的发现,催生了机械钟表的发明,就是清朝宫廷剧里面经常出现的那种摆钟。人类的计时工具,由此从沙漏时代进入钟表时代。

重心理论也是伽利略的发现,24岁写出《论重心》的文章,阐述了物体重心的定义和重心位置的测量方法,想想我们中学物理计算了多少道与重心有关的题吧,我就不说了。

26岁,就是著名的比萨斜塔上的实验,两个铁球同时落地,宣告了对传统权威学术观点的挑战。这个故事耳熟能详,先是伽利略做了一个逻辑推理,如果重的物体下落速度比轻的物体下落速度快,那么当一重一轻两个物体连在一起时,是应该按照两个物体总重量的速度下降,还是按照一重一轻两个物体的折中速度下降呢?这个逻辑谬论,使用数字比较容易发现,譬如,重量为10的物体下落速度为10,重量为1的物体下落速度为1,二者相连后,重量为11,下落速度应该为11,而物体仍然是两部分,各自的速度又不应该变化,所以总速度应该小于10。所以,最简单的解答方法,就是测试一下,找来两个重量不同的球,同时松手,看谁先着地,这一测试,就震惊了学术界。很多书本上,把这一事件描述成推翻了亚里士多德的理论。我个人不是很喜欢,在学术圈搞敌对化情绪。或者可以说,否定是为了更好地发展科学,挑战是最好的学术继承方法。伽利略对亚里士多德应该是含有敬畏之情的,所以才会比其他盲目崇拜者,更加深入地研习其学问。哦,还有一点,这个成果的学术名称,其实叫做,自由落体运动。

伽利略也是抛线运动和力的合成理论的发现者,就是我们物理课上,计算的那些平行四边形法则,太累了,我懒得详述了。这个发现,在当时指导了战争,比如,解答了为什么发射炮弹时,从45度仰角发射,大炮会有最大射程?伽利略的立场是战争还是和平,这个问题,不是我们今天要讨论的,中世纪欧洲战争的是非,也不应该使用今天的道德标准,加以评判。伽利略还初步总结出了惯性定律,就是牛顿第一定律。

1604年,天空出现超新星,伽利略与德国天文学家第谷、开普勒交换意见后,合理解释了超新星是恒星的晚期状态。

发明天文望远镜后,伽利略就自然成为了当时天文观察成就最高的科学家。1609年,发现月亮上有山脉,并取名环形山,绘制第一张月面图。1610年,观察到木星的4颗卫星,发现金牛座、猎户座包含比肉眼所见多得多的恒星,发现银河是由大量恒星所构成。因此,伽利略被称为“天上的哥伦布”、“发现新宇宙”。紧接着发现的金星盈亏现象,直接挑战了地心说。贝拉明主教作为宗教知识分子,基于学术立场,支持伽利略的天文观察,基于宗教立场,反对日心说。所以其声称,如果日心说成立,所有星星围绕太阳转,金星就应该跟月亮一样,有盈亏。这是基于太白金星,用肉眼观察,未发现盈亏,而提出的反证。伽利略的发现,让宗教打了自己的脸。紧接着又观察到太阳黑子的运动,证明太阳也在自转。

伽利略还是一位著作等身的学者,最早完成的学术论文,就是论物体比重的测量,后又有论重心。大学任教期间,编写理学和筑城学课程大纲,改变了过去教授无计划教学的局面。天文观察的成果,写成了《星际使者》,这本书名听起来就很科幻的书。还有《致克里斯蒂娜的信》、《关于水中浮沉性质的对话》、《论太阳黑子的信》。撰写《试金者》一书,讨论彗星现象。在“1616禁令”后,争取到乌尔班八世的著书许可和贝拉明主教关于著书的许可说明后,花费6年时间,精心撰写出《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》。在被判监禁后,在朋友的鼓励下,仍然努力写作出《关于两门新科学的对话》,详细总结了力学和材料学知识。对于我们俗人来说,任何一本拿出来,都足够扬名立万了。

6.人生轨迹

百位科学家生平之——沉默的“百科全书”牛顿

艾萨克·牛顿,性格沉默寡言,在数学、光学、力学、天文学、发明、经济领域均有很高建树,并涉足神学、炼金术、化学、史学等领域,被誉为:“百科全书”。

1.家庭

(明崇祯十六年)1643年1月4日,艾萨克·牛顿出生于英国林肯郡格兰瑟姆镇伍尔索普村。母亲汉娜,父亲艾萨克·牛顿,父子同名,在小牛顿出生前3个月,父亲感染肺炎过世。牛顿是遗腹子、早产儿,出生时体重不足3斤。

牛顿家从祖父开始,为小型农场主,拥有一些土地的所有权,雇佣佃户为自己工作,自己也需要参与农作。到父亲时,父亲不善经营,家业开始中落。母亲汉娜原姓艾斯考夫,嫁给丈夫不到一年,丈夫就去世了。

汉娜从事农业劳动养家。牛顿2岁时,汉娜再婚,嫁给牧师、庄园主巴纳巴斯,汉娜住进巴纳巴斯的威特姆庄园。母亲出嫁换回一块年租金50英镑的土地,在巴纳巴斯的要求下,牛顿被交给外祖母玛杰里·艾斯考夫抚养。牛顿的舅舅是伍尔索普村的牧师,毕业于剑桥大学三一学院。母亲改嫁之后的牛顿,即表现得沉默寡言,喜欢一个人呆着。

牛顿在外祖母的抚养下,6岁开始上学,上的是私塾学校。牛顿功课不好,但喜欢自制手工作品,得到外祖母的允许和鼓励。牛顿会自制一些工具,方便外婆在日常生活中使用。由于经常受人嘲弄和欺侮,牛顿没有朋友,对母亲和巴纳巴斯先生有过很深的怨恨,曾“威胁我的继父与生母,要把他们连同房子一齐烧掉”(严格意义上,我认为巴纳巴斯先生不算牛顿的继父,没有尽过抚养义务,就没有发生父子连结)。

10岁时,巴纳巴斯去世,母亲回来伍尔索普村,与牛顿共同生活,带回来两个妹妹一个弟弟,大妹玛丽,二弟本杰明,小妹哈娜。

牛顿12岁,到格兰瑟姆镇上中学,牛顿在学校,学习拉丁文、数学、神学等课程,成绩开始变好,还爱好画画、写诗。

中学期间,牛顿一直借宿在药剂师克拉克的家中,克拉克一家对待牛顿态度友善。牛顿观看了克拉克先生的配药实验,阅读了大量的藏书,并在克拉克家中各处安装了日晷,对日晷计时的结果做了详细标注和记录,练就了其一生看到影子就能准确知道时间的本事。在他所住阁楼的墙壁上,也画满了画,和刻下了很多自己的名字。他还在克拉克先生家的屋顶上安装了一架自制的风车,并在下面驱使老鼠带动风车转动,在镇上造成轰动。他改进了当时普遍使用的沙漏计时的方法,制作了滴水计时仪,也受到镇上居民的热烈传扬。与克拉克先生的继女凯瑟琳·斯托勒关系要好,喜欢制作各种手工艺品送给凯瑟琳。

13岁,牛顿在母亲的要求下,回家务农,希望能继承祖父的家业。但牛顿并不喜欢做农活,常常因看书耽误农事,因所放的羊毁坏邻居庄稼,母亲汉娜被判赔偿邻居一笔较大的钱。牛顿利用去镇上出售农产品的时机,找克拉克先生借书,对所读的书本知识,用笔记本分类记录。爱读书的习惯,被牧师舅舅发现后,舅舅觉得应该让牛顿继续读书,将来从事神职,成为一名牧师。格兰瑟姆中学校长斯托克先生,也造访牛顿家中,劝说牛顿的母亲同意牛顿返校读书,汉娜要求学校为牛顿免除学费,校长同意。

人生有很多机遇的成分,祸福相依。母亲的抛弃,使牛顿变得性格孤僻敏感,而改嫁得来的每年50英镑的收入,可能正是牛顿异于其他孩子,得以上学的经济来源(当时,农民家的孩子一般是不上学的,虽然听起来有点残酷,但在贫穷的世界里,生活本身就是残酷)。机遇有部分也是自己创造的。牛顿在克拉克先生家里,获得了较大的发挥空间,他一生至少对凯瑟琳还是比较照顾的,当然他们只是朋友。也许是在比较友好的氛围中,牛顿成为了中学的优等生,又有制作风车和计时仪的事迹,中学校长斯托克先生才会亲自上门劝说牛顿返校,并答应免除牛顿的学费,这也为牛顿之后走出自己的人生奇迹,垫下了第一块基石。

复学后的牛顿,保持了优秀的学习水准,依然寄住在克拉克先生家里,依然热爱读书,还学会了合理分配花在学习和手工制作上的时间。与凯瑟琳是好朋友。放假时,则回伍尔索普村,帮助母亲做一些农活,当然还是会因为一些奇奇怪怪的事情而分心。如此直至18岁,牛顿以优异的成绩中学毕业。

中学毕业后,在校长斯托克先生和舅舅的推荐下,牛顿进入剑桥大学三一学院学习。舅舅还专门给当时三一学院著名教授巴罗先生写信,介绍和推荐了自己的外甥。牛顿带着行李和舅舅的推荐信上路,在路上搭乘便车到达了剑桥。牛顿在学校的身份是自费减费生,即从事为教授和其他学生准备晚餐、打扫等工作,获得学费的减免。牛顿20岁时,三一学院开设卢卡斯讲座,讲座教授为巴罗,巴罗教授是一位博学且具有冒险经历的数学家,很赞赏牛顿,牛顿对讲座很感兴趣。21岁,牛顿获得剑桥大学学者身份,成为公费生,可以在大学免费学习研究,享有饭食和少量薪水。大学期间,牛顿就是一个普通的大学生,但牛顿几乎没有什么朋友。

22岁,牛顿获得剑桥大学学士学位。之后,英国发生“黑死病”瘟疫,剑桥大学被迫关闭,牛顿休学回家。在家里,继续独自进行科学研究,使用三棱镜做太阳光的色散实验,又将分散的七色光重新合成白光,由此总结出白光是由多种颜色的光复合而成。又根据实验结果,制作了反射式望远镜,消除了当时望远镜存在的色散问题,使得望远镜的观察视域更大,成像更清晰。剑桥大学重新开放后,牛顿带着反射式望远镜返校,当选学校研究员。

牛顿26岁时,巴罗教授主动让贤,推荐牛顿接替卢卡斯讲座数学教授一职,牛顿获得每年100英镑的年薪。之后,牛顿潜心于科学研究,很少回家,36岁时,母亲去世,回伍尔索普村庄,料理后事和家业,将近一年。

料理完家事后,牛顿返校,继续从事研究工作,历任剑桥大学教授,英国皇家学会会员、会长,英国铸币厂督办、厂长,当选太平绅士,被英国女王赐封为爵士等等。牛顿相过亲,但由于过分专注于工作,在相亲过程中,伤害了对方,心怀愧疚,之后就不再接受,与朋友介绍的女子见面。终生未结婚,没有组建过家庭,也没有孩子,晚年生活由仆人照料,工作有朋友、学生和助手帮忙。对同母异父的弟弟妹妹和家乡的亲人多有接济,一个妹妹为他管理家事。

牛顿其他亲人朋友的生平没有详细的记述资料。牛顿自小与人交往很少,与家人相处,也是处在平淡的状态,与同母异父的弟弟妹妹之间,也是平常的感情,没有什么矛盾纠纷,能够互相帮助。至于说,幼年时对母亲和巴纳巴斯先生的怨恨,也是小孩子情理之中的情绪反应,不需要上纲上线,说他性格偏执。总而言之就是,“伟人”如牛顿,也是从普普通通的孩童成长起来的,除了比一般普通人,更多一点不幸以外,其他就与你我无异了。

牛顿晚年最重要的朋友,就是天文学家哈雷,哈雷彗星的预言者,哈雷是促成牛顿扬名世界的人。因为参与和胡克的一次打赌,这次打赌的赌注只有40先令,也就是两块钱的事,打赌的内容是,在平方反比定律下,行星的运行轨迹是什么?谁先做出数学证明,算谁赢。赌注的出资人是重建伦敦城的著名建筑师雷恩,期限为一个月。一个月后,哈雷和胡克都未能给出答案。哈雷对问题念念不忘,于是专门前往剑桥请教牛顿。牛顿很确定答案是椭圆,但将计算结果弄不见了,重新计算后,将结果寄给了哈雷。从此,哈雷就成了牛顿的“迷弟”,督促牛顿写作了《原理》,忠实地拥护牛顿的所有决定,这可能也是牛顿个人感情上,最后得到的一点点安慰,我没有任何影射的意思。

至于有人说,牛顿弄丢了这么重要的计算结果,很不可思议。这有什么不可思议的呢?一张计算纸而已,谁能预先知道它的价值。我小学时,半个学期就把一个学期所有的数学习题全部做完了,数学老师从不检查我的作业,做完习题纸都丢了,突然有一天,老师说要检查全班的作业,我就愣愣地看了老师半天,最后老师说不用检查我的。

81岁,牛顿进行结石手术。82岁,患肺炎,赴肯辛顿庄园休养。(清雍正五年)1727年3月30日,84岁的牛顿逝世,英国举行国葬,万人扶柩。

2.性格

牛顿在母亲改嫁后,即表现得沉默寡言,喜欢一个人静静地观察自然现象。当然“观察自然现象”的说法,有美化的成分,其本质就是,呆头呆脑的盯着一个东西,看上大半天。

上小学的牛顿,对读书做功课也并不热心,毕竟一个成天嘲笑自己是个没爹没妈的孩子的地方,谁会喜欢?小学课堂如果不加管教,甚至有些非经专业训练、自身素养又不够,仅仅因为是成年人,就可以毛遂自荐或他爹推荐充当的老师,对校园气氛加以歪曲的引导,上小学的孩子,对是非往往是不加辨别的,那么欺负弱小在小学校园盛行,也就难以避免了。

然而,牛顿也不是一味让人欺负的主。有一次,他带着自己制作精美的水车到学校展示,迅速俘获了一群小“粉丝”,然而水车却被同学有意或者无意地损坏,那么打斗就发生了,牛顿同学“光荣地”把同学鼻子打出了血。对这件事的描述,也呈现两极分化的状态,有人认为,这是牛顿性格偏执古怪的又一明证。牛顿与人打斗也就这么一次记录,可见,他还是一个比较能够控制自己情绪的人。因为说实话,我小时候跟人打架都不止这个数,程度上,也给别人脑袋开过小瓢,别人也给我脑袋开过小瓢,还好,都不记仇。但这件事,对牛顿可能造成了比较深的影响,他之后在科学研究上,即使取得了较大的成功,也几乎从不主动向人展示自己的成果,在别人质疑他的成果时,他通常选择了避让,还有生闷气,比如对胡克。

牛顿制作手工的技艺,大概是跟邻居学的。看到邻居大叔做木工,就像模像样地学起来,由于没朋友、没消遣,一门心思就全放在上面了,做出来的手工艺品,也是越做越精致,还做成了机械设计师的水平,这种毅力倒有一部分是天生的。

牛顿的性格养成,是与其成长环境密不可分的,因为童年并不愉快的记忆,牛顿表现出的最大性格特点就是沉默寡言,沉默寡言到四年大学上完,也就几个同学稍微认识他的地步,所以他的传记作家都找不到这段时间,关于他的轶事出来扒拉一下。但是,牛顿本性并非是沉默寡言的,实际上,他的内心也是有点“皮”。

牛顿“皮”的一个证据是,有一次,他做了一个绑在风筝上的灯笼,点亮后放到空中,村民都以为是彗星出现了,而古代不论中外,都认为彗星是不祥之兆,估计别人吓得不行的时候,牛顿还躲在角落里偷笑。不过,在中国估计就不会有这种误会,孔明灯都放了一千多年了吧。

上中学的牛顿,有熊孩子的一面,也有发奋青年的一面。一方面,他喜欢到处刻下自己的名字,不论是克拉克先生家的阁楼上,还是学校的窗台、课桌,到处都留下了牛顿先生的亲笔签名。这件事的另一面,又有一点点励志的感觉,格兰瑟姆中学教室的座位顺序,是按成绩排列的,牛顿从后排坐到前排,每次换座位,都在座位上刻下自己的名字,于是就形成了一条学习进步的直线。

牛顿对外婆,应该还是感情比较深的,外婆是养育他、最早送他上学的人,他最早制作的工具,也有不少是送给外婆的,虽然可能其实也没什么用。牛顿对母亲,早期有过怨恨,后来母亲回来,也就是家人的相处。汉娜想过让牛顿继承家业,成为一名农夫兼农场主,一方面也是减轻自己的负担,一方面鉴于牛顿小学成绩不好,很可能也是出于现实的考量。牛顿反抗母亲的方式,也值得借鉴,不发生正面的冲突,却先获得有力的外援,牧师舅舅和中学校长的劝说,比自己无力的抗辩,更能说服母亲。牛顿在家中,狂风暴雨之下,“身体力行”地做过有关测量风速的实验,全家并没有把他当成疯子,只是告诫他别把自己淋坏了。

克拉克先生一家,对牛顿而言,也应该是有着亲人般的感觉,对凯瑟琳小姐这位青少年时期唯一的朋友,有没有超越友情的想法,其实也已经并不重要了,是亲人哪。

牛顿读书的习惯,对所读的书本知识,用笔记本分类记录。对于日晷的投影情况,也是详细地进行记录,并且还给出长度的刻度。所制作的滴水计时仪,不是仅仅滴水而已,而是还制作了圆形的表盘。风中测速实验,也是给出了数字化的计算结果。良好的习惯,以及对精确的数字化的钟情,为他后来的研究打下了基础。

大学时,牛顿的特点是,很少与同学来往。对不爱学习的大学同学,难以忍受,申请调换了宿舍,与同样是工读生的威金斯成为一般朋友。对待学习上,大量阅读书籍,并坚持亲自实验,为了实验也是很拼,可以连续直视太阳几个小时,直到双眼看不见,闭上眼睛还要通过大脑的作用,在眼前复制出太阳的影像,以检验人眼看到的东西是真实的,还是也可以是想象的。使用针刺压迫眼球,研究眼睛成像的机理,压迫的是他自己的眼球,不是别人的。该实验危险,请勿模仿。

上课则比较喜欢听巴罗教授的课,在这个课堂上可以得到较好的师生互动,也就有感情的成分。就像我们上学时喜欢过的老师,通常老师也喜欢自己,然后学习就会比较好。

牛顿的家庭条件不算好,尤其是在上大学的人群中,就可以直接把“算”字拿掉。所以牛顿是以工读生身份上的大学,也就是俗称勤工俭学的官配版。20岁,通过努力争取,获得仆役生身份,即只需为一个教授准备晚餐和打扫,换回了更多的学习时间。21岁,获得剑桥大学学者身份,成为公费生,可以一直在大学免费学习研究,享有饭食和少量薪水。27岁,获得硕士学位,理应接受神职,牛顿拒绝了从事神职工作,只从事科学工作。牛顿给自己设计的人生轨迹,中规中矩,只求获得一片可以属于自己的安静祥和的天地,虽然拒绝神职,但牛顿是信神的。

牛顿成为大学教授后,讲课内容晦涩难懂,无一个学生听课,只是牛顿依然每天按时到教室,一个人对着空气把课讲完。很多科学家传记都说,科学家讲课内容太深奥,学生听不懂,有时候也怀疑是不是太夸张了,毕竟学校多少会管管吧。况且,牛顿后来从政,只是不爱说话,他愿意说话的时候,应该还是蛮有威严的,他追击伪币制造者的故事,都觉得可以写成悬疑小说了,就是《逍遥法外》的反版,可以叫做《逍遥不了法外》。他做了皇家学会会长之后,学会每次会议,他都要出席,很好地控制着学会的发展规划。不过考虑到牛顿在授课前,可能已经很久没有说过话了,我接受他才开始讲课时,学生都跑了的说法。

28岁,在巴罗教授的推荐下,牛顿将发明的反射式望远镜送给英国皇家学会。次年,当选为皇家学会会员。牛顿在与皇家学会实验室主任胡克,在光学问题上发生争执后,转而从事天文学研究,研究过程中,与胡克有信件来往,探讨引力和天体运行问题。但在《自然哲学的数学原理》出版时,好胜的胡克向牛顿表示,在书中要明确记载自己的贡献,牛顿愤而将有关胡克的部分全部删除。在发生了与弗兰姆特斯、与莱布尼茨的争论后,在修订版中,又将这两位的名字从书中删除。呃,看起来,牛顿脾气有点大。

牛顿笃信宗教,在科学与宗教教义发生冲突时,发展出自己独特的宗教观点,上帝创造宇宙,也创造宇宙规律,然后就撒手不管了,如此,上帝依然存在,科学也可以继续研究。对于不信神的朋友,牛顿会极力劝说,协助出版《自然哲学的数学原理》的哈雷,就在牛顿强大的宗教知识面前败下来,虔诚地信奉上帝。

牛顿也痴迷于研究炼金术,也有人说是研究化学,因为当时化学与炼金术不分家,牛顿写过关于化学的手稿,在一次实验室火灾中被烧毁,后来牛顿重写了被烧毁的光学手稿,没有重写化学手稿,可能是这个研究还没有什么重大发现。

信奉宗教和研究炼金术,一直被当做牛顿人生的重大污点,被特殊化。其实宗教信仰本来就是人的自由,控制什么也无法控制人的思想。没有人是宇宙的法则,世界的准绳,所以,你不信神也没关系,牛顿信神也没关系,谁也碍不着谁。至于炼金术,科学本来就不是在一个人手上完成的,牛顿对人类的贡献,已经够够的了,没必要要求他一个人把人类的科学研究工作全部做完吧。

牛顿在感情上,还是有敏感的一面,在他49岁那年,实验室着火,大量手稿被烧毁,再加上与一位一直支持他的朋友友情破裂,在压力下,牛顿出现精神紊乱,甚至一度怀疑接近他的人都是别有所图的,后来在朋友的安慰和医生的治疗下康复。因此,留下了牛顿是一个非常多疑的人的传说。

3.学习

牛顿的上学历程,大概就是如同你我的小学、中学、大学的轨迹,只是那个年代上学不容易,获得学习的机缘巧合也是天赐的。

小学的学习内容主要就是拉丁文法和简单算术,拉丁文法是当时欧洲通行的、被认为比较高贵的文字。中学时,则增加了神学的课程。牛顿生下来不久就接受了基督教的洗礼,是一名基督徒。英国的宗教与以罗马为中心的教皇制度不一样,英国国王通过政治手段,摆脱了罗马教皇的控制,建立了以英国国王为领袖的国教,后来又发展出主要由资产阶级控制的清教,牛顿的时代,正是克伦威尔闹革命,然后又被国王复辟的年代。

对牛顿帮助更大的学习方法,可能是自学。在克拉克先生家里,就主动阅读了大量藏书,比如《自然和艺术之谜》,书中记录了画画的方法、制作机械的方法、进行化学实验的方法等等,还得以跟克拉克先生学习化学药品的制作方法。

大学的学习就更多地以自学为主了,老师的教导也往往需要通过课后阅读来理解,大学教授给出的只是学习的方向。牛顿自学的范围也比较广,哲学上学习亚里士多德学派的学说,数学上学习欧几里德、笛卡尔、沃利斯的学说,天文学上学习开普勒的学说,力学上阅读伽利略的著作。但他最早自学的却是介绍英国历史的《编年史》和《四王朝》。

卢卡斯讲座的开始,和巴罗教授的教导,给牛顿提供了很大的帮助,这是牛顿在学习上真正获得专业指导的时机。

在大学休学的几年中,牛顿的科学研究成就达到顶峰。复学后,加入皇家学会,与一大批优秀的科学家交流、讨论,也相互学习。虽然,与很多科学家发生了争论,但科学家的事,怎么能叫争论?是交流。

4.成就

牛顿幼年就有制作各类手工作品的成就,包括日晷、风车、水车、推车等等。最早制作的工具,是只给外婆看,因为外婆是对自己最宽容的人,会鼓励他、夸奖他,他也会制作推车,帮助外婆劳动。

到中学时期,为斯托瑞小姐制作玩具、书架,如果牛顿是个闷葫芦,那斯托瑞小姐应该是比较热情、积极主动的性格,没有上流社会要求的矜持,这就让牛顿感到自在、舒适,想方设法让对方开心,也没有奢求获得更多的回报。

中学时期有成就的发明,包括三个方面。第一是,对日晷计时的设置和观察,建立了很好的时间观念,而这个时间观念又直接与天体运行相关,这种思维的训练,可能对于后来他关于力与运动的研究,有所帮助。第二是,发明了能有效传动的风车,并以老鼠的运动作为动力源,周星驰电影《大内密探零零发》中老鼠床的灵感原来是来源于牛顿,牛顿把风车大张旗鼓地装在克拉克先生家的楼顶上,镇上的居民才能看到没有风也能转动的风车,可见牛顿其实是有表达欲的,并不完全如传言所说胆小、羞怯、敏感。第三是,发明了带表盘的滴水计时仪,牛顿真的是很有数字化的观念。这个时期,牛顿的成果,开始由依样画葫芦的制作,转向独立思考,虽然还不能制作出实用性很强的工具发明,但思想开始闪光了。

牛顿休学务农期间,一个是进行了实地测量风速的实验,在暴风雨来临时,冲向风雨之中,顺风跳跃,逆风跳跃,记录跳跃的距离,通过差值估算风速,看起来牛顿此时已经有相对运动的观念了,相对运动在伽利略时已经提出来过,这种亲身测量的实验,在科学实验设备和方法都不完善的时期,是比较多被科学开拓者使用的,最著名的就是富兰克林的闪电实验,但到如今,一般都不提倡、也没必要这样做实验了。第二个是,他发明了一辆可由曲柄控制转向的马车,四轮马车的转向是比较复杂,似乎中式马车多为两轮,这一点我还是要诟病一下先人,不能遇到困难就回避问题啊,欧式马车却多使用四轮,牛顿的这个设计并没有广泛流传,但他的这个设计是不是有点像后来的拖拉机控制手柄,我的想象,没有证据。

上大学期间,牛顿主要是学习,努力补足自身原来知识的不足,中学休过学的牛顿,上大学的年纪,也比同学大个一两岁。但大学关闭,休学期间,养足知识储备和探索精神的牛顿,进入了一个爆炸式的成果收割期。他的微积分思想成型于这一个时期,苹果落地发现万有引力的故事发生在这一时期,可见光谱发现于这一时期,反射式望远镜也发明于这一时期,这一年就是传说中的1666年。

回到学校后,牛顿却只向巴罗教授展示了反射式望远镜这一个发明成果,可能在他的观念里,只有这个东西是可见、确定可信的。仅凭这一个发明成果,牛顿就进入了英国皇家学会,这个很长一段时间都代表着世界科学发展进程的自由学术团体。反射式望远镜的一个重要零件就是,需要磨制高精度的金属反射镜片,牛顿都是自己磨,伽利略发明望远镜时也是自己磨镜片,这些都需要毅力。

之后,牛顿的成果公布,大多都是按照皇家学会的要求进行的,要一个就给一个,就像挤牙膏,挤一下就有,他这管牙膏管够。当时剑桥大学并没有要求研究员、教授要完成什么研究,发表多少论文,牛顿一直是自己想干嘛就干嘛,又没怎么与人交流过,所以也就不太认为这些东西有什么重要的,你要,我就给你,你不要,我哪晓得这东西这么要紧,这就埋下了后来他与很多人学术争议的伏笔。

牛顿真正改变了世界的书籍《自然哲学的数学原理》的出版,也不是他的本意。1684年,牛顿41岁时,哈雷拜访牛顿,希望了解天体运动的轨迹及原理,牛顿根据哈雷的要求,对行星运行轨道为什么是椭圆,以及是什么样的椭圆,做了详细的数学计算和说明。1685年,在哈雷的推动下,牛顿开始写作《自然哲学的数学原理》,1687年,牛顿44岁时,《自然哲学的数学原理》出版。写作过程中,牛顿一度因为写作占据了太多时间,以及对手的诘难,而欲放弃该书的出版。幸而此时,哈雷已经成为了牛顿最忠实的支持者和最值得信赖的朋友,否则今天学生们考试的试题,也许就会原始很多,当然也不会有那么多人参加考试了,大家回家务农吧,世界不需要这么多读书人。本文章写作的主旨是:“科学家是人而不是神”,但是,在科学成就的领域,片面地讲,牛顿的确是最接近神的人。《自然哲学的数学原理》是在哈雷自掏腰包的情况下出版的。

牛顿的光学研究成果是最早公开发表的,加入皇家学会后,在皇家学会会议上,公开宣读了《关于光和颜色的理论》的论文,遭到了皇家学会实验室主任胡克的反对。32岁,牛顿对光与颜色的进一步研究成果,再次在皇家学会会议上宣读,被胡克指责为剽窃了自己的学术成果。之后,牛顿49岁时,光学手稿毁于一场火灾,直到牛顿61岁时,《光学》一书才得以出版。

牛顿的数学成就,附在《自然哲学的数学原理》和《光学》中进行说明,这是因为牛顿当时认为,数学研究只是解释自然现象的工具。在之后,又出版了《三次曲线枚举》、《普遍算术》、《解析几何》等专门数学著作。

5.争议

牛顿的学术争议,第一对手是胡克,第二个弗兰姆特斯,第三个莱布尼茨,那都是吵得不可开交,给“反牛顿派”提供了很多口实。不知道怎么回事,这些年,面对历史问题,出现了一个流派,其特点就是,你说什么我都不信,一切都是阴谋,凡是书上说好的,那就一定是坏的,凡是书上说坏的,那肯定是被人诬陷的,不需要任何理由和证据,这个流派好像还很有市场,这些人是认为,诋毁一下名人,自己的社会地位就能提高吗?送一首辛词:“盗跖倘名丘,丘亦名作跖,跖圣丘愚直至今,美恶无真实。”虽然,有个性很好,但也不能太有个性了。

牛顿与胡克的争议,起于微粒说与波动说之争。牛顿将不同颜色的粉末混在一起,发现粉末混合后,眼睛就会看到一种新的颜色,而通过棱镜实验混合光,也会看到新的颜色,以此说明颜色形成的机理,并没有明确说光是一种微粒,牛顿实际主张的理论是,光是一种实体,颜色是光的属性。在第一次宣读该学术论文时,牛顿被当时已经具有较高影响力的胡克所反对。但,牛顿凭借其反射望远镜、色散实验等实践成就,在学术圈占据了一席之地。第二次与胡克的冲突,发生在几年后公布牛顿环现象,被胡克指责为剽窃自己的《显微图谱》。胡克是显微镜的发明人之一,是细胞的发现者和命名人,《显微图谱》一书,系统介绍了显微镜下观察到的各种图案。而牛顿的论文中,出现了薄膜和气泡中被放大的光的图案。牛顿之后没有再发表光学的论文,直到1704年,而胡克在1703年过世。有人据此说,牛顿害怕胡克,胡克在世时,不敢发表论文。可能有回避的成分,但,世界没有那么多阴谋。科学家的事啊,那都不叫吵架,吵架都叫学术交流。

紧接着而来的,《自然哲学的数学原理》的出版,那就吵到没边了。先是胡克要求说明自己的贡献问题,牛顿二话没说,就仔细检查了全书,直到确保不会出现胡克的名字为止。牛顿有没有性格缺陷呢?固然是有的,毕竟最接近神的人,也还是人。这一次,怨就结大了。之后,皇家学会就拿不出钱出版牛顿的书了,考虑到当时皇家学会会长是胡克的“迷弟”,就呵呵呵了。当然,皇家学会还是给了出版许可证,所以哈雷就自掏腰包出版了这本书。

牛顿成为皇家学会的会长之后,据说,有意地报复了胡克,撤销了胡克的实验室和图书馆,连胡克的画像都在一次搬迁新址的过程中,“无意地”遗失了。不过,牛顿报复归报复,也没有耽误正经工作,他又重新选派了实验技术员,开展实验工作。所以,到底是报复,还是发展规划的调整,还是混合着复杂的感情因素,也很难说。

弗兰姆特斯是皇家学会的天文家,也是格林威治天文台的台长,实际所有人。格林威治天文台是英国王室出资建造的,建着建着,王室没钱了,只建了个房子,买不起器材,弗兰姆特斯就四处筹钱,挽救了天文台。建成后,格林威治天文台就暂时成为了弗兰姆特斯的私产。从道理上讲,这也无可厚非,毕竟王室和捐款人都没表示过反对。只是,全英国的科学家,都拿不到天文观测数据,就有点麻烦。

牛顿因望远镜的成就进入皇家学会,弗兰姆特斯对牛顿自然是青眼有加,因为望远镜是天文观测最重要的工具之一,所以弗兰姆特斯特事特办,为牛顿独家提供了数据,在很大程度上帮助牛顿完善了万有引力定律,也促成了《原理》一书的出版。然而,弗兰姆特斯毕竟还是留了一手,只提供了2000多份数据中的200份。《原理》一书出版后,牛顿和哈雷都希望获得更多的数据,以检验理论的正确性,这时,弗兰姆特斯就开始拒绝提供数据了。牛顿和哈雷改变策略,催促弗兰姆特斯自己出版一本书,将全部观测数据公布出来,弗兰姆特斯又以各种理由推脱了。此时,牛顿已经是皇家学会会长了,一拍板,就把弗兰姆特斯之前提供的200份数据,整理出版了,这就损害了弗兰姆特斯的权益,弗兰姆特斯愤而将牛顿赠送给自己的300册图书全部公开焚毁。牛顿也就火了,在《原理》第二版中,又将弗兰姆特斯的名字全部删除了。弗兰姆特斯的观测成果,在其过世后,由他的学生整理出版。牛顿将格林威治天文台收归皇家学会管理,任命哈雷为天文台台长。

莱布尼茨,这个人,就比较熟悉了,一个在各个国家都工作过的数学家,意欲成为一个间谍却为“敌国”做出科学贡献的人,微积分的独立发明者之一。另一个之一就是牛顿,他们争论的焦点,也就是微积分谁抄了谁的问题。这就使我想起,小学时,有一次默写生词,一个“肆”字,我和同桌错得一模一样,都在右边多写了一横,这就被老师抓住,狠狠批斗了起来,“谁抄了谁,谁抄了谁,对得一样,不一定是抄,错得一样,一定是抄的”。呃,这是小学生常见群体性错字,好吧,就像“武”字总爱多写一撇,“挖”字总爱把下面写成“九”一样,不需要抄,只需要教。

事实上,我认为,莱布尼茨可能真的看过牛顿关于微积分的说明信件,但这也并不构成抄袭。微积分的研究不是一蹴而成的,大概已经思考很久了,又看了牛顿的信件,当然知道这是一个意思的东西,但这也并不能否认莱布尼茨自身的工作。牛顿的问题就是,很多成果自己没有发表,可能还停留于这样的映象,学术成果、发明成果,一旦发布,就有被人滥用、抄袭的风险,所以很多成果宁愿保留,也不愿意发布。然而,时势在变化,文明在进步,达芬奇大部分的手稿都使用加密的方式写成,伽利略对自己重要的发现使用秘语,牛顿这么聪明密码术一学就会,但是情况却悄悄起了变化,发表出来的成果才有价值,才被学界所承认。

牛顿与莱布尼茨本来也是朋友,莱布尼茨是英国皇家学会的外国会员,二人也见过面、聊过天、通过信,然后学生们开始吵架,最后,二人亲自上阵吵起来,哎,也好没意思。

总的来说,牛顿学术争论的根源,还是制度不完善,权责划界不明,侵权界定不清,造成的。学术成果的权益范围都由学者自行理解,这个权利是我的,那个权利也是我的,那能不打起来,就是文明人。牛顿与莱布尼茨的争论,影响较为深远,甚至发展为英国与欧洲其他国家的学术对立和国际争端,以理性闻名的人,身后却留下了一场失去理性的争端。有时候,是非、对错、真相,其实也没那么重要。

6.政坛

牛顿的晚年,是在政坛度过的。46岁,代表剑桥大学当选国会议员。53岁,在前学生、英国财政部长蒙德克的推荐下,出任英国铸币厂督办,提出新的货币铸造方法,缓解了市面上假币泛滥的局面,因此当选为太平绅士。之后被委任为铸币厂厂长,当选下议院议员。58岁时,辞去剑桥大学研究员和教授职务。60岁,当选皇家学会会长,提出《皇家学会建设规划》,皇家学会获得了更好地发展,收入也增加了。62岁,被英国女王赐封为爵士。

总体上,牛顿的政坛生涯还是很成功的,除了当选国会议员的时候,开了一整年的会,只对守卫说过一句“请您把窗户关一下”以外,别的时候,牛顿还是尽职尽责地履行了自己的职责。

牛顿出任铸币厂督办,年薪增长到1000英镑,他也当得起这1000英镑的工资。当时,英国假币泛滥,很多皇亲国戚,都靠刮政府的油水发了财,老百姓呢,就快饿死了。牛顿上任的职责,就是回收旧的货币,重造新的难以伪造的货币。牛顿于是将锻造货币的方法,改成了铸造货币的方法,新货币大小、重量、花纹全部都是一样的,再有人刮货币边边,把钱越刮越小,谁都能看出来,这就解决了货币伪造的问题。谁说牛顿研究炼金术没用的,换个角度看,还是很有用嘛。

在任上,牛顿还提出了金本位制,这个规则使大英帝国的经济强盛了几百年,但,钱的事,我也不太懂,讲不清。

牛顿还严厉打击了伪币制造者,把一后台强硬的贵族,硬生生送进了监狱,一次一次地脱罪,一次一次地送。最终,在铁证面前,容不得诡辩,后台也硬不起来了,就送成了终生监禁。

牛顿临老了,放不下的工作,就是皇家学会,走不了路了,也要来看看,开个会睡着了,也要来坐坐。有人说他是不愿意放权,也有可能,如果他看谁都是傻逼的话,哼哼,玩笑。牛顿确实一直担任着皇家学会会长的职务。

至于有人说,牛顿晚年因为从政耽误了科学研究,我想说,科学凭什么看不起政治,没有政治维持现世的安稳,哪来科学与艺术长久的繁荣。为皇家学会制定更好的建设方案,确保学会能够不断提拔人才,比一个人埋头苦干一辈子,终了,就后继无人了,要有用得多吧。

牛顿晚年患病,在肯辛顿休养期间,还从事着历史研究,编制了《古代国王年表》,但没有大的成果。

7.年谱

百位科学家生平之——科学界的道德楷模法拉第

迈克尔·法拉第,成长于贫民区,自学成才,终生为平民的科学家,现代电磁学奠基人,发现电磁感应原理,制作人类历史上第一台电动机和发电机。

1.家庭

(清乾隆五十六年)公元1791年9月22日,迈克尔·法拉第出生于英国伦敦郊区一个普通铁匠家庭,父亲詹姆斯·法拉第,母亲玛格丽特,一个哥哥洛博,一个姐姐玛丽,迈克尔排行第三,之后还有一个妹妹艾米丽。

时处第一次工业革命时期,传统手工业开始衰落,铁匠铺生意变得清淡,影响了法拉第一家的生计。法拉第5岁时,由于父亲生病,家庭收入减少,全家搬入贫民区,以减少房租支出,并靠领取救济粮生活。领到的食物很少,每个人一块面包需要分成14份,吃一个星期,小法拉第自制力很好,每天按时按量吃饭,吃不饱,也没断过炊。母亲是这段时期,家庭生活的主心骨,有序地安排着一家人的生活,贫穷却不慌乱。

关于穷人领救济粮的桥段,可以参看一部印度电影《起跑线》。

说一个假想,如果,法拉第的母亲处事不公,比如,老大年纪大,饭量也大,一块面包3天就吃完了,老三年纪小,饭量也小,一块面包可以吃7天,于是决定把老三的口粮切三分之一给老大,结果会怎样?我的答案是:老大吃完三分之一的面包,发现还不够,就把老三的面包全吃了,吃完2个面包也不够,就把老四的面包也吃了,之后是老爹、老二和老妈,最后就只能偷和抢了。所以,贪欲是个无底洞,缺口一旦打开,就是洪水猛兽。教导的意义是,教化需要从小做起,小,包括年纪小,和事情小。幼时,很小的善念或者恶意,都会在人心中生根发芽,不断成长。直到有一天,我们意识到它的存在时,却发现它已经成为了灵魂的一部分。

当然,这样的事情,不会发生在法拉第家里,法拉第兄弟姐妹之间,始终感情和睦。

为了增加收入,哥哥洛博13岁辍学当铁匠学徒,母亲和姐姐做零工补贴家用,迈克尔则在家负责照顾妹妹。

法拉第8岁入学,由于伦敦郊区音,与伦敦上流社会贵族英语发音不同,法拉第在学校经常遭受体罚(才知赵丽蓉老师在小品中演唱泰坦尼克号时,关于“伦敦郊区音”的说法,并非空穴来风)。当法拉第向母亲讲述学校遭遇时,母亲接受了孩子的讲法,将法拉第转入另一所学校。在新学校,法拉第虽然仍难免遭受惩罚,但体谅父母辛劳,功课用功不少。

13岁时,法拉第面临与哥哥相似的命运,辍学当学徒。在经过一番家庭讨论后,父母认为,铁匠职业既辛苦又前景不明朗,所以决定将法拉第送入另一个朝阳行业——当一名订书匠。这次的选择,并没有确定法拉第的前途,却埋下了法拉第人生前进的伏笔。

法拉第当学徒期间,父亲去世了。父亲教导孩子们要勤劳朴实,不要贪图金钱地位,要做一个正直的人,对法拉第的思想和性格产生了很大的影响。

19岁时,法拉第通过在书店大量阅读科学书籍,对科学已经产生了很浓厚的兴趣,当他得知一个科学讲座的消息后,对参加讲座充满向往。此时的法拉第,身份仍然是一个学徒,学徒是没有收入的(这一点大英帝国与大清王朝倒是一致)。此时的哥哥洛博,已经是一个铁匠师傅了,在看到法拉第对参加科学讲座极大的热情后,想到弟弟多年来对科学表现出的浓厚兴趣,出钱资助了法拉第。

两年之后,法拉第已经出师,可以成为一名正式的订书匠,获得一份稳定的收入,而且手艺极好,很可能较快地成为一名书店老板时,法拉第却决定去皇家科学院,做戴维的科学实验助手,拿相对低廉的薪资,前途也相对不明朗,此时,家人再次支持了法拉第的选择。

法拉第的家庭,的确并不富有,没有提供给法拉第足够的物质财富,这个普通的家庭,在他们也许并不知道科学到底是什么,也不理解法拉第鼓捣的东西有什么用处的情况下,家人之间的相互体谅和扶持,是法拉第一步一步走到了科学门口不可或缺的帮助。

法拉第家庭的宗教信仰是桑德里教会,是基督教在贫民区中的一个教会,全家人是每周末都要去参加礼拜日的祷告的。在这个教会里,法拉第结识了巴纳德先生一家,那是在他已经进入皇家学院工作并有一点成就的28岁左右,法拉第与巴纳德先生的女儿莎拉相互爱慕。法拉第30岁时,与莎拉结婚,婚礼简单完成后,莎拉搬入法拉第在皇家学院的宿舍,一住37年。法拉第与莎拉没有自己亲生的孩子,而是抚养了侄女玛格丽特。

莎拉不懂科学,这在当时就有人诟病,“不懂科学的妻子如何照顾科学家丈夫”,然而,二人始终生活和谐,几十年间,他们还承受着不能生育、丈夫出现失忆、和抑郁症等状况的折磨和考验。法拉第出现失忆后,会忘记很多事情,包括忘记做过的实验而导致重复做同一个实验很多次。为了记住一件事,法拉第在存放证书奖章的盒子里,存放着一张硬纸,上面写着:“……作为荣誉和幸福的源泉,这件事情的重要性远远超过其他事情——我们是在1821年6月20日结婚的。”

生活是自己的,婚姻是自己的,家庭是自己的,这件事不需要别人来品评,来帮助思考,莎拉与法拉第的选择,是独立的、自由的意志,其他人的指手画脚,完全就是他们生活画卷的画外音,处在互不相关的两个世界。

在71岁最后的一次演讲中,法拉第最感谢的,是他的妻子,“她,是我一生第一个爱,也是最后的爱。她让我年轻时最灿烂的梦想得以实现;年老时仍得安慰。每一天的相处,都是淡淡的喜悦;每一个时刻,她仍是我的顾念。有她,我的一生没有遗憾。……”

科学家的生活,也就是普通人的生活;法拉第的生活,是普通人的幸福生活。虽然物质上并不富足,家人之间的和谐友爱,确实让人没有遗憾。

(清同治六年)1867年8月25日,76岁的法拉第,坐在书房的椅子上安然离世。

2.学习历程

法拉第在学校接受的教育不多,大概仅限于识字的水平。法拉第的学习精神,在上学过程中就有所体现,当时的书籍都是奢侈品,法拉第在学校学习的方法可谓笨拙,是直接将书本进行抄写背诵,这也许并没有让法拉第在学校少受体罚,却养成了法拉第工整抄写的习惯,这个习惯在以后对法拉第产生了重大影响。

法拉第辍学第一年,是帮助书商利博先生送报纸。那时候,印刷报纸还是比较昂贵的,除贵族外,一般中等家庭订不起一份报纸,而会选择几个家庭合订一份,由报童负责分送。在送报纸的过程中,法拉第阅读了大量的新闻,并通过阅读和请教别人,增加了识字量和对欧洲大陆的朦胧了解。

一年后,法拉第成为利博先生的学徒。在工业革命的影响下,当时在英国,科学是异常受到贵族的关注的(贵族喜欢开工厂赚钱嘛)。法拉第学习装订书籍后,接触了较多科学方面的书籍,包括但不限于《化学漫谈》、《大英百科全书》。将书籍装订好后,法拉第会抓紧时间将书籍看完,对此,利博先生表示支持。

在学徒期间,法拉第还认识了画师马克里埃,并向他学习了画画,作为交换,法拉第需要为画师收拾屋子、擦拭靴子。

法拉第对科学书籍也不只是看看而已,他将书中的内容记下来,整理到笔记本上,并将书中的实验图,画下来。之后,再细心的收集各类可以用于实验的材料,在利博先生给他提供的住所——书店小阁楼内做起了科学实验。利博先生一家为人比较和善,对法拉第的实验虽然充满疑惑,却默许了他这么做。哥哥洛博也被多次邀请参观法拉第的实验,所以之后才比较支持法拉第的事业追求。

19岁的法拉第,在大街上看到一个科学讲座开讲的消息,他对这个讲座充满向往,但这个讲座是收费的。哥哥给了法拉第参加讲座的入场费,一共十几期的讲座,每期都需要交费。法拉第参加讲座,做了两件主要的事:第一是,认认真真记下塔特姆先生的演讲内容,并对实验部分,用图画进行描述;第二是,与参加讲座的其他科学青年一起创办了伦敦哲学会,方便大家在一起交流、讨论。第一件事的成果,之后被法拉第装订成书,即《塔特姆先生演讲录》,送给了师傅利博先生,利博先生向自己的顾客展示了这本装帧精美、内容丰富的书籍,获得了在英国皇家学院工作的丹士先生的赞赏,送给了法拉第4张戴维教授的演讲会门票,开启了法拉第与皇家学院的缘分。第二件事中,法拉第结识了很多可以一起探讨科学问题的朋友,开阔了视野,这些朋友也始终与法拉第保持着良好的关系。

人生事,平台很重要,当你还没有平台的时候,机遇很重要,机遇虽然很少,但却可以自己创造。法拉第几年来发生的很多事情,抄课本、学订书、学画画,看起来与科学相去甚远,却都为他接近科学起到了一定作用。人,往往并不缺少技能,而是缺少运用技能为一个目标服务的能力。

获得戴维教授演讲会门票的时候,法拉第21岁,第一次与一群贵族坐在一起,听一场国内顶级的科学讲座。戴维在演讲中,向听众展示了自己最新的科学研究进展,这是一个富于演讲和现场演示实验的学者,法拉第对演讲的内容进行了详细记录,对实验也进行了快速的图画记录。当时,戴维获得英国王室授勋,晋升为爵士,这些演讲也成为戴维最后的通俗演讲。4次演讲后,法拉第对记录的内容,做了整理和补充,最后装订成386页的书本。期间,法拉第向皇家学院投去了求职信,得到的回复只是“退”。到年底,法拉第将装订好的《戴维爵士演讲录》连同求职信一起寄给戴维,戴维从这份求职资料中,既看到了法拉第的能力,又看到了他对科学的热情,在与法拉第见面详谈后不久,就向皇家学院推荐了法拉第做实验室的助手。法拉第终于正式踏进了英国皇家学院的大门,也正式成为戴维的学生。

求职这件事,如果真是自己喜爱的,那就拿出点诚意来。法拉第的诚意是十足的,当然,也庆幸遇到了戴维。

22岁,法拉第正式踏入科学的大门,在实验室内,法拉第更多的时候,真正是从洗瓶子做起。由于从小养成了做事认真细致的习惯,洗瓶子都比别人洗的干净。法拉第洗完瓶子,还得以协助戴维进行化学实验,戴维正在努力向世人证明,氯是一种元素。这个观念我们今天从课本上学得,便从来不再怀疑,在当时,人们却要问一句“为什么?”戴维设计了一系列实验解释和论证自己的观点,法拉第得以在这些实验中学习科学的研究方法。

这一年的晚些时候,戴维制定了一个长达几年的欧洲科学考察之旅,法拉第作为助手跟随戴维参与考察。这次考察取得了几个重要成就:在法国巴黎,法拉第认识了著名物理学家安培,就是作为电流单位的那个人,还有化学家盖·吕萨克,这两个人对法拉第十分看好,法拉第在法国也学会了法语;戴维在了解了法国科学界最新的化学研究进展后,在法国科学家的基础上,分离出碘元素,戴维是世界化学家中发现新元素最多的一个,法拉第参与了这个实验;到达意大利后,在伽利略建立的科学院,使用巨型凸透镜燃烧金刚石,测定燃烧后的成分,得出金刚石是由纯碳组成的科学结论,法拉第也在意大利学会了意大利语。

我们的旅行是什么?背起行囊到达一个地方,两三天后匆匆离开,累得跟狗一样,狗还嫌:“我又不累。”还以为老外生活节奏有多快,结果人家慢悠悠的一个地方住上几个月,顺便还学了几门外语,做了几个实验,发了几篇论文,震惊了几下世界。

回到皇家学院后,法拉第开始在戴维的指导下,进行独立的实验,并在《科学季刊》杂志上先后发表了十几篇论文,逐步成为了一个分析化学家。

3.师生恩怨

法拉第与戴维的师生恩怨,是另一段学习历程。好像是英国BBC纪录片带的头,最近这些年,但凡科学家的传记,都要扒一扒科学家的“黑历史”,既然如此,我也不免俗。

戴维对法拉第的恩已经比较清楚了:法拉第听了戴维的演讲,激起了其投身科学研究的热情;法拉第向戴维求职,戴维给了法拉第科学的入场券;戴维指导法拉第进入科学事业;此时的戴维和法拉第,是师生,也是朋友。后来,还有戴维推荐法拉第出任皇家学院实验室主任;晚年,记者采访戴维:“您认为自己一生之中最重大的发现是什么?”戴维发现了15种新元素,却答道:“我发现了法拉第。”

戴维与法拉第怨的部分,最早埋根于那次欧洲科学考察之旅。这次旅行,由于戴维的男仆临时变卦,法拉第除了担任助手,还充当了男仆的角色。而戴维太太是一位较为颐指气使的富家千金,在旅行的过程中,与法拉第爆发了矛盾。而随着法拉第的才华,被其他科学家所注意,戴维太太对法拉第的不满就摆上了台面。这也激发了法拉第的不满,甚至一度表示准备提前回国,戴维只能好言相劝。

回国之后,虽然戴维与法拉第并没有矛盾,但还是使法拉第有意无意地,远离与戴维工作之外的接触。在戴维接到邀请,再次到意大利从事一项研究时,虽然一再邀请法拉第同往,但法拉第拒绝了,因为害怕出现需要与戴维太太密切相处的状况。

在法拉第30岁的前两年,世界物理学关注的焦点是,奥斯特的电流磁效应,即磁针在电流的影响下,发生偏转的现象。英国皇家学院的大师沃拉斯顿博士,对这一问题非常感兴趣,并企图设计一个通电导线在磁铁影响下转动的实验。他找到戴维一起做实验,然而可惜的是,实验并没有成功。法拉第观看了这个实验,之后,自己动手修改了实验,并成功地制作了世界上第一台简易电动机。法拉第将这一成果,写成论文,投给了《科学季刊》。这就违反了当时约定俗成的规矩,导师的实验,学生不该轻易插手,成果也不能未经老师认可,就予发表。关于法拉第剽窃导师成果的言论,就这样在皇家学院上空飘荡了几个月,沃拉斯顿博士不会出面替法拉第澄清两个实验的区别,老师戴维也没有给法拉第解释的机会。这一年,法拉第30岁,刚刚结婚,陪在身边支持鼓励他的,是他不懂科学的新婚妻子。

法拉第面对攻击,以持续的科学研究予以回击,当他取得地球磁场中导线的转动,以及气体液化实验的成功后,以沃拉斯顿博士为首的29名科学家,提名法拉第入选英国皇家学会会员。而这次的提名,事先并没有人知会戴维爵士。戴维爵士感到很气恼,自己的学生被提名皇家学会会员,自己作为老师以及皇家学会会长,并不知情。戴维采取了反对、阻碍法拉第进入皇家学会的做法,最后,法拉第还是当选为学会会员。这一年,法拉第33岁。

之后,戴维有意缓和与法拉第的关系,于次年,推荐法拉第接替自己出任皇家学院实验室主任。皇家学院此时由于经费不足,开始承接较多商业业务,法拉第也投入到自己并不擅长的光学玻璃领域研究。法拉第38岁时,戴维逝世。两人的关系,在经历了重重风波后,多少有一些裂痕。戴维逝世后,法拉第重回电磁学研究领域,不久发现了电磁感应,并制作了第一台发电机。

哎,人生遇一名师不易,得一知己很难,相处一辈子的关系也是很难维护。戴维与法拉第的恩怨,倒也是跟普通人闹矛盾的本质差不多,其实,也不能苛求科学家就人格特别高尚些。只是想想,一生的朋友,就是在心里有块疙瘩,也蛮不舒服。

4.贡献(举例)

本节计划做成科普。

法拉第的成就很多啦,第一台电动机,第一台发电机,第一份不锈钢合金材料,电解定律、第一个电容器、静电屏蔽现象、法拉第笼、磁致旋光效应、电场磁场概念、电力线磁力线概念等等。还是选择最经典的电动机和发电机来讲解吧,毕竟后面的很多发明、发现,我也还没完全搞懂。

法拉第的电动机,只是一根导线通电后,绕磁铁旋转。设计的方法很简单,网上有教程,取一个水杯,里面固定一块磁铁,然后装上能导电的水。220V下,自来水也导电,但是为了安全起见,还是选用盐水或者其他导电溶液吧。在水杯正上方,放置一个可挂住导线的轴,下方挂一根导线插入溶液,这根导线是不要绝缘层的,上方要与轴连通,下方要与溶液连通,讲人话就是一根铁丝或铜丝。在水杯的边上,插入另一根铁丝或铜丝,然后将两段铁丝或铜丝连到一个电源上,通电后就可以看到悬挂的那根导线,会围绕磁铁转动。这个实验中,据说电压需要加到10V以上,多接几节电池了,还说用盐水可以看到神奇的现象哦。两个网页的实验图,好像说不准转载,引用可以不?

发电机就比电动机费事一些,发现电磁感应的时候,人们的想法是,用一个回路中通电导线产生的磁场,激发另一个回路中的导线产生电流,实验原型翻一下高中物理课本。

法拉第就是好巧不巧地把电流计放在了开关附近,从而观测到,合上开关的瞬间,另一个回路中产生了电流。据说,其他人也做了同样的设计,差别就是把电流计放在了另一个房间,那是不是做了一个巨大的模型,所以电流计在一个房间都放不下了。所以说,有时候,大,也不一定有用。法拉第由此总结出来,变化才能产生电流,进而用磁铁运动验证了这一猜想。不少人说,法拉第那个年代,随便就能搞出来一个伟大发明。我想很多人,即使看到了开关合上的瞬间,相邻回路中产生了电流,也想不明白产生感应电流的条件,这叫看了也白看。法拉第的发电机,是一个铜圆盘,放在大型磁铁的场中,将圆盘的边缘和中心分别接通到电流计上,圆盘绕中心轴转动时,电流计可检测到恒定的电流,网络上有圆盘发电机的原理图。

下面图中的电磁感应原理,是现在无线充电的原理,必须使用交流电,通过交流电的变化,才能产生感应电流。法拉第的年代,没有交流电。这当然是废话,法拉第才是交流电的鼻鼻祖,他的年代哪里来的交流电。所以,电磁感应在当时,只发生在开关启闭的一瞬间,法拉第敏锐地捕捉到了,这不知几分之一秒。

我们现在能做的倒是,将一段导线绕制成线圈,如果有电流计,连接电流计,直接使用一块磁铁穿过线圈,观察电流计的摆动,如果没有电流计,就费点事,将线圈连接一个发光二极管,磁铁固定在线圈中间的轴上,旋转磁铁。详细制作步骤可百度,做成下面两个图的样子,就可以了,不算电流计的话,每个花不到几块钱。

5.收入

作为一个俗人,我是会去关心科学家的收入的。

法拉第的收入状况大概分为几个阶段:幼年时的家境贫困,学徒期的包吃包住但无报酬,刚做实验助手时25先令(就是1块多钱)的周薪加包住,从欧洲旅行归来担任实验总监周薪增至30先令,结婚之前升为学院事务主任分得两间宿舍外加水煤气全免,33岁当选皇家学会会员年薪增至100磅,42岁由贵族捐助一个教授职位年薪调整为200磅,44岁获得政府每年300磅的年金,57岁英国女王得知法拉第教授没有房屋而赐予一座房屋,又由政府出资修葺,并免维修和水煤气的费用,67岁退休之后,法拉第搬入女王赐予的房屋,76岁法拉第逝世。

想说什么呢?科学家的生活确实清贫,干了一辈子科学工作,到最后还是买不起房。有人说,法拉第没有申请电动机和发电机的专利,呃,电动机和发电机的大规模商业应用,大概都在法拉第身后好几十年了,知否,专利没有这么长的有效期。科学家有两类:一类是像法拉第、牛顿、爱因斯坦这样的,以发现为主要成就的科学家,他们的成就往往无法产生即时的商业效益,但对人类社会的进步却有巨大的推动力;另一类才是俗称的发明家,例如瓦特、贝尔、爱迪生、诺贝尔,他们的成就是直接作用于工商业生产的,他们自己同时也往往是知名企业家。所以,对于第一类科学家,是的确应该由政府财政供养的,而第二类发明家,应该学会自己生存,当然政府也可以给予起始资金。

法拉第面对清贫的生活,是始终处之泰然的。在他44岁时,英国政府都觉得他太穷了,就决定设立特别年金,奖励他做出的重大科学贡献。偏偏在这个时候,英国首相换届了,新首相对科学界的情况不甚了解,就要求单独会见法拉第,言谈之间还很傲慢。法拉第当时就不干了,起身就走,回去之后,义正言辞地写信,坚决不要政府的年金。最后,新首相不得不正儿八经地给他道歉。法拉第的性格就不是软柿子,从与戴维相处开始,就是你捏一下,行,老捏老捏,就不行,换了别人,捏捏就会发脾气,小学老师也不行,国家首相也不行。其实挺好,他属于“无欲则刚”的类别,反正我又不靠你。

英国女王也曾准备赐予法拉第爵士称号,在报纸上都发了消息,造了势,结果还是被法拉第辞掉了。66岁时,皇家学会又准备提名他为会长,也被他拒绝。但是,他所在的桑德曼教会推选他为长老,他就没有拒绝,而是在古稀之年,连任两届长老,向教众布道。

6.思想

法拉第在思想上,确实符合伟大的标准。虽然,我个人不太赞同以“伟大”作为社会宣传的道德标准,但遇到伟大的人,还是值得尊敬的。

法拉第有平民思想,他生而为平民,在可以受封为爵士时,却拒绝了爵位;他有平等思想,作为铁匠的儿子,出生在社会底层,获得偶然的机遇,进入科学的领域,在担任皇家学院实验室主任后,组织了固定的星期五科学讨论会和圣诞节少年科学讲座,帮助更多的人可以接触和获得科学知识;他有传承的思想,总结了自己的科学研究著作《电学实验研究》,在 69岁时,与调来皇家学院工作的麦克斯韦见面,并指出麦克斯韦对电磁学的研究应该更深入,鼓励麦克斯韦提出自己的见解,促使麦克斯韦成为电磁学的后继人才;他还是一个情义深厚的人,从小的家庭和睦、互相扶持,与妻子经历着贫穷、误解、不孕、失忆、抑郁等痛苦,始终不离不弃,成为科学人士后,对曾经的身份并不避讳,与师傅利博先生保持友善关系,提供新书印刷信息,与伦敦哲学会的朋友,也频有交往,并为朋友的杂志《哲学年刊》撰文。

仔细想来,他做的这些事情又是很多平凡的选择,或许,正是因为选择了平凡,才成就了伟大。

百位科学家生平之——用思想看见看不见的世界爱因斯坦

阿尔伯特·爱因斯坦,用思想深刻洞察微观世界和宏观世界,给出一种分子大小的测定方法,解释布朗运动,提出光量子假说,创立相对论,建立质能方程,试图建立统一场论,开创全新时空观,被誉:“开创物理学新纪元”。

1.父母

(清同治十三年)1874年3月14日,阿尔伯特·爱因斯坦出生于德国乌尔姆市,父亲赫尔曼·爱因斯坦,犹太人,以经营电器修理厂为生,母亲波琳·科克,也是犹太人,是一位音乐和文学爱好者。

爱因斯坦1岁时,由于父亲工厂经营不善,全家搬迁至慕尼黑,并在慕尼黑重新开设工厂。2岁时,妹妹玛雅出生。幼时,玛雅是一个活泼的孩子,爱因斯坦是一个安静的孩子,爱因斯坦会因为妹妹的吵闹而变得情绪失控。

5岁,爱因斯坦开始上小学。爱因斯坦的父母没有宗教信仰,所上的学校是天主教会学校,爱因斯坦疑惑父母为什么不信奉上帝和做祈祷。上学前,父母给他请过家教。6岁,跟随母亲学习小提琴,并在学校受过音乐老师的指导。10岁,进入路提波德中学学习。

15岁时,父亲事业再次破产,全家除爱因斯坦外,搬迁至意大利米兰,在亲戚的资助下在米兰重新开设工厂,爱因斯坦独自留在慕尼黑读中学。16岁,由于不守校规,被学校勒令退学,前往意大利与父母相聚。父亲事业再次破产,爱因斯坦失学。失学期间,爱因斯坦进行了为期两个月的自由旅行。

之后的爱因斯坦做了两件事,第一是放弃德国国籍,在17岁时,由他的父亲正式向德国政府提出申请;第二是准备读大学,在父母托人帮忙的情况下,他获得了以同等学力报考瑞士苏黎世联邦工业大学的资格,但入学考试失败。

考试失败后,在校方建议下,爱因斯坦进入阿劳中学毕业班学习一年。17岁,再次报考苏黎世联邦工业大学,进入教育学系,学习数学和物理学。

有时候,很羡慕欧洲青年,有点混乱的思维和生活。人的成长总是伴随着不断的试错,而事无巨细的中国教育(又或者是亚洲教育),最大的特点大概就是务必教导正确,这也就自然导致了中式心理学所谓的“巨婴”问题。人的一生所需要做的“错事”, 也许有一个大致的数量,如果上学时犯错比较多,进入社会以后就可以避免一些错误。那么,在校或在家犯错所付出的代价,总是比较小的,也就难怪那些“不听话”的学生,往往比“听话”的学生,在社会上看起来更易于成功。虽然如此说,但本文绝无鼓吹辍学的意图。关于欧式青年生活,推荐一部大尺度英剧《皮囊》,在糜烂的表象下,我个人认为,有极为值得深思的问题。如果你是未成年人,此剧不适合观看,如果你是成年人,也请不要把剧中的生活当真,毕竟艺术高于生活嘛。

进入大学后,爱因斯坦的生活费是亲戚负担的,每月100瑞士法郎。作为一个无国籍人士,爱因斯坦一直在为获得瑞士国籍而努力,为此,坚持每月从生活费中省出20法郎,这样就有饿肚子的风险。

据说,大学时,我们班的男生为了省钱买手机,坚持每天只吃一顿饭,所以看起来,哪有那么多东西方文化差异,还不都有一种执着追求的浪漫气质。

大学时,爱因斯坦遇见了他的第一任夫人,米列娃·马里奇,塞尔维亚人。由于种族原因,爱因斯坦的父母一直不接受米列娃。在大学期间,还没有激烈地表示反对,这个时候,父母认为谈恋爱并不代表什么。而当母亲往爱因斯坦与米列娃同居的小房子,寄去食物时,爱因斯坦是非常欣喜的。这种暂时的平静,在米列娃未婚先孕的时候,被彻底打破。爱因斯坦父母得知怀孕的消息后,给已经回家休养的米列娃去信,指责米列娃勾引了他们的儿子,措辞十分难听。米列娃的父母,也毫不示弱地回了信,双方彻底撕破脸面。米列娃生下一个女儿,之后这个女儿被留在外祖父母身边,结局如何不得而知。

以前怎么也不明白,希特勒屠杀犹太人的时候,德国民众为什么会集体陷入疯狂。读一些书籍之后却发现,种族偏见是如此普遍的存在,被日耳曼人(德国)歧视的犹太人,转而又歧视斯拉夫人(塞尔维亚)。即使是爱因斯坦这个“世界公民”,在与米列娃决裂后,也不止一次说,斯拉夫人如何如何不适合他,这大概也受家庭影响。所以,人还是很有劣根性的。

21岁大学毕业后,2年内,爱因斯坦一直找不到一份正式的工作。在极度沮丧下,他给妹妹玛雅写信,发出了:“如果当初根本没生我,也许会更好一些”的感慨。最后,父亲找到爱因斯坦的大学同学格罗斯曼帮忙,通过格罗斯曼的父亲,在伯尔尼市瑞士国家专利局谋得一个职位。此时的赫尔曼经济状况也开始好转。

23岁,父亲在米兰去世,临终前同意儿子与米列娃结婚。母亲波琳仍然反对,妹妹玛雅替哥哥安抚母亲。父亲去世后,家业以资抵债给叔叔鲁道夫。24岁,爱因斯坦与米列娃结婚。29岁,辞去专利局的工作,开始大学任教。妹妹玛雅到哥哥的学校,参观过爱因斯坦一共3个听众的课堂教学。

爱因斯坦与米列娃结婚17年,最终以离婚结束。离婚前,二人分居,爱因斯坦接受德国柏林的工作。到柏林后,与堂姐兼表姐爱尔莎关系亲密,爱尔莎是爱因斯坦叔叔鲁道夫的女儿,也是波琳妹妹的女儿。波琳其时正住在鲁道夫家中,支持爱因斯坦与米列娃离婚,而与爱尔莎结婚。40岁时,爱因斯坦与米列娃正式离婚,同年与爱尔莎结婚。在爱因斯坦再婚后,波琳搬去与他们同住。爱因斯坦43岁时,在驶往日本的游轮上得知自己获得1921年诺贝尔物理学奖,拍电报告知母亲。

54岁,德国希特勒上台执政,爱因斯坦在旅游途中得知,德国的家被查抄,宣布不再回德国,之后辗转至美国定居。妹妹玛雅一直居于意大利,在墨索里尼上台后,与丈夫离开意大利。1939年,爱因斯坦60岁时,玛雅独自到达美国,与哥哥重聚,之后一直居住在哥哥家中。1949年,玛雅中风瘫痪,爱因斯坦照顾,1951年,玛雅去世。

爱因斯坦晚年谈到自己的父母,说自己深爱父亲,却没有真正爱过母亲。家事中总有很多说不清道不明的地方,外人无从猜测,不过从一些记述来看,爱因斯坦应该是极度渴望获得母亲认可的。爱因斯坦出生时,因为头型不太圆滑,有棱角,母亲生产困难,出生后又以为是畸形儿。在很多传记作者笔下,这成为了爱因斯坦生而与众不同的证据。不过,从医学上说,这应该也是平常的现象,所以,当时医生就告诉爱因斯坦的父母不必奇怪,过几天就正常了。爱因斯坦开口说话比较迟,有说3岁的、4岁的、5岁的,都是夸张一点,以增加神秘气氛,可能有这样的迹象,但没这么神奇。对妹妹,尤其是晚年对妹妹的照顾,很周到,妹妹中风后,坚持每夜念书给妹妹听。人生走到最后,陪伴一生的亲人,这是真情流露,战争的残酷,在亲情的温暖中,得以稍稍抚慰。

2.陪伴者

爱因斯坦一生有两个正式伴侣,第一任夫人米列娃·马里奇,第二任夫人爱尔莎·爱因斯坦。虽然在现代猎奇风格的文风下,关于爱因斯坦情妇一大溜的说法,此起彼伏。但介于我大致算了一下,如果采信这些说法的话,爱因斯坦非有分身术不行,也就不罗列了。爱因斯坦晚年是在秘书杜卡斯小姐和养女马格特的照顾下度过的。

爱因斯坦与米列娃相识于苏黎世联邦工业大学,是大学同班同学,全班5个学生,米列娃是唯一女生。米列娃年长爱因斯坦4岁,是当时比较少见的女大学生,腿有残疾,从照片上看,面貌不错。至于一些说她长得丑,连爱因斯坦的朋友都问爱因斯坦怎么有勇气娶一个丑陋残疾女人的说法,我认为不足取信,而且涉嫌人格侮辱,是很不足道的。

爱因斯坦展开对米列娃的热烈追求,手段是一封接一封的情书。那个情书之措辞,我们这些俗人看起来,咳,想吐,不过在当时,还是很有效果,米列娃在上学期间就与爱因斯坦同居了。同居的后果就是,还没毕业,米列娃就怀孕了。米列娃没有通过毕业考试,参加补考,也没有拿到大学毕业证书。怀孕且肄业的米列娃回塞尔维亚父母家中待产,期间,就收到了爱因斯坦父母的辱骂信。米列娃生下一个女儿丽莎,孩子生下后,在爱因斯坦一封接一封的请求信下,米列娃丢下孩子在父母家中,回到爱因斯坦身边,之后丽莎就没有消息了,似乎米列娃和爱因斯坦都放弃了这个孩子。

米列娃回到爱因斯坦身边时,爱因斯坦还没有正式工作,不过,不久,他就得到了专利局的职位。之后,二人在爱因斯坦24岁时结婚,婚后一年,生下儿子汉斯。爱因斯坦在专利局工作7年,夫妻在伯尔尼生活7年,这段生活相对平静,除了经济状况略显拮据以外,没有大的困难和矛盾。爱因斯坦在23岁进入专利局工作,同年评定为三级技术鉴定员,年薪3500法郎,相当于当时大学副教授的收入水平,应该是一份中等偏上的收入,27岁评定为二级技术鉴定员,年薪4500法郎。

爱因斯坦26岁,即1905年,写了5篇论文,都对物理学有深远影响。其中,包括相对论的研究,爱因斯坦曾在写给米列娃的信件中表示,研究需要米列娃的协助。在爱因斯坦发表论文后,米列娃也兴奋地告诉朋友,丈夫完成了可以扬名立万的科学成果。因为这些成就,3年后,29岁的爱因斯坦获得了去伯尔尼大学授课的机会,但没有工资,一边兼着专利局的工作,一边去大学授课。

30岁,正式被苏黎世大学聘为副教授,爱因斯坦因此辞去伯尔尼的工作,到苏黎世任职,年薪3500法郎。隔年,31岁的爱因斯坦第二个儿子爱德华出生。经济压力随之增加,米列娃开设家庭餐馆补贴家用。夫妻之间开始爆发矛盾,有传言说,此时起,爱因斯坦开始光顾风月场所。

都说大学是洁净之地,曾经有个大学老师,比较实诚地说,那种地方,别人都去你不去,就会被人嘲笑,最后碍于面子,不得不去。有时候,人们的价值取舍观念,也是让人呵呵了。

32岁,爱因斯坦到布拉格大学任教授,收入增加。33岁,到苏黎世联邦工业大学任教授,学校提供10年聘期。传出一些绯闻,夫妻矛盾激烈爆发。最终,米列娃妥协,与爱因斯坦签订协议,包括规定米列娃必须照顾好爱因斯坦的生活起居,米列娃不得在孩子面前蔑视爱因斯坦,以及爱因斯坦要求米列娃停止说话米列娃就必须停止等等。这样的妥协,也已经无法挽回濒临破裂的婚姻,只是,只有努力过才知道痛苦有多深吧。

34岁时,爱因斯坦接受德国普鲁士皇家科学院院士、威廉皇家研究所所长以及柏林大学教授的职位,到柏林工作,年薪12000马克。当时的德国对其他民族的压迫比较重,米列娃到柏林后不久,就带着两个孩子离开柏林,回到苏黎世。爱因斯坦在目送火车驶离时,泪水决堤。

分离后的爱因斯坦和米列娃,矛盾并没有得到缓和,因为生活费与探视孩子的问题,二人频频爆出冲突。爱因斯坦抱怨米列娃索要了过多的生活费,并责怪米列娃怂恿孩子不尊重父亲。爱因斯坦寄给孩子一些玩具,也带汉斯进行过徒步旅行。分居6年后,二人还是不可避免地离了婚,离婚协议约定,爱因斯坦会在获得诺贝尔奖后,将奖金给米列娃作为补偿,据考证,这个承诺最后没有兑现。爱因斯坦50岁时,幼子爱德华患精神病,米列娃负责治疗和照顾爱德华,为此,米列娃从事教授音乐(米列娃会弹奏钢琴)和数学的家教工作。

其实,从现代人的角度来看,结婚、离婚、再婚都没什么,谁也没本事一开始就把一辈子的生活过好,总是懵懵懂懂、莽莽撞撞、糊糊涂涂就过了几十年。夫妻最初结发情深,最后又分道扬镳的事,也不是一件两件。不过,毕竟人类还是有心中向善、追求美好的原始动机,所以,从前人失败的婚姻中,我们是不是能够得到一点点避免失败的启示?我看别人的故事,总不想去评论一个是非,很多是非也无从评论。

爱因斯坦的第二任妻子,是他的堂姐兼表姐,爱尔莎,较爱因斯坦年长3岁。二人从小认识,虽然,青梅竹马这种诗情画意的词语很有诱惑力,但基于无从考证二人是否从小暗种情愫,所以,就只说他们重逢后的故事。

大概在1912年,33岁的大学教授爱因斯坦去德国看望母亲,母亲住在爱因斯坦的叔叔和阿姨家中,爱尔莎与前夫离婚,也住在自己父母家中。回苏黎世后,爱因斯坦与爱尔莎开始了频繁的通信。中间,爱因斯坦也因为自己有家庭,而要求过终止二人之间的来往,但很快又死灰复燃。爱因斯坦34岁到柏林工作后,两人之间的交往更加亲近。米列娃离开后,爱因斯坦生过一场大病,爱尔莎负责照料,直至康复。40岁,爱因斯坦与米列娃离婚后,随即与爱尔莎结婚。

爱因斯坦与爱尔莎结婚后,居住在德国,41岁,爱因斯坦恢复德国国籍,直到爱因斯坦54岁时,希特勒上台执政,制定反犹太人的政策,爱因斯坦在德国的家被查抄,夫妻迁居美国。15年间的夫妻生活,总体和谐,也有争吵。其时,爱因斯坦已经名满天下,来自世界各地、各类人群的信件和礼物,那真是雪片一样飞来。其中,不乏示爱者,爱因斯坦很爱向爱尔莎炫耀,包括爱尔莎认识的一些年轻女孩子,也是爱因斯坦炫耀的对象。爱因斯坦是否与这些人有私通,不得而知,但因此爱尔莎也没少跟他吵架。爱因斯坦50岁时,两人营建了卡普特别墅,别墅位于湖边,爱因斯坦酷爱泛舟湖上。爱尔莎与前夫育有两个女儿,离婚后跟在爱尔莎身边,长女伊尔莎,次女马格特。

41岁起,爱因斯坦经常收到一些国家的访问邀请,夫妻二人开始了环球旅行,访问过荷兰、美国、英国、日本、巴勒斯坦、马赛、西班牙、帕萨迪那、比利时等等国家和地区。1933年,二人在回欧洲的旅途上,听说德国的家被查抄,爱因斯坦随即发布声明,不再回德国,且退出普鲁士科学院。1934年,伊尔莎患肺癌,爱尔莎回欧洲(伊尔莎已嫁人不在德国)探望,不久伊尔莎病逝。爱尔莎携小女儿马格特回美国。两年后,爱尔莎病逝。爱尔莎生病期间,爱因斯坦焦急担忧,爱尔莎在心理上感到安慰。

爱尔莎去世后,爱因斯坦的生活和事务,由秘书杜卡斯和养女马格特共同照料。盛传的爱因斯坦黄昏恋包括:爱因斯坦与杜卡斯、爱因斯坦与马格特、爱因斯坦与苏联女间谍、爱因斯坦与图书管理员、还有爱因斯坦与不知道多少人。说爱因斯坦有黄昏恋,我信,说谁都喜欢跟爱因斯坦搞黄昏恋,我信了你的邪。这些人太高估科学家的魅力了,要是搞个科学家头衔,就能让全天下女人失去理智,再苦再难,科学家都会成堆,而不是像现在,寥寥无几。

3.老师

爱因斯坦5岁时,开始上学,小学是选择离家近的天主教会学校。父母不信宗教,天主教会学校信天主教,但排斥犹太教和犹太人,这让爱因斯坦很困惑。小学时,父母为爱因斯坦请过家教,但爱因斯坦脾气怪,不喜与人共处,会发脾气,后来就放弃了家教。在学校,有音乐老师教过爱因斯坦音乐。10岁,开始上路提波德中学,学校实行军事化管理,爱因斯坦不喜欢学校的制度。16岁时,爱因斯坦想去意大利米兰与家人团聚,通过做假的医疗证明想蒙混过关,后来被学校勒令退学(一种说法是数学太好,让老师没面子)。

爱因斯坦12岁左右,医科大学生塔梅尔是他父亲的客人,常到他家吃饭,引导爱因斯坦阅读科学通俗读物和哲学著作,爱因斯坦很快喜欢上了这些书籍。爱因斯坦的叔叔雅各布,是父亲的事业合伙人,一名电气工程师,经常到爱因斯坦家中,喜欢教导爱因斯坦学习几何学和高等数学,爱因斯坦中学时,实际上已经掌握了大学的部分数学知识。

爱因斯坦16岁退学后,进行了为期两个月的徒步旅行,期间进行了第一次科学论文的尝试《关于磁场中以太研究的现状》,但未发表。之后,在父母的安排下,参加苏黎世联邦工业大学的入学考试,未通过。但是数学物理考得很好,校方建议他进入苏黎世阿劳镇州立中学学习一年,再参加考试。阿劳中学的教育给爱因斯坦留下美好的回忆,这所学校不采用权威教学的方式,带领学生观察自然进行学习。这一年中,爱因斯坦住在老师温特勒家中,爱因斯坦与温特勒一家结下深厚友谊,后来他的妹妹玛雅与温特勒先生的儿子结婚。爱因斯坦在阿劳中学学习一年后,以优异成绩毕业,并顺利考取了苏黎世联邦工业大学。

大学时期,爱因斯坦与老师的关系,又回到了不合作状态。爱因斯坦经常不去上课,而是自己学习更复杂的物理知识。对数学也不再那么感兴趣,认为数学分支太多,不容易出成就。他的数学老师是非常著名的闵可夫斯基教授,对他是相当的反感,后来也是这位教授,为他的相对论建立了四维坐标空间,一开始爱因斯坦看不懂(大概数学知识不够),后来发现这个坐标很有用。他的物理老师也是非常有名的韦伯教授,在他第一次参加联邦工业大学的入学考试时,看了他的物理答卷,还特意告诉他,要他留在苏黎世学习一年,期间可以随时旁听他的课程。然而,爱因斯坦似乎并不喜欢上课,连应付考试,也是借同学的笔记临时补习。爱因斯坦喜欢做实验,而且喜欢违反规则做实验,代价就是引起了一次爆炸,把自己炸伤了,米列娃一直照顾他。

爱因斯坦大学的专业方向是教育学,毕业后,班上其他3名同学都留校任助教,爱因斯坦没有获得职位。

4.朋友

爱因斯坦幼年时,喜欢一个人呆着,没什么朋友。直到上阿劳中学,开始变得开朗,与温特勒先生一家,包括温特勒先生的7个孩子,成为朋友。爱因斯坦喜欢说笑,常常不怎么好笑的笑话,也会哈哈大笑。

大学时,爱因斯坦所在班级一共5个同学,关系都很好。格罗斯曼家庭条件比较好,在爱因斯坦没有工作时,找父亲帮忙,帮助爱因斯坦在瑞士国家专利局谋得一个职位,格罗斯曼后来成为一名数学家,在爱因斯坦建立广义相对论时,给予过无私的帮助。另一位同学贝索,爱因斯坦进入专利局工作后,也把他介绍到专利局,二人经常交流,爱因斯坦把贝索称为“欧洲最好的思想共振器”。后来,爱因斯坦去大学任教,最初去听他课的只有3个人,其中一个还是贝索。

爱因斯坦进入专利局工作后,生活逐步稳定下来,更幸运的是,他的身边聚集起来一群志同道合的朋友,包括朋友哈比希特、前家教学生索洛文。大家有着共同的科学爱好,经常聚集在一起,组建了谐称为“奥林比亚科学院”的组织,在各家轮流聚会,或在假期去奥林比亚咖啡馆点上几份点心,喝上几杯咖啡,选定一本科学或哲学名著,一起阅读、讨论,经常为了一个观点而争得面红耳赤。爱因斯坦以其学识渊博、见解独到,被选举为“科学院院长”。这样的聚会坚持了3年,到1905年,哈比希特和索洛文先后离开了伯尔尼而结束。

大学同学贝索到来后,也经常参加“科学院”活动,爱因斯坦在1905年做出的狭义相对论的第一次公开演说,地点在专利局的食堂,听众就是“奥林比亚科学院”成员和专利局同事。

爱因斯坦成名后,除了保持与往日朋友的友谊,也结交了一些科学界和政界的朋友。如,大力推荐爱因斯坦到德国工作的普朗克教授和能斯特教授,并且亲自到苏黎世请爱因斯坦去柏林,在希特勒上台后,为保护科学院的同事,80多岁的普朗克教授被希特勒痛骂。参加索尔维会议,结识了大量的世界著名科学家,其中包括法国的朗之万教授和居里夫人,居里夫人与爱因斯坦发展出良好的友谊,爱因斯坦请居里夫人一家到瑞士度过假。爱因斯坦与居里夫人可算没有绯闻,因为他说,聪明的女人没什么魅力,这才是最早的“男人、女人、女博士”版本吧。爱因斯坦与比利时王后,也有较好的友谊,因为二者有共同的音乐爱好。在犹太人中,以色列第一任总统魏茨曼教授也是爱因斯坦的好朋友。

还是成功了就不缺朋友,还一个比一个牛。

5.事业

爱因斯坦大学毕业后,从事一些代课教师和家教的工作维持生计。22岁,爱因斯坦在《物理年鉴》上第一次发表论文,《毛细管现象的推论》,并撰写博士论文寄给苏黎世大学,没有回音。

后来在格罗斯曼的帮助下,23岁的爱因斯坦获得去专利局面试的机会,伯尔尼市瑞士国家专利局局长哈勒在与爱因斯坦面谈后,承诺给爱因斯坦职位,不久,爱因斯坦履职。专利局的工作确实是比较适合的,这份工作大部分时间,面对专利申请文件,而较少地与人接触,这就能理解哈勒对爱因斯坦的个性问题,完全没有大学教授的那种反应了。通过试用期后,爱因斯坦正式成为专利局雇员,任三级技术鉴定员。专利审查工作,需要比较全面地思考物理技术的实际应用,这个过程很好地锻炼了爱因斯坦的思维。

1905年,被称为“爱因斯坦奇迹年”,这一年爱因斯坦26岁,一年之内,在《物理年鉴》上发表4篇重要论文:布朗运动的统计学分析——《分子热运动论所要求的平静液体中悬浮粒子的运动》;提出光量子假说——《有关光的产生和转化的一个试样性观点》;提出狭义相对论——《论动体的电动力学》;提出质能方程——《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》。并在第一篇论文的基础上,撰写了《分子大小的新测定方法》的博士论文,寄给苏黎世大学,获得博士学位。其中,狭义相对论的提出受到了德国普朗克教授的重视。

27岁,爱因斯坦晋升专利局二级技术人员。29岁,爱因斯坦的学术成就,越来越多地引起学术界的关注,他的大学数学教授闵可夫斯基为狭义相对论,在数学上建立了四维空间坐标系,引起巨大反响。在这样的背景下,爱因斯坦成为伯尔尼大学编外讲师,同时维持在专利局的工作。30岁,参加一些学术会议,在会议上与普朗克首次见面。在这一年,爱因斯坦成为苏黎世大学副教授。

32岁,爱因斯坦到布拉格大学任教授,受邀参加了索尔维会议,结识了一大批知名物理学家,在《物理年鉴》上发表6篇论文,讨论万有引力问题。在布拉格大学任教一年,没有续聘。33岁,接受苏黎世联邦工业大学为期10年的教授聘请,与格罗斯曼合作完成《广义相对论和引力理论纲要》,格罗斯曼负责按照爱因斯坦的要求寻找数学计算方法,由于不贡献论文物理思想,格罗斯曼未在论文上署名。

34岁,爱因斯坦被选举为普鲁士皇家科学院院士,担任威廉皇家研究所所长,聘任为柏林大学教授,所有职务都有很大的自由空间。36岁,爱因斯坦发表《论广义相对论》和《水星近日点运动的解释》,37岁,发表《广义相对论原理》。40岁,英国皇家科学院派出探测队,验证了爱因斯坦关于光线通过太阳引力场会发生弯曲的预言,验证结果发布,世界轰动。同年,荷兰莱顿大学授予爱因斯坦荣誉教授职位。41岁,应邀访问荷兰,随后继续访问布拉格、维也纳。42岁,访问美国,获普林斯顿大学名誉博士学位。43-44岁,访问英国、日本、巴勒斯坦、西班牙,获马德里大学荣誉学位、俄罗斯科学院通讯院士。在访日途中,得到被授予1921年诺贝尔物理学奖的消息,获奖理由是光量子假说及物理学的其他贡献。1923年(44岁),爱因斯坦回国后,赴瑞典领取诺贝尔奖金。47岁,爱因斯坦生病休养了一段时间。50岁,获普朗克奖章。52岁,爱因斯坦再次携夫人访问美国,53岁,再次访问美国,隔年,回到比利时,听闻德国的家被查抄,发布声明,不回德国并退出科学院。在比利时避居一段时间后,经英国前往美国,在美国普林斯顿高等研究所任职。

59岁,与英费尔德合著通俗科学读物《物理学的进化》。在二战期间,出任美国海军的军事技术顾问。尝试与朋友制造高射程大炮,但未成功。在普林斯顿,爱因斯坦一直试图建立统一场论,用统一的数学公式解释引力场和电磁场作用,但未获成功。1955年4月18日,爱因斯坦逝世于普林斯顿,终年76岁。

爱因斯坦的理论太深奥,我也不理解,此节就不科普了,普不来。

6.世界公民

爱因斯坦生于德国,一开始自然是德国公民。爱因斯坦是犹太人,但父母不信教,上小学后,学校信奉天主教,爱因斯坦开始接受学校的信仰,后来由于天主教排斥犹太教及犹太人,而放弃宗教信仰,之后实际没有宗教信仰。

德国在卑斯麦执政时期,施行的是“铁血”政策,学校也是军事化管理,爱因斯坦不适应这种氛围,在16岁时逃出学校,并请求父亲帮助自己放弃德国国籍,在德国,男孩17岁就必须入伍服兵役。

放弃德国国籍后,爱因斯坦努力获得永久中立国瑞士的国籍,大学毕业后,终于成为瑞士公民。回德国工作后,1920年,已在德国定居的爱因斯坦,恢复德国国籍。1933年,由于纳粹上台,54岁的爱因斯坦从德国出逃,最终定居美国。1940年,61岁的爱因斯坦加入美国国籍。

在欧洲轰轰烈烈的排犹运动下,1919年,爱因斯坦公开表态,支持犹太复国运动。1921年,为支持犹太人在耶路撒冷建立希伯来大学,赴美国进行募捐。1952年,爱因斯坦的好朋友,以色列第一任总统魏茨曼教授去世,以色列政府拟请爱因斯坦出任总统,爱因斯坦拒绝。

1914年,第一次世界大战爆发,德国侵略外国,爱因斯坦拒绝赞同战争,加入反战组织,并在反战的《告欧洲人书》上签字,与反战人士罗素成为朋友。

二战期间,爱因斯坦对日本侵华发出抗议,对国民党逮捕抗日志士的“七君子”事件,向国民党进行过电话施压。在美国,签字请求美国政府加紧研制原子弹。美国向日本投射两颗原子弹后,呼吁反对原子弹的军事应用。爱因斯坦还主张建立世界政府,不过也无法想出有效的世界管理规则。

总的来说,爱因斯坦是一个和平人士,只是,世界政治局势风云变幻,有时候,比科学难掌握、难控制。

7.生平年表

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