巨人相搏:牛顿与胡克、莱布尼茨之争
据说牛顿是被苹果树上的一个苹果砸到头,才忽然意识到万有引力的存在。发现万有引力就这么草率吗?
1635年罗伯特胡克生于英国怀特岛的弗雷斯沃特村,1642年牛顿生于英格兰一个名叫乌尔索普的村子,而莱布尼茨则于1646年生于德国莱比锡。1703年3月3日,胡克在落寞中去世了,在他死后不久,牛顿就当上了英国皇家学会的主席。随后,英国皇家学会中的胡克实验室和胡克图书馆就被解散,胡克的所有研究成果、研究资料和实验器材被分散或被销毁。牛顿于1727年安葬在历代君主的长眠之地威斯敏斯特大教堂。莱布尼茨虽然在科学和哲学上都多有建树,但却不被自己的祖国所承认,1716年他去世时被安葬在一座没有标记的坟墓之中。
牛顿与胡克的光学争议

争议起因:牛顿发表《光与色的理论》,认为白光经过棱镜产生色散,分成七色光,他将其解释为不同颜色微粒的混合与分开,遭到主张波动说的胡克文字上的尖锐批评。而且作为皇家学会的实验室主任,已经出版了专著《显微术》的胡克还宣称自己拥有这方面发现的优先权。
事件过程:
牛顿大怒,称胡克完全没有理解自己这一划时代发现的意义。
牛顿:我要退出学会!我呆不下去了!
学会书记:别别别!只要你不退出学会,你就不用交会费了。
牛顿留了下来。
但为了证实自己光学方面的见解正确,1675-1676 年,牛顿又向皇家学会递交了论文“解释光属性的假说”。按照皇家学会处理论文的程序,这篇论文首先由胡克进行实验检验,并向皇家学会作出评价,没想到这次胡克再次声称牛顿所做的工作在他的《显微术》中都有,牛顿只是做了某些细节上的拓展。两人进行了一番貌似彬彬有礼其实暗藏讥讽的通信。
牛顿:笛卡儿的光学研究迈出了很好的一步。你在一些方面又增添了许多,特别是对薄板颜色进行了哲学考虑。如果我看得更远一点的话,是因为我站在巨人的肩膀上。(这句话是用来骂胡克的,因为胡克背驼,牛顿就拿胡克的生理残疾说事,站在巨人的肩膀上暗指胡克身高不高。)

胡克毫无办法,并威胁要离开皇家学会。
争议结果:牛顿疏远了皇家学会,将大部分内容已完成的著作《光学》一直延迟到胡克过世后才出版。著作中,牛顿完全不提胡克对薄板颜色研究的贡献。
牛顿与胡克关于运动的争议
争议时间:1679 年
争议起因:胡克向牛顿写了一封道歉信后,牛顿接受了和解。双方一致同意,以后以通信提意见方式避免人前直接公开发生敌对争论。胡克请牛顿就有关沿切向的直线运动和所构成的行星的复合运动等发表高见,牛顿的结论是:若略去空气阻力,物体(苹果)的触地点会稍微偏向塔(树)的东边,并依据自己的想象画出了曲线图表示物体下落时的途径为一条螺旋线。

事件过程:胡克接到这封信后将彼此间和解时约定的不公开发表敌对争论的承诺抛诸脑后,“很得瑟地”在皇家学会的例会中宣读了牛顿的信并就此以椭圆―螺旋线证明及其他落地点情况的分析进行纠正,并作了公开批评。
争议结果:牛顿意识到自己随意就没实验根据的问题提出假说见解的方式不可取,立下再不乱提假说的誓言。胡克的背信增加了牛顿对他的反感,使牛顿远离伦敦皇家学会,低调地呆在剑桥不出来了,潜心研究自己感兴趣的问题,直到哈雷的来访。但事后牛顿还一直保持着与胡克继续通信交流。
牛顿与胡克关于《自然哲学的数学原理》的争议
争议时间:1686 年
争议起因:胡克就《数学原理》中平方反比律的发现权提出置疑,以及胡克希望牛顿能在《数学原理》的序言中提及他的作用。

事件过程:胡克早在1674年曾经发表过一篇有关引力的论文,提出三条假设,几乎是在定性描述万有引力定律。1679年,胡克写信向牛顿约稿时,进一步提到引力的大小与距离的平方成反比。牛顿本人早在1666年就发现了这一定律,并写信告诉了他人,并不需要从胡克那里获悉。他在1665年就已发现了万有引力定律,并试图用它计算月球的轨道。可惜当时测定的地球半径是错的,牛顿未能获得满意的计算结果,就暂时放弃了这一研究。1670年之后有了更准确的地球半径数据之后,牛顿才重新研究引力问题。

1684年的一天,胡克与爱德蒙·哈雷、皇家学会会长克里斯托弗·雷恩爵士讨论此问题。胡克跟哈雷约定,谁能在数学上能证明,就可以获得40先令的赌注。哈雷来到剑桥找到牛顿,希望他能帮忙证明。牛顿说已经早证明过。几天后,牛顿寄给哈雷一封信,这就是《论运动》的手稿。在信中牛顿通过自己提出的微积分概念推导出与距离平方成反比的引力导致天体作椭圆运动。

1686年,牛顿把这封信整理出版了《自然哲学的数学原理》。当牛顿将记载有万有引力定律的《自然哲学的数学原理》卷一的稿件送到皇家学会时,胡克指出引力反比定律是他告诉牛顿的,希望牛顿在序言中能对他的成果“提一下”。
争议结果:牛顿暴怒,不仅将原本在《原理》中出现的胡克名字删除,而且还要不遗余力地惩♂罚他。之后胡克一直抱怨、讽刺牛顿。但胡克的抱怨无人理睬。这个事件让他的余生充满了阴影,让他变得越来越抑郁、多疑和忌妒。
1703年,胡克逝世。几个月后,牛顿当选皇家学会会长,并计划给学会找一个新地址。1710年,学会完成搬迁,在这一过程中,胡克的许多收藏和仪器都毁了。同时还丢失了胡克的画像。胡克据说长得瘦小、驼背和丑,因此他不喜欢让画家画像。王家学会的画像是唯一的一幅,它的丢失意味着后人再也无法知道胡克究竟长什么样。谁知道是谁弄丢的?所以这就是为什么生物课本上发现细胞的胡克和物理课本上胡克定律没有胡克的画像了。
牛顿与莱布尼茨关于微积分的争议
如果说牛顿与胡克之争仅限于个人恩怨与相同学科多个内容之争的话,牛顿与莱布尼茨之争则涉及到两个国家不同学科同一内容的争论。

争议时间:1695年
争议起因:1695年英国学者宣称微积分的发明权属于牛顿。
事件过程:莱布尼茨在1675年发现了微积分,但是也不急于发表,只是在手稿和通信中提及这些发现。1684年他发表第一篇微分论文,定义了微分概念,采用了微分符号dx,dy。1686年他又发表了积分论文,讨论了微分与积分,使用了积分符号∫。在伯努利兄弟的大力推动下,莱布尼茨的方法很快传遍了欧洲。

1695年英国学者宣称,微积分的发明权属于牛顿,1699年又说,牛顿是微积分的“第一发明人”,但此人没有名气,遭到莱布尼茨的驳斥后,就没了下文。1704年,牛顿《光学》的附录中,牛顿首次完整地发表了其流数术。当年出现了一篇匿名评论,反过来指责牛顿的流数术是剽窃自莱布尼茨的微积分。于是究竟是谁首先发现了微积分,就成了一个需要解决的问题了。
1712年英国皇家学会成立了一个委员会调查此案,1713年初发布公告:“确认牛顿是微积分的第一发明人。”莱布尼茨直至去世后的几年都受到了冷遇。事实上,这场争论一直延续到了现在。包括莱布尼茨,没有人否认牛顿首先发现了微积分。问题是,莱布尼茨是否独立地发现了微积分?莱布尼茨是否剽窃了牛顿的发现?

争议结果:
牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》的第一版和第二版写道:
“十年前在我和最杰出的几何学家莱布尼茨的通信中,我表明我已经知道确定极大值和极小值的方法、作切线的方法以及类似的方法,但我在交换的信件中隐瞒了这方法,……这位最卓越的科学家在回信中写道,他也发现了一种同样的方法。他并诉述了他的方法,它与我的方法几乎没有什么不同,除了他的措词和符号而外。”
因此,后来人们公认牛顿和莱布尼茨是各自独立地创建微积分的。即使莱布尼茨不是独立地创建微积分,他也对微积分的发展做出了重大贡献。莱布尼茨对微积分表述得更清楚,采用的符号系统比牛顿的更合理,被普遍采纳沿用至今。因此现在的教科书一般把牛顿和莱布尼茨共同列为微积分的创建者。
牛顿在力学、微积分、光学、天文学和哲学等方面的不朽成就使他在随后的400年里成为一个传奇。


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