歲月蹉跎
埋葬了多少閃耀
...
“如果說我比別人看得更遠(yuǎn),那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟稀?/strong>
這句出自牛頓的名言在中學(xué)生枯燥的議論文中被引用了無數(shù)次
老師每每都對(duì)我們說,牛頓的偉大還體現(xiàn)在他的謙虛
他日,你們?nèi)裟芄Τ擅?,也?yīng)該像牛頓一樣持有一顆謙遜的心
然而,這樣一句雞湯味十足的話語并不是謙遜之言
它出自牛頓給前輩的一封信中,看似恭敬的文字中藏滿了敵意
“更遠(yuǎn)”和“巨人”都是為了譏諷這位身材矮小的前輩
而牛頓與這位前輩的戰(zhàn)爭幾乎牽動(dòng)了整個(gè)學(xué)術(shù)界
可其知名度卻不及牛頓萊布尼茨一案
牛頓與萊布尼茨的戰(zhàn)爭
這位瞧不起牛頓的“巨人”不僅上知天文下曉地理
其貢獻(xiàn)如今影響力巨大乃至幾乎所有人都離不開
他設(shè)計(jì)制造出了第一批實(shí)用光學(xué)顯微鏡,并以“細(xì)胞”命名生物的微小結(jié)構(gòu)
他還觀察提出了化石是由生物礦物化而成的
古生物化石
在機(jī)械方面,他發(fā)明了錨式擒縱,對(duì)鐘表的發(fā)展貢獻(xiàn)巨大
他首次制造出今天汽車廣泛使用的萬向節(jié)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
提出了力學(xué)經(jīng)典的彈簧受力與形變成正比的定律
他甚至還參與設(shè)計(jì)建造了大名鼎鼎的皇家格林威治天文臺(tái)
更令人吃驚的是,他曾經(jīng)糾正了牛頓引力理論中錯(cuò)誤的思想,并以此嘲諷牛頓
可以說沒有他,牛頓在萬有引力的理論上很可能像他在光學(xué)的研究上一樣走偏
最終被時(shí)代所拋棄
皇家格林威治天文臺(tái)
在他去世后,可能因?yàn)樗c牛頓的矛盾
他生前唯一的一副畫像,牛頓任皇家學(xué)會(huì)會(huì)長期間離奇遺失
昔日皇家學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室主任竟沒給后人留下哪怕是一副畫像
…
熟悉物理課本的人應(yīng)該能猜到這位巨人應(yīng)當(dāng)是提出胡克定律的羅伯特·胡克
但絕大多數(shù)的人對(duì)他的認(rèn)識(shí)也只停留在一個(gè)定律的提出者而已
1635年出生,胡克是家中四個(gè)孩子里最小的一個(gè)
他出身平凡,父親是個(gè)當(dāng)?shù)氐挠虝?huì)牧師
但得益于當(dāng)時(shí)他的父親,他負(fù)責(zé)打理一所教會(huì)學(xué)校
胡克幼年所接受的教育還算是比較優(yōu)秀的
他在年紀(jì)很小的時(shí)候就展現(xiàn)出對(duì)機(jī)械的熱愛
他曾經(jīng)將一個(gè)黃銅制成的擺鐘拆得七零八碎
然后用木頭復(fù)制了一個(gè)幾乎一模一樣的出來
對(duì)機(jī)械的熱愛也催生了他對(duì)繪圖的興趣
早年他的夢(mèng)想曾是做一名鐘表工匠或者是畫匠
13歲時(shí),胡克的父親去世了,留給他約40磅的遺產(chǎn)
他拿著這筆“巨款”想都沒想就到倫敦去求學(xué)了
接下來他的人生可謂是一帆風(fēng)順
進(jìn)入倫敦高校,成為了博士門生,習(xí)得了多門外語
在他18歲的時(shí)候進(jìn)入了牛津大學(xué),雖然最終沒有取得學(xué)位
但讓他成功混進(jìn)了高端的學(xué)術(shù)圈子
初出茅廬的胡克成為了自然哲學(xué)家波義耳的助手
被認(rèn)為開啟了近代化學(xué)的羅伯特·波義耳
這段時(shí)間是胡克大展拳腳的好機(jī)會(huì)
他先是發(fā)明了錨式擒縱——一種能將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為圓周的小角度間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)
又發(fā)明了游絲(一種金屬彈簧),為鐘表行業(yè)的發(fā)展做出的極大的貢獻(xiàn)
雖然普遍認(rèn)為荷蘭人惠更斯才是游絲的官方發(fā)明人
但胡克在發(fā)明錨式擒縱后就已經(jīng)開始了對(duì)游絲研究工作
游絲與錨式擒縱聯(lián)動(dòng)
之后,馬德堡半球?qū)嶒?yàn)的成功轟動(dòng)了世界
關(guān)于空氣的研究迅速展開,波義耳也加入到其中
可是波義耳雖然擅長實(shí)驗(yàn)但是對(duì)于儀器的設(shè)計(jì)卻沒有什么建樹
設(shè)計(jì)實(shí)用高效空氣泵的重任就落在了胡克的肩上
胡克憑借對(duì)機(jī)械的直覺,沒花多大功夫就制造出了一臺(tái)性能優(yōu)秀的空氣泵,讓波義耳大為贊賞
馬德寶半球?qū)嶒?yàn)
波義耳在胡克的空氣泵幫助下,對(duì)真空有深入的研究
他很早就指出,真空產(chǎn)生的吸力其實(shí)是大氣的壓力
隨后,在胡克的協(xié)助下,又提出了波義耳定律,即氣體的壓強(qiáng)與氣體的體積成反比
日后,波義耳對(duì)化學(xué)的研究被認(rèn)為是近代化學(xué)的開端
波義耳定律實(shí)驗(yàn)
波義耳除了鉆研自然科學(xué)外,也積極推動(dòng)科學(xué)的發(fā)展
1660年,聞名世界的英國皇家學(xué)會(huì)成立
波義耳因?yàn)樯碓谂=?,雖不是皇家學(xué)會(huì)的第一批成員
但也是公認(rèn)的發(fā)起人之一,也是后來學(xué)會(huì)的精英
而身為波義耳最有才華的助手,胡克也沾了不少的光
皇家學(xué)會(huì)在雷恩的號(hào)召下建立
皇家學(xué)會(huì)成立后,胡克雖然依舊在波義耳手下干活
但他的才能和名聲已經(jīng)逐漸要趕上自己的導(dǎo)師了
當(dāng)年,胡克提出了物理教科書上著名的胡克定律
相信這應(yīng)該與他對(duì)鐘表游絲彈簧的研究有關(guān)
陪伴理科生整個(gè)高中生涯的胡克定律
彼時(shí),皇家學(xué)會(huì)的會(huì)長決定建立一個(gè)專職的實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)
身為當(dāng)時(shí)杰出的儀器制造者,胡克被推薦到皇家學(xué)會(huì)
很快,胡克就坐到了實(shí)驗(yàn)室主任的位子了
對(duì)于胡克來說,皇家學(xué)會(huì)的實(shí)驗(yàn)室就是他的再生父母
他不再局限于制造那些簡陋的器械,逐漸開始接觸光學(xué)儀器的制造
皇家學(xué)會(huì)的發(fā)起者和首任會(huì)長雷恩
胡克參考了皇家學(xué)會(huì)一名成員的設(shè)計(jì),改進(jìn)了伽利略簡陋的結(jié)構(gòu)
制造出了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的顯微鏡套裝
這套顯微鏡不僅有精密的光學(xué)系統(tǒng),還包括一個(gè)獨(dú)立的照明系統(tǒng)
已經(jīng)非常接近今天傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡
通過顯微鏡,胡克得以通過另一個(gè)角度觀察世界
他的研究被認(rèn)為是有里程碑式的意義的
胡克的顯微鏡
胡克觀察了軟木樹皮,發(fā)現(xiàn)了其中微小的格狀結(jié)構(gòu)
看上去就像是修道院里一個(gè)個(gè)的獨(dú)立小房間
于是他將這種結(jié)構(gòu)稱作細(xì)胞,這個(gè)名稱對(duì)后世影響巨大,以至于人們很難用其他詞匯更好地形容細(xì)胞
胡克繪制的細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖
胡克認(rèn)為細(xì)胞是生物所特有的結(jié)構(gòu)
他在日后觀察植物化石也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)構(gòu)
因此,胡克指出,這些看起來像是生物的石頭并不是什么神跡,而是古老的生物石化形成的
同時(shí),作為進(jìn)化論的支持者,他也認(rèn)為這些化石中保存的生物有很多都是現(xiàn)在已經(jīng)滅絕的物種
胡克手稿中的化石
1665年,胡克將自己用顯微鏡觀察的記錄整理成書
《顯微術(shù)》一書橫空出世,暢銷一時(shí),就連日后的死對(duì)頭牛頓也大為稱贊此作
胡克在《顯微術(shù)》中的跳蚤,可以發(fā)現(xiàn)胡克的繪畫能力出眾
除此之外,胡克在建筑學(xué)也頗有造詣
當(dāng)年倫敦大火,一萬三千間民房被燒毀,亟需重建
胡克作為首席助理協(xié)助雷恩爵士參與災(zāi)后重建
后來他們還設(shè)計(jì)了格林威治天文臺(tái)以及臭名昭著的貝特萊姆皇家醫(yī)院(著名的瘋?cè)嗽海?/font>
貝特萊姆皇家醫(yī)院
胡克除了愛好顯微鏡,對(duì)望遠(yuǎn)鏡自然也是很熟悉
也正是因?yàn)樗麑?duì)于自己在望遠(yuǎn)鏡領(lǐng)域的自傲,才結(jié)識(shí)了自己不該招惹的牛頓
當(dāng)年初出茅廬的牛頓造出了世界上第一架反射式的望遠(yuǎn)鏡,并將這架望遠(yuǎn)鏡交給皇家學(xué)會(huì)
胡克看到之后心里一驚,隨口表示自己早在七年前就制作過更小更好的望遠(yuǎn)鏡
要不是因?yàn)楹谒啦『蛡惗卮蠡鸨坏R了,哪里輪得到這個(gè)年輕人在這里威風(fēng)
從此胡克與牛頓結(jié)下了梁子
牛頓望遠(yuǎn)鏡,來源見水印
后來牛頓對(duì)光學(xué)有了更加深入的研究
他將關(guān)于光學(xué)的研究論文呈交至皇家學(xué)會(huì)
胡克作為前輩花了三個(gè)小時(shí)就審閱完了全文
他對(duì)牛頓的光粒子學(xué)說不滿,認(rèn)為牛頓用粒子解釋光的顏色不足以讓他信服,波動(dòng)說才是宇宙真理
還抓住牛頓論文里一些輕率的用詞,把他批判了一番
牛頓心里氣不過,但是自己用詞不準(zhǔn)理虧在先,也不好反駁,可他還是咽不下這口氣
依舊在與胡克的書信中堅(jiān)稱自己的理論是正確的
我們都知道當(dāng)年牛頓與萊布尼茨關(guān)于微積分的爭奪
牛頓利用自己在皇家學(xué)會(huì)的權(quán)勢不斷打壓萊布尼茨
最終占據(jù)了這場論戰(zhàn)的上風(fēng)
牛頓萊布尼茨之戰(zhàn)
可是那是已經(jīng)成名牛頓,對(duì)這些事早就見得多了
而成就牛頓的正是科學(xué)界撕逼大王胡克
某次,在與牛頓的書信中,胡克問到關(guān)于引力的問題
他問牛頓,假如地球可以被穿透,從高塔上平拋一個(gè)物體
那么最終物體的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)如何
牛頓當(dāng)時(shí)對(duì)引力的研究還不是很深入,他錯(cuò)誤地認(rèn)為引力與離心力是一對(duì)平衡的恒力
于是他認(rèn)為平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)該是螺旋線
最終物體會(huì)被吸引停留在中心
而胡克早年對(duì)天體運(yùn)行規(guī)律已經(jīng)有所研究
他知道引力并不是一個(gè)恒力,平拋的物體最終應(yīng)該以橢圓軌道環(huán)繞
且引力的大小很可能遵循與距離平方成反比的規(guī)律
他在信中大肆反駁牛頓,并用恭敬的語言加以諷刺
不僅如此,他還揪住牛頓錯(cuò)誤且可笑的觀點(diǎn)在皇家學(xué)會(huì)公開批評(píng)嘲笑他
不得不說,胡克是正確的,但他并沒有能夠用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ㄗC明引力的規(guī)律
而牛頓吸收了胡克的觀點(diǎn),重新思考引力的本源,成就了后來那個(gè)被蘋果砸頭的經(jīng)典力學(xué)之父
牛頓的偉大就在于他不僅對(duì)力學(xué)有深厚的理解,他在數(shù)學(xué)上也有很高的建樹
后來,牛頓震驚世界的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》成稿
書中正式提到了萬有引力定律,胡克大為惱怒
他強(qiáng)烈要求牛頓在書中作序聲明自己的觀點(diǎn)先行
牛頓原本在書中有引用胡克的一些觀點(diǎn),但胡克的惡劣態(tài)度簡直是一種羞辱
結(jié)果牛頓將書稿中所有胡克的名字盡數(shù)刪去
牛頓著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》
兩人的矛盾愈演愈烈,甚至不愿一同出席學(xué)會(huì)的會(huì)議
他們之間只有書信往來,字里行間充滿了諷刺與挖苦
那句著名的“如果說我看得更遠(yuǎn),那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟稀?/strong>就出自牛頓給胡克的信中
可以想象矮小又駝背的胡克看到會(huì)有何感想
牛頓在學(xué)會(huì)的聲望越來越高,胡克則因?yàn)樽约旱拇笞彀捅欢嗳耸柽h(yuǎn)
直到1703年,胡克在落寞中去世,遺囑中將所有遺產(chǎn)捐給學(xué)會(huì),走完了自己為科學(xué)奉獻(xiàn)的一生
牛頓爵士
而牛頓則意氣風(fēng)發(fā),不久后出任皇家學(xué)會(huì)會(huì)長
發(fā)動(dòng)了光學(xué)的粒子說與波動(dòng)說的世紀(jì)戰(zhàn)爭
利用自己的權(quán)威讓粒子說統(tǒng)治了學(xué)術(shù)界將近百年
直到后來的英國小伙托馬斯·楊做成了雙縫干涉實(shí)驗(yàn)
波動(dòng)說才重回歷史的舞臺(tái)
酷炫的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)證明了光的波動(dòng)性
胡克去世后,他在皇家學(xué)會(huì)的實(shí)驗(yàn)室和圖書館被解散
留下的實(shí)驗(yàn)器材被送走或就地銷毀
后來,皇家學(xué)會(huì)搬遷,胡克生前唯一的畫像遺失
有證據(jù)顯示,德國學(xué)者此前拜訪皇家學(xué)會(huì)曾見到過胡克和波義耳畫像
但唯獨(dú)胡克的畫像遺失,有人認(rèn)為是牛頓作祟
導(dǎo)致今天我們只能通過語言記錄猜測胡克的樣貌
根據(jù)前人的描述所繪制的胡克畫像
胡克一輩子成就很多,可生不逢時(shí)
他為波義耳定律費(fèi)盡心力,可他也只是一名助手
他是推動(dòng)光波動(dòng)說的中堅(jiān)力量,可惠更斯才是第一人
他最早觸到萬有引力定律的核心,卻無奈牛頓的數(shù)學(xué)天賦遠(yuǎn)在他之上
如今只有胡克定律四個(gè)字才能讓我們想起這個(gè)站在牛頓身下的“巨人”
論成就胡克的確拼不過牛頓,甚至還比不上惠更斯
牛頓也當(dāng)之無愧是科學(xué)史上最偉大的名家
可若沒有胡克、惠更斯、萊布尼茨的陪跑
牛頓得有多寂寞啊