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第四章 事物的測(cè)定(1)

萬(wàn)物簡(jiǎn)史 作者:(美)比爾·布萊森


大自然和大自然的法則藏匿于黑夜之中;上帝說(shuō),讓牛頓出世吧!于是世界一片光明。--亞歷山大·蒲珀要是讓你挑出有史以來(lái)最不愉快的實(shí)地科學(xué)考察,你肯定很難挑得出比1735年法國(guó)皇家科學(xué)院的秘魯遠(yuǎn)征更加倒霉的。在一位名叫皮埃爾·布格的水文工作者和一位名叫查理·瑪麗·孔達(dá)米納的軍人數(shù)學(xué)家的率領(lǐng)下,一個(gè)由科學(xué)家和冒險(xiǎn)家組成的小組前往秘魯,旨在用三角測(cè)量法測(cè)定穿越安第斯山脈的距離。

那個(gè)時(shí)候,人們感染上了一種了解地球的強(qiáng)烈欲望--想要確定地球有多大年齡,多少體積,懸在宇宙的哪個(gè)部分,是怎樣形成的。法國(guó)小組的任務(wù)是要沿著一條直線,從基多附近的雅羅基開(kāi)始,到如今位于厄瓜多爾的昆卡過(guò)去一點(diǎn),測(cè)量1度經(jīng)線(即地球圓周的三百六十分之一)的長(zhǎng)度,全長(zhǎng)約為320公里,從而幫助解決這顆行星的周長(zhǎng)問(wèn)題。

事情幾乎從一開(kāi)始就出了問(wèn)題,有時(shí)候還是令人瞠目的大問(wèn)題。在基多,訪客們不知怎的激怒了當(dāng)?shù)厝?,被手拿石頭的暴民攆出了城。過(guò)不多久,由于跟某個(gè)女人產(chǎn)生誤解,測(cè)量小組的一名醫(yī)生被謀殺。組里的植物學(xué)家精神錯(cuò)亂。其他人或發(fā)熱死去,或墜落喪命。考察隊(duì)的第三號(hào)人物--一個(gè)名叫讓·戈丁的男人--跟一位13歲的姑娘私奔,怎么也勸不回來(lái)。

測(cè)量小組有一次不得不停止工作8個(gè)月;同時(shí),孔達(dá)米納騎馬去利馬,解決一個(gè)許可證問(wèn)題。他最后和布格互不說(shuō)話,拒絕合作。這個(gè)人數(shù)越來(lái)越少的測(cè)量小組每到一處都讓當(dāng)?shù)毓賳T們心存狐疑。他們很難相信,這批法國(guó)科學(xué)家為了測(cè)量世界而會(huì)繞過(guò)半個(gè)地球。這根本說(shuō)不通。兩個(gè)半世紀(jì)以后,這似乎仍是個(gè)很有道理的問(wèn)題。法國(guó)人犯不著吃那么多苦頭跑到安第斯山脈,干嗎不就在法國(guó)搞測(cè)量?

一方面,這是因?yàn)?8世紀(jì)的科學(xué)家,尤其是法國(guó)科學(xué)家,辦事很少用簡(jiǎn)單的辦法。另一方面,這與一個(gè)實(shí)際問(wèn)題有關(guān)。這個(gè)問(wèn)題起源于多年以前--早在布格和孔達(dá)米納夢(mèng)想去南美洲之前,更不用說(shuō)有理由這么做之前--英國(guó)天文學(xué)家埃德蒙·哈雷。

哈雷是個(gè)不同凡響的人物。在漫長(zhǎng)而又多產(chǎn)的生涯中,他當(dāng)過(guò)船長(zhǎng)、地圖繪制員、牛津大學(xué)幾何學(xué)教授、皇家制幣廠副廠長(zhǎng)、皇家天文學(xué)家,是深海潛水鐘的發(fā)明人。他寫(xiě)過(guò)有關(guān)磁力、潮汐和行星運(yùn)動(dòng)方面的權(quán)威文章,還天真地寫(xiě)過(guò)關(guān)于鴉片的效果的文章。他發(fā)明了氣象圖和運(yùn)算表,提出了測(cè)算地球的年齡和地球到太陽(yáng)的距離的方法,甚至發(fā)明了一種把魚(yú)類(lèi)保鮮到淡季的實(shí)用方法。他惟一沒(méi)有干過(guò)的就是發(fā)現(xiàn)那顆冠以他名字的彗星。他只是承認(rèn),他在1682年見(jiàn)到的那顆彗星,就是別人分別在1456年、1531年和1607年見(jiàn)到的同一顆彗星。

這顆彗星直到1758年才被命名為哈雷彗星,那是在他去世大約16年之后。

然而,盡管他取得了這么多的成就,但他對(duì)人類(lèi)知識(shí)的最大貢獻(xiàn)也許只在于他參加了一次科學(xué)上的打賭。賭注不大,對(duì)方是那個(gè)時(shí)代的另外兩位杰出人物。一位是羅伯特·胡克,人們現(xiàn)在記得最清楚的興許是他描述了細(xì)胞;另一位是偉大而又威嚴(yán)的克里斯托弗·雷恩爵士,他起先其實(shí)是一位天文學(xué)家,后來(lái)還當(dāng)過(guò)建筑師,雖然這一點(diǎn)人們現(xiàn)在往往不大記得。

1683年,哈雷、胡克和雷恩在倫敦吃飯,突然間談話內(nèi)容轉(zhuǎn)向天體運(yùn)動(dòng)。據(jù)認(rèn)為,行星往往傾向于以一種特殊的卵行線即以橢圓形在軌道上運(yùn)行--用理查德·費(fèi)曼的話來(lái)說(shuō),"一條特殊而精確的曲線"--但不知道什么原因。雷恩慷慨地提出,要是他們中間誰(shuí)能找到個(gè)答案,他愿意發(fā)給他價(jià)值40先令(相當(dāng)于兩個(gè)星期的工資)的獎(jiǎng)品。

胡克以好大喜功聞名,盡管有的見(jiàn)解不一定是他自己的。他聲稱(chēng)他已經(jīng)解決這個(gè)問(wèn)題,但現(xiàn)在不愿意告訴大家,他的理由有趣而巧妙,說(shuō)是這么做會(huì)使別人失去自己找出答案的機(jī)會(huì)。因此,他要"把答案保密一段時(shí)間,別人因此會(huì)知道怎么珍視它"。沒(méi)有跡象表明,他后來(lái)有沒(méi)有再想過(guò)這件事??墒牵字嗣?,一定要找到這個(gè)答案,還于次年前往劍橋大學(xué),冒昧拜訪該大學(xué)的數(shù)學(xué)教授艾薩克·牛頓,希望得到他的幫助。

牛頓絕對(duì)是個(gè)怪人--他聰明過(guò)人,而又離群索居,沉悶無(wú)趣,敏感多疑,注意力很不集中(據(jù)說(shuō),早晨他把腳伸出被窩以后,有時(shí)候突然之間思潮洶涌,會(huì)一動(dòng)不動(dòng)地坐上幾個(gè)小時(shí)),干得出非常有趣的怪事。他建立了自己的實(shí)驗(yàn)室,也是劍橋大學(xué)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,但接著就從事異乎尋常的實(shí)驗(yàn)。有一次,他把一根大針眼縫針--一種用來(lái)縫皮革的長(zhǎng)針--插進(jìn)眼窩,然后在"眼睛和盡可能接近眼睛后部的骨頭之間"揉來(lái)揉去,目的只是為了看看會(huì)有什么事發(fā)生。結(jié)果,說(shuō)來(lái)也奇怪,什么事兒也沒(méi)有--至少?zèng)]有產(chǎn)生持久的后果。另一次,他瞪大眼睛望著太陽(yáng),能望多久就望多久,以便發(fā)現(xiàn)對(duì)他的視力有什么影響。他又一次沒(méi)有受到嚴(yán)重的傷害,雖然他不得不在暗室里待了幾天,等著眼睛恢復(fù)過(guò)來(lái)。

與他的非凡天才相比,這些奇異的信念和古怪的特點(diǎn)算不了什么--即使在以常規(guī)方法工作的時(shí)候,他也往往顯得很特別。在學(xué)生時(shí)代,他覺(jué)得普通數(shù)學(xué)局限性很大,十分失望,便發(fā)明了一種嶄新的形式--微積分,但有27年時(shí)間對(duì)誰(shuí)也沒(méi)有說(shuō)起過(guò)這件事。他以同樣的方式在光學(xué)領(lǐng)域工作,改變了我們對(duì)光的理解,為光譜學(xué)奠定了基礎(chǔ),但還是過(guò)了30年才把成果與別人分享。


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