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科学和科学家的故事(续完)

1941-08-16乔木

中国青年 1941年5期
关键词:牛顿意大利科学

乔木

意大利:科学对迷信的战争

当亚里斯多德第二次和欧洲人见面的时候,他的作用已经变了。在与圣经不相冲突的地方他虽成了圣经的补充,他却不能改变圣经所已说过的东西。亚里斯多德主张地球是宇宙的中心,这一点大家举手赞成,但是他说地球是圆的,因为月蚀时的暗影是圆的,又因为人向南走看见南边的星上升,向北走就看见北边的星上升,这种简单明了的说明却和大普里尼所说的远来帆船先见桅顶的证明同样受了冷落。这时欧洲人的世界还小得很,一○九六年到一二七○年间对土耳其人的七次十字军战争后,尤其是紧接着的一二七一年意大利人马奇。孛罗所开始的欧洲漫游,才稍稍打开了他们对于东方的眼界,至于由大西洋以西,他们还以为是只能跌落到地狱里去罢了,不过亚里斯多德的地圆说也会偶然得到一个知音,这就是十三世纪欧洲唯一的科学家罗杰·倍根。这个英国圣芳济派修道士比之三百多年后他的同国人爵士芳济·倍根在科学史上的名望虽然小些,对于实验科学的具体贡献却要大些。应曾发现虹、望远镜、抽水机、火药等的原理,但是这些只使他过了长期的幽禁生活。他关于地球的声音被当作异端而压迫下去了,直到另一个意大利人科仑布在他死,两个世纪以后才发现了而且证实了它。于是旧的观念动摇了,自然界逐渐以新的面目在上帝的儿女们面前显现了。

意大利现在总算是替罗马争了面子。意大利的工商业的发展刚刚造成了文艺复兴,马上又造成了科学复兴,或者更正确些说是近代科学的初兴。但是意大利的面子上是染着血的,这既是它的羞辱又是它的光彩。这不是因为马哥·孛罗的书是在狱中写的,科仑布的船是从西班牙开的,跟意大利有关的科学家的命运要比他们的悲惨百

倍。

在这些科学家中我们首先要说到的自然是哥白尼,一个曾留学于意大利的普鲁士或波兰的牧师。他是近代天文学的始祖,他的“天体的运行”一书复活如发展了亚里斯他可斯关于地球自转公转的的思想,明白地宣布了太阳系的构造。因为怕受到危险,这本书迟至他的晚年才付印,等到印出时,他已经躺在死床并只能用手指抚摸一下了。但是哥白尼自己虽然把危险躲过了,他的信仰者却不能够这样懦弱。一六OO年,意大利黑衣僧派僧侣布鲁诺因为宣布哥白尼的理论,在长期的流亡和多年的监禁以后被罗马教会执行了火刑。这时意大利第一个大科学家加里略正是帕都阿大学的著名教授。早在他十八岁的时候,他就因注意比萨教堂里灿烂的摇蓝而得到了摆动之周期,无关于钟之轻重而比例,于摆长之方根的定律;在他二十五岁的时候,他又在同他的雅塔上做了一磅和一百磅的铁球同时落地的试验,因此推翻了亚里斯多德“轻的慢而重得快”的理论;现在天文学的发现又轮到他的头上来了。他也研究了哥白尼的书,并且因为一个荷兰人所造的玩具的启发发明了望远镜,从而发现了月亮上的山谷,木星和土星的卫星和金星的圆缺,以及太阳的黑斑和自转。他的理论怎样反对他呢?第一,这些事情圣经和亚里斯多德从没有说过,因此就不存在;第二,他的发现既非肉眼所能见,对于地球也没有影响,没有影响就没有用处,因此也就不存在;第三,他的望远镜是没有邪气的,因此是信不得的;最后,加里略本人就是有邪气的,因此……因此一六一六年他被迫宣誓不谈哥白尼的“反动”理论,一六三三年他因为终于背誓写了一本“反动”著作在三个多月的严厉审判以后被迫伏罪,从此这个七十岁的犯人就过着被监视的生活,直到八年后死了还不许葬在故乡,也不许树立墓志。

人类中科学要求天和地的再认识,也要求人的再认识。人果然是上帝用土捏成的么?那个罗马的希腊人加休和阿拉伯人阿昧数那果然把人体的构造都说对了说完了么?可是要解答这些问题并不比解答太阳系的问题更容易更安全,十五世

纪意大利的大艺术家达·文齐会实现许多人体解剖的图画,结果是继续了两百年才被发现了;接着在中欧和西欧,巴拉塞苏斯当众烧了加林和阿味数那的梦,结果在一五四一年被教徒凶杀了,塞尔维都斯实现了血液向肺和心的运动,结果在一五五三年被宗教的领袖加尔文活烤以后烧死了。再后的意大利人体维历罗斯和意大利的茨国留学生哈维的遭遇比他们稍微好些。维罗留斯的“人体的构造”给近代解剖学奠定了基础,但是他所受的攻击却把他焚毁了自己的原稿。在这本书出版以后的七十五年,哈维才出版了他的“动物之心与血的运动”,虽然它的作者当时幸而是英王的御医,可是他的血液循环理论既然在人体上造成了一次哥白尼式的革命,他就应当受处死:他的医生的业务衰落下来了,人们群起讥嘲他,还讥嘲哥白尼的那位联的法大师芳济·倍根在内。

牛顿时代

现在我们的特别快车已经到十七世纪来,如里略死于一六四二年,同年的罗才节一个英国青年农妇生下了一个三磅重的遗腹子,这个气息奄奄的孩子后来居然活了八十五岁,他就是今天大家所知道的牛顿。关于牛顿青年时代的好学有过不少传说,譬如说他十几岁时怎样在暴风中往远处跑计算风的力量,二十几岁时怎样用三种镜分析日光和看见苹果落地而想到万有引力,以及怎样把表当作鸡蛋放在锅里煮,带马上山到山顶还只剩了一个马鞍等等;无论如何,他的成功是很早的。有人说在二十三岁上他就已大体完成了他一生的科学事业,因为那时他对于力学、光学和微分学的发明已续出世,只是万有引力定律因为以前他所根据的地球大小不确才在三十上岁证明了,到四十五岁时他还写完了一部数学的著作吧了。此后呢?此后不久,他便先后接任了造币厂长和皇家学会会长,原在学问方面,他便埋头于他所旧信的……戏学!

牛顿自然是一个伟大的天才。但是这个天才的成就也不是偶然的。他的天体力学得于刘士勒的太阳系三定律,他的运动三定律的思想得于加里略的研究,至于数学,从何里卡立爵米以

来更已有了长足的进步。意大利的旧塔格利亚和费拉黑先后发明了三次和四次方程式的解法,法厉的韦达使用了加减号和以子母音字母代已知数未知数的方法,比利时的斯识文和英国的瓦利斯发明了小数和小数点,英国的奈披尔和布立格斯发明了对数,法国的笛卡尔发明了解析几何,斐马发明了极大极小和机会的求法。这一切都帮助开辟了牛顿和牛顿以后的近世数学的道路。和牛顿差不多同时,荷兰的物理学家惠根斯也发展了天文学和力量,德国的哲学家来布尼尔也发明了微积分,这更是历史条件影响的好见证。

而且牛顿时代的科学已经超出了牛顿自己所接触的。早在十六世纪,他的同国人吉尔伯已经研究了电磁,而他所参与的皇家学会的会员波义尔除了发展了加里略以来的气压研究以外,又写了使近代化学脱离炼金术的第二本著作“怀疑派的化学家”会员虎克和雷汶霍克(他和惠根斯一样是皇家学会里的荷兰会员)则分别用显微镜观察了生物的细胞以及微生虫、原虫和精虫。但是这几门科学的真正发展,却毕竟是在牛顿以后,萨至也十八世纪以后。十八世纪虽在生物学上出了瑞典的林内,在化学上出了法国的拉瓦谢,(说到电学,基本上还是十九世纪的事了,)但是科学对于它和它对于科学的最大的事情还要算是从它的六十年代开始的产业革命。产业革命在各方面加速了科学的进步:它不但根本打破了古来科学只以天文学和数学为主体的限制,扩大了理论上和应用上的科学的领域,而且扩大了地理上的:瓦特、卡特来特、富尔敦们的发明很快就随资本主义把科学的彀种在科仑布、麦哲伦、利玛宝们的足迹上播散起来了。

科学的新发展

十八世纪往后,科学家的名字愈多了,但是我们这里所说的科学家的故事却愈少了,我们说谁好呢?从他们什么事迹呢?书店学徒出身的法拉弟吗?近代医药的周人巴斯德吗?居利夫人怎样发现了镭?或是兰格力和来特兄弟怎样制造了最初的飞机?不。不行了,简单地用千把字来叙述这些决不足使你对于科学发展的全般知

勒更丰富些。我们现在只能把近代科学在几个最主要的理论问题上所经历的发展,在这里略提一下,希望你或者会因此而增加了进一步去探究它们的兴味。

首先是关于宇宙的问题。一七五五年,伟大的德国哲学家费德发表了他的“大自然与天的理论”,第一次提出了天体的历史问题,在半个世纪以后法国的数学家拉普拉斯出版了五卷“天体力学”,和庆德那样地发挥了太阳系起源于星云的学说。这种学说从后来虽然也曾遭到某些异议,但是发展的观点却从此深入了人心。十九世纪的地质学从地球历史的研究也得到了相同的结果。由于天文学的进步,宇宙的范围是较前边为扩大了,但就在这无穷的宇宙本身,银河系和星云系也在运动变化之中。自从爱斯坦的相对论出发以后,宇宙更被一种科学家看成是四处的,这就是说,空间和时间统一而不可分割,不发展的物质竟成为不可想橡的了。

其次是关于物质和运动的问题。十九世纪化学的发展第一步达到了道尔顿的原子论,第二步又达到了门达列叶夫的周期律,而在第三步上,电子论的确立,放射原素的发现和原子构造的研究,更使物质的变化有了新的含义,于是化学变化和物理变化的界限是动摇了。至于物理变化方面,十九世纪中叶已经证明了热与机械运动的相互转变,十九世纪末又证明了光与电磁的同一性,到了一九OO年,德国物理学家普廓克发表了他的量子论的主张(这起先是应用于热学,后来又应用于光学),于是不但能量的连续性的旧观念和以之为基础的旧因果发生了动摇,而且物质和能量两者之间的界限也动摇起来了。

最后是关于生命的问题。十九世纪的生物学有两个最大的观点,一是士来登和士旺关于植物和动物的细胞生活的研究,一是拉马克、达尔文、门得尔、特·弗里斯等关于生物的进化、淘汰、遗传、变异的研究。生物进化论打破了林内的静止的系统,恰如以前的星云说和以后的原素崩坏说对于天文学和化学所生的影响一样。但是从无生命到有生命的转变,却至今还是一个谜。生命的研究还在开始。二十世纪的重要贡献是在

心理学方面,而心理学(此页原稿模糊,不能录入)

伯误译)的,不知是否有一个错了,还是因依据的方法不同所致(?)。月亮自己不能发光,有人说是毕达果拉斯发现的。他在埃及的故事几种说法也不很一样。

阿基米得的情形也差不多。甚至他辨别金冠真伪究竟是算它排出来的水量或它在水中所失的重量(这样与阿基米得原理才有关系)也查不清楚。

祖冲之所算得的圆周率与阿米得的相近而准确些:疏率是七分之二十二,密率是一一三分之三五五即三.一四一五九。

阿刺伯的一医学家阿味洛也兹应改为两个医学家阿味散那根据加林的书写了一部医学的著名教本。”

这篇文章里所用的译音标准很乱。这使作者深切地觉得,与其用汉字译音,实在还不如就用拉丁字母好。(作者)

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