如何理解牛顿晚年沉迷炼金术

谌旭彬 杨津涛

“牛顿晚年沉迷炼金术”之说是一个误解。牛顿确实收集了许多炼金术的资料，写下了许多与炼金术有关的手稿，做了许多炼金术士曾经做过的实验，但他所沉迷的，并非是点石成金的欲望，也非长生不老的魔法，而是试图在冗繁的炼金术资料中，找到与自己的科学假说相契合的科学证据。

牛顿与炼金术之间的关系，在他生前并不为大众所知。原因是他留下的与炼金术有关的手稿在长达两百余年的时间里，并没有被公之于世。

1727年，牛顿去世。他的亲属收集整理了他住宅中的所有论文与手稿。为了维护牛顿的历史形象，将与炼金术有关的手稿定性为“不宜发表”尘封起来。

1936年，包括与炼金术有关的手稿在内的这批文件，被拿到英国索斯比拍卖行分成322份公开拍卖，共计拍得约一万英镑。

稍后，这些与炼金术相关的手稿（还包括不少牛顿传记资料）被英国经济学家凯恩斯聚拢到了自己手中。依据这些手稿，凯恩斯写成文章《牛顿其人》，称牛顿“不是理性时代的第一人，而是最后一位魔法师”。这篇文章被收录进英国皇家学会1946年出版的《牛顿诞辰300周年文集》。牛顿与炼金术之间的关系，由此形成了一个重要的科学史话题。

依据世界由土、气、水、火四元素构成的古老理论，炼金术士们相信只要找到正确的方法，就可以将一种物质变成另一种物质。这种努力主要集中在两个方向：找到一种可以将铁、铅等贱金属转变为黄金、白银等贵金属的东西；提炼出一种可以使人长生不老、青春永驻的物质。

早在17世纪60年代，牛顿已读过当时伦敦有名的炼金术士乔治·斯塔基的著作。1670年前后，他开始大量阅读炼金术资料，并编写了索引，对从炼金术著作中收集到的术语与表述实施分组——虽然几乎所有炼金术士都声称自己掌握了炼金术，但他们全部对配方秘而不宣，且使用的术语也各不相同。牛顿对炼金术的实验研究至少持续到1696年（资料研究则持续到去世）——那一年，他离开了剑桥，前往英国皇家造币厂担任督办。

牛顿为何会对炼金术感兴趣？对于这个问题，《剑桥科学史》的解读是这样的：

18世纪最重要的炼金术士是牛顿。……牛顿在他的大部分职业生涯中，四处搜寻炼金术的文献，搜集了大量的记录，并且亲手抄录整篇文章。他埋头于紧张密集的实验周期中，并就他的发现撰写了大量的报告。他试图找到炼金术士有关普遍生命灵魂的证据，通过这些证据，他相信上帝不断地在影响世界：对他来说，通过对以太（物理学史上一种假想的物质观念）的思索，万有引力、煉金术和上帝是紧密联系在一起的。牛顿对于炼金术的追求并不从属于他的自然哲学，而是构成了他的宗教努力的一个基本组成部分，他致力于从尽可能多的方面研究上帝的活动。

这种解释，将牛顿在自然科学、炼金术与神学3个方面的努力，统一在“研究上帝的活动”这个大方向上，是有牛顿自己的话为证的。1675年，牛顿从朋友处得到一份炼金术手稿，他在手稿的前段写了这样一段文字：

炼金术处理金属并不像无知的俗辈们所想的那样，……相反，它（炼金术哲学）是有益的，能给人以启迪，首先是助你了解关于上帝的知识，其次是助你找到从创造物中发现真正的药物的方法，你的职责是要通过了解上帝奇妙的作为以颂扬上帝，教导人们如何好好地生活，并要时时帮助你的邻人，保有一颗善良的心。

在牛顿的世界观中，“上帝”是极为重要的存在。牛顿留下的炼金术手稿总计约有65万个单词，远远超过了他在物理和数学研究上的文字总和；他的神学研究手稿总字数则超过了130万个单词。由这种体量对比，不难看出在他的价值体系当中，“通过了解上帝奇妙的作为以颂扬上帝”是处在核心位置的。值得注意的是，牛顿在神学方面的考据与研究，与当时主流神学有着很大的差距，甚至可以说是对主流神学的批判，是一种“离经叛道”。

但《剑桥科学史》说牛顿对炼金术的研究“并不从属于他的自然哲学”，这个论断却有待商榷。

首先，牛顿审视炼金术所使用的学术理论，已非传统炼金术士的“四元素说”。他很早就受到了与他亦师亦友的英国化学家、物理学家罗伯特·波义耳的“微粒哲学”影响。这种哲学认为，构成物体乃至世界的是一种自然界中最小的粒子；这种粒子由上帝创造并赋予了他们运动和活性；粒子们相互凝结可以形成第一级微粒，第一级微粒相互凝结可以形成第二级微粒……直到形成各种复杂的物体。依据这种假说，只要能找到一种作用剂，可以破坏稳定的微粒，将其解体为最小的粒子，再在某种活性要素的作用下，这些粒子就可以重新凝结为一种新的物体。基于这种新的学术假设，追求将贱金属转变为贵金属的炼金术，很自然地进入到波义耳与牛顿的视野当中。

其次，除了学术工具，牛顿与波义耳这两位“新炼金术士”与传统炼金术士最大的区别，在于彼此的追求是相反的。传统炼金术士追求财富与地位，所以最在意如何“点石成金”，也就是把金子变出来；牛顿与波义耳追求对科学假说的证实或者证伪，所以最在意的反而是如何破坏金子，将其解体为最小的粒子，也就是把金子给变没——金是一种非常稳定的金属，若有一种作用剂能把金破坏为最小的粒子，也就等于对“微粒哲学”的证实迈出了第一步。基于这种追求上的不同，波义耳与牛顿对传统炼金术士是缺乏好感的。

在炼金术研究的中后期，为了对一些实验现象作出解释，牛顿将“粒子力”的概念引入到了“微粒哲学”当中。比如，他观察到硝酸能溶解银而不能溶解金，王水能溶解金却不能溶解银（按现代化学的解释，这种观察并不完整），于是作出一种推测：“是否可以说，硝酸的微粒已细微到既足以钻进银中也足以钻进金中，但却缺少使它钻进金中去的吸引力？而王水的微粒已细微到足以钻进金中也足以钻进银中，但却缺少使它钻进银中去的吸引力？”

在今天看来，这种推测显然是错误的。硝酸、王水与金、银之间所发生的一切，须以多种元素之间的化学反应来解释。但这并不意味着牛顿的努力没有价值，也不意味着牛顿不是在追求科学，更不意味着牛顿在走传统炼金术的老路。科学之树是在无数次的“假设—证伪/证实”当中发育起来的，没有任何一位科学家可以保证自己的假设永远走在正确的路径上，牛顿也不例外。

略言之，在牛顿那里，神学与科学是自洽的。中文知识界常见的“牛顿晚年转向神学、沉迷炼金术”之说并不成立——所谓的转向是不存在的，所谓的沉迷也只是误解。

（苏银河荐自《现代阅读》）