牛頓新傳(英漢對照)

前言
1 一位愛國者
2 哲學式玩耍
3 神奇歲月
4 挑剔的大眾
5 真正的煉金術哲學家
6 少數蒙選者之一
7 神聖之書
8 都市之中
9 萬有之主
10 馬人與其他動物
索引
英文原文

譯林出版社的於梅編輯打來電話要我為該社即將出版的《牛頓新傳》(英國羅布?艾利夫著，萬兆元譯)的中文譯本寫個序，並把書稿寄給了我。對於我們從事物理和天文工作的人來說，牛頓當然是這個領域的先驅人物，出版他的傳記自然是一件有意義的事。

四年以前的2005年被聯合國規定為國際物理年，也可以叫做愛因斯坦年，標志性的事件是一百年前(1905)愛因斯坦在他二十六歲這一年內，發表了五篇划時代的物理論文，這一年被認為是愛因斯坦的奇跡年。那一年，他創建了狹義相對論、證明了E=mc2、發表了光電效應(量子論的奠基性論文，諾貝爾獎獲獎之作)和布朗運動(皮蘭因用實驗證明了愛因斯坦的布朗運動理論而獲得諾貝爾獎)。談起愛因斯坦，人們自然會同時提起牛頓，他們兩人常常被相提並論。說來也巧，牛頓也有他的奇跡年，那是在他二十三至二十四歲期間(1665—1666)，當時他剛從英國劍橋大學三一學院畢業在家躲避瘟疫。這兩年，牛頓的科學思想十分活躍，遍及數學、光學和力學，幾乎把他一生中大多數重要科學創造的藍圖規划了出來。

牛頓的科學貢獻主要在如下三個方面。1)數學方面：他發展了無窮級數理論，證明了二項式定理，求出了任意冪二項式的級數展開式，特別是創立了微積分。2)光學方面：他發現了分光現象，用三棱鏡將太陽光進行分解，證明白光是由不同顏色(即不同波長)的光混合而成，這一發現為光譜分析打下了基礎。牛頓還把一個凸透鏡的凸面，壓在一個十分光潔的平面玻璃上，在白光照射下看到了明暗相間的同心圓圈，人稱「牛頓環」。對於光的本性，牛頓還提出了光由微粒組成的學說。此外，他還首次制成了反射式望遠鏡，這在天文學上也具有里程碑的意義。3)力學方面：這是牛頓最主要的科學貢獻。他提出了力學三定律，構成了完整的力學體系。他還發現了人類所知的第一種基本作用力——萬有引力定律。無論月亮繞地球運動，還是行星繞太陽運動，萬有引力都是支配它們的唯一的一種力，而且與地面上物體所受的重力實屬同一種力。萬有引力的提出第一次顯示了地上的規律和天上的規律實際是統一的，因此，牛頓已經完全奠定了天體力學的基礎。人們精確計算行星、衛星的運動，以及人們發射人造衛星，均需要依據這些規律。事實上，他不僅提出了力學定律，而且也提出了包括絕對時間、絕對空間在內的完整的經典力學框架。這是人類提出的第一個完整的科學體系。

科學的發展要有兩個前提，一個是能提供正確理論分析的嚴格的邏輯，一個是能反映客觀實際的觀察和實驗。在牛頓時代，這兩個條件已經具備。古希臘的歐幾里得幾何學已經給出了嚴格邏輯體系的范例。伽利略、開普勒等已經開創了力學和天體力學的實驗和觀測工作。牛頓得以在他們的基礎上完成了完整的低速度經典力學體系，系統描述了物體的動力學行為。他是第一位集大成的科學家。他所處的時代和環境，必然還處於科學發展的早期，還存在著不少非科學甚或迷信的東西。在這樣一種環境和氛圍中，在這樣一種科學發展的過渡時期，作出這樣的科學貢獻確實十分不易。20世紀上半葉，人們曾發現了一箱子牛頓沒有公開過的手稿，包括了他的大量筆記、手稿和私人信件等資料。事實上，牛頓本人也存在著兩面性，他不僅發表了《自然哲學的數學原理》和《光學》等著作，總結了他的科學貢獻，也留下了五十多萬字的煉金術手稿和一百多萬字的神學手稿這些非科學的東西。當然，無論從他本人思想達到的程度，還是從他產生的客觀效果來看，發表的與未發表的應當區別看待。

這本《牛頓新傳》也收集了他的大量鮮為人知的新材料，可以讓人們了解，科學是怎樣艱難地一步一步地在非常復雜的社會背景中誕生出來的。