牛顿的假发

 本书讲述了科学家牛顿一生的故事。在牛顿高大厚重的假发下藏着什么呢？ 当然是一个非凡的大脑，它揭开了万有引力定律，出版了历*伟大的科学著作。但他也是个秃头，就像他的炼金实验中的硫磺和水银蒸气一样，也像他为了计算《启示录》中的日期而重读《圣*》所度过的不眠之夜一样。这位现代科学和理性科学的创始人，进行炼金实验和研究神学的时间比他从事自然科学的时间还要多。《牛顿的假发》描绘了一个格外复杂的人，在经历了某种童年之后，牛顿变得阴暗、愤怒、爱报复，并且深深地迷恋着上帝。 这位在启蒙运动中备受赞誉的理性人物，同时也是一位密教的研究者、一个冷酷无情的造币厂厂长和英国皇家学会的暴虐主席。 他在八十二年的漫长人生中，保持着童贞，死后像国王一样被埋葬。

让—皮埃尔·卢米涅（Jean-Pierre Luminet），世界知名的天体物理学家和黑洞问题专家，“乔治·勒梅特天文学奖”获得者，现任法国国家科学研究院研究员，从事相对论天体物理和宇宙学研究。他同时也是一位畅销书作家和诗人，曾荣获法国艺术及文学勋章，著有多部科普图书和历史小说。其作品将科学、历史和艺术相互关联，用法语这一美丽的语言引领读者进入深邃神秘的天文世界。

目录

“天空建筑师”系列序言

I   生而无父

II   化学婚礼

III  无肩巨人

IV  狮爪之下

 V   附录 

    i 主要人物表

    ii 从哥白尼到牛顿的世界体系

“天空建筑师”系列序言

   您手中的这套系列小说，不仅是为了消遣而作，还具有教育意义。所谓“寓教于乐”，大仲马用他无可比拟的小说，将法兰西的历史娓娓道来时，已经有这样的设想。

科学的历史，尤其是创造它的那些科学巨匠们自身的历史，长久以来鲜为人知。而这一历史充满了崇高与卑微，既英杰辈出，也不乏叛卖小人，王侯将相，平民百姓，勇者与懦夫，可谓无所不包。简言之，他们都是对天际与大地充满激情的儿女，既有对智慧的追求，也有对物质的渴望，精神至上与七情六欲兼而有之。在探寻宇宙奥秘的征途中，与嫉妒心、权力欲、追名逐利、贪婪懈怠同行的则是无私忘我、敢于牺牲和精神的光辉。

版画中的学者形象往往漫不经心，始终仰望星空，若有所思。然而，真实的历史远非如此，伟大的科学家们在他们所处的时代都历经磨难，尝尽人生悲苦。他们具有革命性的先进思想，总是与知识界的权威、教会或者政权统治者相抵触而招致迫害。他们是先驱、发明家和天才的鼓动者。不过，人们通常会忘记他们本身也是非凡之人，个性鲜明——这或许因为他们在科学上的杰出成就令世人仰慕不已，以至于忽略了科学家本人所遭受的坎坷，人生跌宕起伏，未解之谜不断，极富戏剧性。一句话，他们称得上是真正的小说主人公……

由此，加之已故好友安德烈·巴朗的鼓励，在拉特斯出版社的大力支持下，我在1990年代末开始构思以“科学小说”的形式，再现这些鲜为人知的科学家中某几位的生平与成就。部《与金星之约》讲述启蒙时代科学领域重要的一段历史：各国的学者为了观测罕见又短暂的“金星凌日”现象在世界各地探索，进而使人类首次测量出从地球到太阳的距离。

之后，我继续创作《欧几里得的木棍》，纵览亚历山大图书馆和在此从事科学研究的天文学者、博学之士和哲学家近千年跌宕起伏的历史。事实上，这正是西方科学史的起点：在世纪更替的漫长岁月中，几何学的奠基人欧几里得、天才发明家阿基米德、早支持“日心说”却鲜有人知的萨默斯的阿里斯塔克斯、精确测量出地球圆周的非凡地理学家埃拉托斯特尼、其学说持续影响世界15个世纪的权威托勒密，以及兼具美貌与智慧的希帕提娅，这些科学的先驱者在探寻真理的战斗中不惜以自由乃至生命为代价。我仿佛置身于一场旷日持久的接力赛中，欧几里得在亚历山大城沙地上用来描绘几何图形的小木棍则成为一代又一代科学家传递知识的“接力棒”，无论何种政治、社会或者宗教的纷争，都不能阻止他们奋勇前行的步伐。比赛的“终点”是在亚历山大图书馆在大火化为灰烬的几个世纪之后，“接力棒”终传递到一个叫尼古拉·哥白尼的人手中……

     至此，书写天文学家传奇故事的“天空建筑师”系列一切准备就绪，书中将会展现16、　17世纪一小批“奇异”之人如何彻底改变人类认识与思考世界的方式。简而言之，由四部小说构成的这个系列将把山鲁佐德在第849夜对苏丹讲出的那句名言表现得淋漓尽致：“哦，我的苏丹大人，那些学者，尤其是天文学家，从来都不走常人所走之路。正因为如此，他们的冒险经历必定与众不同。”这个系列将会把哥白尼、第谷·布拉赫、约翰·开普勒、伽利略·伽利雷、艾萨克·牛顿等人类的英雄形象有血有肉、活灵活现地展示出来。当然，其中还包括一些名气虽不及上述科学巨人，但他们依然为前者所取得的成就所处了不可或缺的贡献……所有这些人都致力于创立一种全新的世界观，与哥伦布和古滕堡一样，奠定了建立现代文明的基石。

达尔文、巴斯德、麦克斯韦、爱因斯坦为何没有名列其中？这是因为16、17世纪标志科学——尤其是天文学的历史及人类整个文明历史的一个关键阶段。为了更好地加以审视，有必要回顾当时人类对于世界的本源与构建所具有的认知与争议。

     亚里士多德创立的宇宙论在托勒密天文学的推动下日臻完美，中世纪时神学家们为满足自身的需要进行整理和修订。因而，古代与中世纪的宇宙被认为已完成演变过程，且规模极小，静止的地球则是其中心，其他星辰围绕地球运转。世俗与精神的权威这种等级森严的“地心说”构造中自然占据着中心地位，这种宇宙观统治世界，并将其不容置疑的至高无上地位一直保持到17世纪。

“完美”宇宙道“裂痕”的出现与一个名叫尼古拉·哥白尼（1473—1543）的波兰议事司铎息息相关。他意识到托勒密天体系统的缺陷，试图发现宇宙运行中的整体协调机制，进而将萨默斯的阿里斯塔克斯（Aristarque de Samos）早已提出却被遗忘千年之久的“日心说”重新引入天文学研究之中。哥白尼的《天体运行论》直到他去世那一年才正式出版，这部论著确认太阳是世界的中心，地球围绕太阳运行，同时自身不断旋转。不过，哥白尼依然坚持宇宙是一个封闭的整体，其边缘由固定不动的天体构成。《哥白尼的秘密》探寻这一科学创举的奥秘所在，展现科学家的犹疑、漂泊和缓慢的成长历程，仿佛在漆黑的迷宫中摸索，终方能发现一丝真理的曙光，这正是伟大的科学家在实验室中探究奥秘的必经之路。

事实上，哥白尼的著作当时无人问津，无人理解。几十年之后，亚里士多德宇宙系统才又出现了新的“裂痕”。1572年，贵族出身的丹麦天文学家第谷·布拉赫（1546—1601）观测到一颗新的恒星，并确认它位于极为遥远的星际，而那里一直被视为是一片固定不变的区域。他还观测彗星的运行轨迹，发现这些“天外来客”毫不费力的穿透亚里士多德天际所谓水晶般坚固的边缘。第谷亲自督造欧洲座天文台，命名为“天王堡”。他在这座无与伦比的巴洛克式殿堂中，连续30多年对日月星辰的运行进行细致精确的观察，收集当时好的观测数据。令人遗憾的是第谷，直至生命即将结束时，也未能将这些数据组织起来，从而构建起一个更为合理的新的宇宙体系，终他把“接力棒”传递到一位出身贫寒的年轻数学家手中——约翰·开普勒。有关宇宙的新的真相在两人充满激烈辩争的合作中逐渐呈现在世人面前，这正是《天空的对决》一书的主题。

开普勒（1571—1630）与伽利略（1564—1642）同为天文学革命的伟大推动者。他通过研究第谷·布拉赫提供的观测数据，发现行星运行轨道的椭圆形特征，创立光学与晶体学理论法则，早探寻各类现象的物理学原因，尤其是预见到万有引力定义，而他所制定出的音乐理论对后世整个西方的音乐产生影响！开普勒性格特别讨人喜欢，具有人道主义精神，成为这部“天空建筑师”系列中真正的主角，甚至超过《伽利略之眼》中他的意大利同行。开普勒的确是小说家和历史学家所推崇的人物，而他本人更是把实现其科学理想的道路记录下来，同时对其中的错误与偏差进行反思。然而，伟大的科学家中极少有人敢于将自己创造性思想漫长又复杂的历程公布于世。通常，他们只公开终的成功所在，却将所遭遇的艰难困苦掩盖起来。开普勒恰好与之相反，他把科学研究中的心路历程完全展现给我们。

说到伽利略，他初既不是数学家，也不是天文学家，而是一位唯理性主义的物理学家，一位天才的实验者，却终成为历伟大的天文学家。1609年，伽利略得知有一种光学仪器可以将所见物体放大，立即对这种仪器进行复制并改良，然后将这台“望远镜”朝向天际。一年之后，他将所观察到的结果汇集成书。这本小册子一经发表，立刻引起“公愤”：通过伽利略发明的望远镜观测到的一切都与亚里士多德物理学的教义背道而驰！从此，伽利略投身于一场捍卫哥白尼天体理论的卓绝斗争中，目的就在于证明地球物理学与天体物理学的共性所在。而科学家因此遭受**裁判所的审判，终被迫“发誓弃绝”，引发极大轰动，促使他成为整个欧洲家喻户晓的人物。

伽利略和开普勒之后，人类对世界的认知发生了彻底的变革。地球不再是宇宙的中心，亚里士多德物理学受到挑战，这一切促使人们重新思考物体运动的法则，从而提出更为合理和精确的阐释。法国的勒内·笛卡尔（1596—1650）所创立的新的哲学体系影响深远，宣扬以精确的数学方式研究物理学，同时强调物质与精神二者之间的对立关系。笛卡尔认为无论是地球，还是太阳，或者其他星辰，都不是宇宙的中心。恒星就是无数与太阳相似或不同的天体，宇宙则由连绵不绝而呈旋涡状的物质构成，向着各个方向无限延展。

对原有宇宙观的彻底改造由艾萨克·牛顿（1642—1727）终完成。他揭示出万有引力、光的折射、微积分等科学定律，编写成有史以来为宏达的科学巨著。在《牛顿的假发》下，却隐藏着一位极其古怪的人，他令人生厌的性格让小说家感到头疼：记仇、善妒、宗教狂热。但是，正是他将一个半世纪前由哥白尼发起的科学革命画上了圆满的句号，现代文明就此拉开序幕。事实上，牛顿的哲学思想并不满足与对天文学乃至整个科学的革命性改造，更要将人类活动的各个方面囊括其中，为西方社会之后的发展演变奠定基础。如同在《圣*》中一样，牛顿在自然中追寻上帝，但他却为世人留下一个不再被宗教所掌控的世界。正因为有了牛顿，科学使知识从长期控制人类思想的宗教中有力地脱离出来，并且自由地引领着人类探索宇宙无尽的奥秘，从而感受到所生活的这颗行星自身的渺小和脆弱。

对科学的历史简要梳理之后，我们会发现“天空建筑师”传奇的续篇其实已经书写完成，准确地说就是之前提到的我的部小说：《与金星之约》（按照常规，这本应该后阅读！）。小说的故事发生在18世纪，当时牛顿的科学理论已获得公认，天体运行机制通过数学计算达到完美，据此准确预测哈雷彗星的回归或者月球运行轨迹的细微之处，人们利用天文望远镜发现颗肉眼无法辨识的行星：天王星，并且制订出份星云表，甚至早提出“黑洞”学说。从更为广泛的文化角度审视这个世纪，一批杰出的知识分子在“沙龙”中高谈阔论，伏尔泰、狄德罗、达朗贝尔以及其他思想家的声音回荡其中，科学、社会、风俗、政治，无不信手拈来。

遗憾的是，如今的哲学家和文学家却无法从容应对“大爆炸宇宙论”“超导理论”“超弦理论”这些话题！究其原因，则是自19世纪开始在理科与文科之间出现的“灾难性”的对立。我既是学者又是小说家，撰写这套系列小说的目的之一（或许有些理想主义色彩）就是要在一定程度上重建科学、哲学、艺术和文学之间丧失的联系。

故事的关键所在

本系列的每部小说都通过科学家的著作——这一点是理所当然的，同时还特别注重结合他们与亲人、朋友、社会、政治及所处时代的风俗习惯之间充满情感与矛盾的关系，讲述这些知识界的探险家们非凡的一生。人类历史证明，科学发展的每一个阶段都与具体的社会背景息息相关。少数天才人物则与所生活时代的政治、宗教和文化的历史产生共鸣，这个过程孕育出科学突飞猛进并具有决定意义的进步。

四部传记小说形式上是对科学的思考，却并非科学读物，而在于引起读者的兴趣。这些作品的首要目的并非传播知识——尽管这的确是作品希望达到的次要目标，传奇故事的形式能够有血有肉地展现人物，使那些初次接触时枯燥无味，甚至令人生厌的“科学”理论描述得更为生动。话语、思想都充满人性，从而证明知识从来都离不开丰富的情感。

每当小说中的情节涉及真实历史事件时，读者自然会思考一个问题：小说家自由发挥的程度究竟多大？甚至，读者有时会因为无法分辨真实与虚构而感到焦虑。这一点大可不必担心：每部小说的“后记”中提供了一些线索，能够满足那些想要深入探究历史的读者们的好奇心。我在“后记”中标注出部分写作素材的源头，加入图片和图表，以此解读这位或者那位科学家对宇宙体系的不同阐释。尤其值得注意的是这里提供了更为完整的科学家生平（此处精确），使读者能够对在阅读中接触到的众多人物进行“定位”，从而将真实的历史与出于写作需要而虚构的故事清晰地区分开来。当然，这样做并非是要显示小说家创作的“诀窍”，不过是为了保证故事情节深深根植于所处时代历史与科学的真实之中。每部小说的主人公都是完全真实可靠的，虚构的人物极少，不过是一些配角。故事中的日期、事件以及人物的功绩和冒险经历绝大多数都是真实存在的，即便我偶尔喜欢夸大一些，甚至根据推测，虚构出某些人物之间的友情、爱情或对立。

读者将会通过各种方式游历欧洲，那些同世俗和宗教权力关系密切的学者—冒险家始终陪伴左右。这些学者无畏艰险，博学多闻，正直无私，又善于交际，有时也会显露出一点点野心，但不管怎样，他们都是人道主义者。每当他们与其他文明接触时，所有人都会表现出世界主义者的宽容，所有人都愿意为人类的进步做出努力。由此，读者在一页一页的阅读中不仅会发现科学发展的步伐，更加会体验到“一个欧洲”的想法从萌芽到成熟的历程。

“天空建筑师”系列希望为读者奉上一部科学、欢乐与勇敢精神的颂歌。正是归功于这些敢于冒险的杰出人物，人类才次对我们置身其中的宇宙有了正确的认识。浩瀚的宇宙无法测量它的边界，但凭借人类的智慧、创造力与想象力，完全能够探究它无尽的奥秘。