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拥有哈雷与牛顿的《原理》:中学物理教学艺术技巧

时间:2023-08-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:一直等到同年8月,哈雷赶到剑桥向牛顿请教。与此同时,哈雷经常往返于剑桥与伦敦之间,支持着牛顿的创作。5月19日,抓住学会全会的时机,哈雷再一次提出了牛顿书稿的出版问题。这一次,得到了学会的明确指示:由哈雷负责《原理》的出版印刷事宜,经费由哈雷自己解决。1687年7月5日,牛顿的《原理》用拉丁文初版问世。

拥有哈雷与牛顿的《原理》:中学物理教学艺术技巧

在1680年前后,行星运动问题一直困扰着当时最有才能的科学家。1683年,哈雷在研究开普勒第三定律的过程中,发现引起吸引作用的向心力与距离的平方成反比。但是,他却无法证明这一点。在1684年1月的一天,当哈雷与胡克(Robert Hooke)和雷恩(Christopher Wren)三人聚会时,哈雷向两位年长的科学家提出了自己的问题。雷恩说自己也得出了平方反比的结论,但同样无法证明。而胡克则声称他可以用平方反比关系证明天体运动的所有定律,但要等别人的努力都失败后才肯把自己的证明公布出来。于是雷恩提出,以两个月为限,谁能先提出论证,他愿意出40先令作为奖励。三个人就此作了约定。然而两个月过去了,谁也没能拿出证明。一直等到同年8月,哈雷赶到剑桥牛顿请教。他问牛顿:“假定行星受到太阳的引力与其到太阳距离的平方成反比,行星该以怎样的曲线运动?”牛顿回答:“是椭圆”。哈雷十分惊喜,接着问牛顿:“你是怎么知道的?”牛顿回答:“我算出来的。”哈雷立刻问牛顿计算的方法。于是牛顿开始在抽屉里找他两年前的计算稿,却没有找到。但他答应重做一份给哈雷寄去。

同年11月,哈雷在伦敦收到了牛顿寄来的一份九页的论文,标题为《论轨道物体的运动》,看完这篇论文,哈雷以敏锐的科学头脑立刻意识到这将是天体力学的一场革命,便毫不迟疑地二访剑桥劝说牛顿公布其研究成果。同年12月10日,他向皇家学会报告了自己的工作。“哈雷先生通报说他最近在剑桥见到了牛顿先生,后者给他看了一篇奇妙的论文《论轨道物体的运动》,按哈雷先生的要求,该论文已蒙允送交皇家学会,一俟收到即正式登录。”〔2〕

在哈雷的劝说与鼓舞下,自1684年8月后,牛顿专心于《原理》的写作,将寄给哈雷的论文进一步扩充,到1685年11月,九页的论文已变成了两本专著。与此同时,哈雷经常往返于剑桥与伦敦之间,支持着牛顿的创作。1686年4月21日,哈雷通告皇家学会,牛顿的专著可以付印了。然而此时,皇家学会经济上陷入困境,虽然牛顿的手稿十分重要,但已无力支付印刷的费用。5月19日,抓住学会全会的时机,哈雷再一次提出了牛顿书稿的出版问题。这一次,得到了学会的明确指示:由哈雷负责《原理》的出版印刷事宜,经费由哈雷自己解决。哈雷虽出生富门,然而,自1684年父亲过世后,家中经济状况已日渐衰退,但是,哈雷仍义无反顾地自费承担了《原理》的出版工作。

就在这部伟大的著作写作、修改、出版之际,风波又起。胡克提出,关于引力的平方反比关系以及某些主要思想是他首先提出的,牛顿不应该把这些功劳抡去统统归为己有。二人就此发生激烈的争执,牛顿极为愤怒,不仅激烈地攻击胡克,而且写信给哈雷:第三卷我现在不打算发表了。哈雷没有想到牛顿会如此意气用事,他立刻写信给牛顿:“先生,我现在一定要再次请求您稍遏怒火,不要让我们失去第三卷……。”在哈雷的斡旋和劝慰下,牛顿的怒火平息了下来,中断的写作继续进行。牛顿还在文中三次表示了对胡克的感谢,并说明在“平方反比例”问题上,“我同雷恩、哈雷与胡克都各自得出了这一结果”。然而,不计较名利的哈雷一声不响地改动了排名次序,在出版的书中,胡克的名字排在哈雷之前。〔2〕(www.xing528.com)

接下来的一年多时间,哈雷将全部精力投入到书稿的校对、印刷、出版等繁琐事务中。1687年7月5日,牛顿的《原理》用拉丁文初版问世。面对着这部32开、约500页,印刷精美的不朽巨著,哈雷欣慰地答复牛顿:“尊敬的先生:我终于完成了您的书,希望您能高兴……。”〔2〕

对于哈雷的热忱支持和辛勒工作,牛顿在《原理》第一版所写的序言中做了答谢:“埃德蒙·哈雷先生是最机敏渊博的学者,他在本书出版中,不仅帮助我校正排版错误和制备几何插图,而且,正是由于他的推动本书才得以发表。因为他在得知我对天体轨道形状的证明之后,一直敦促我把它提交皇家学会。此后,在他们善意的鼓励和请求下,我才决定把它们发表出来。”〔3〕

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