牛頓和萬有引力

1. 我，艾薩克‧牛頓

歡迎大家來到烏爾索普，歡迎大家來到我父親的家。那是一間用白色石頭建造的房子，旁邊有農田跟牧地，都屬於農莊的一部分。我家算是家境富裕的農民，一百多年來，牛頓家族在林肯郡這裡耕種，還不斷擴展我們家的產業。

我爸叫艾薩克，跟我一樣。但我沒見過他，他在我出生前就過世了。其實應該說我一出生就是孤兒，因為我媽漢娜（Hannah）也不在。她又嫁人了，跟她的新老公住在一起。我很想念她。我也很想有一個爸爸。

在烏爾索普家裡，我跟我外婆住，並不缺玩伴。我外曾祖父生了七個小孩，我外公羅伯特（Robert）有十一個小孩。所以我身邊有一堆舅舅跟表弟、表妹。但我從不找他們玩，他們也不找我玩。我都是自己一個人在農莊裡晃來晃去，反正多得是新鮮事好玩。農莊裡有十多頭牛、兩百多隻羊，有家禽，還有馬、果園、引水渠……

有時候我會爬到最高的那座小山上，坐下來望著地平線。山谷裡散落著村莊，20英里外就是大海，那是大西洋的臂彎，叫作北海。有時候風會把海洋的香氣送來。林肯郡的風很大。

我父親不識字，也不會寫字。他的遺囑是用打叉代替簽名的。他的兄弟跟牛頓家其他人很多也都是文盲。我母親漢娜‧艾斯庫（Hannah Ayscough）則出身貴族世家，她弟弟威廉（William）是劍橋大學英國文學系的畢業生，現在在附近當牧師。

威廉舅舅在他住的地方有很多書，都有一種老書的香味。主要是教會用的大部頭書，但也有例外。

這些書很有趣。說不定我在尋找的很多答案，都在這些書裡。

宇宙如何運行？

這個問題在我們的小牛頓出生前，就發展出各種劃時代的理論。例如哥白尼（Nicolaus Copernicus）及刻卜勒（Johannes Kepler）都認為是地球繞著太陽轉，可是光看日出日落會覺得這不可能是真的。還有人認為地球每天以高速在地軸上自轉一周，那我們豈不是根本站不住，會飛出去嗎？

伽利略（Galileo Galilei）因為支持地動說，差點被刑求，判處死刑。不過現在各國的明智之士都已經接受了這個事實，但還沒有人能夠解釋行星、衛星跟其他星球之間的運行定律。



3. 無聊的和有趣的課程

我在格蘭瑟姆的國王中學裡，學業開始有進步，我慢慢地往前坐，最後坐到了第一排，那裡是專門保留給成績最好的學生的座位。我坐過的所有木頭座位上，我都會刻上名字：艾薩克‧牛頓，艾薩克‧牛頓……。我知道不能這麼做，可是我刻在窗台上的那個名字，今天可是被你們視為歷史文物喔。

我要上的課並不是都很有趣，有拉丁文、英文文法，還有聖經課。沒了。超級無聊的。

我在學校外面被當作「怪人」。因為我到處做日晷，只要看著我自己的影子就可以告訴你現在幾點鐘。

有一天刮起大風，也就是偉大的獨裁者克倫威爾過世的那天，我做了一個奇怪的實驗。我證明了如果順著風的方向跳，會跳得比較遠。這是我所做的第一個重力實驗。

我很愛用炭筆畫畫，不只畫在紙上，也畫在招待我住的克拉克先生家的牆壁上。我還畫了一幅前任國王查理一世的肖像畫……，克拉克先生都快要氣炸了。

中學結束後我又回到農莊。我母親希望我接手農莊的工作。可是每次她交代我做的事……我都會搞砸。如果叫我去放羊，我會讓牠們跑到鄰居的牧地上吃草。如果叫我去市場，我永遠記不得要買什麼或賣什麼。我身邊總是帶著書。我連吃飯都會忘記，這對鬧饑荒的年代來說是很不可思議的一件事。不行，我一點都不適合鄉下，我的人生選擇有所不同。而我的這個選擇，獲得了威廉舅舅和我的老師斯托克斯（Stokes）的支持。

就連受我母親之託負責照顧我的傭人都很高興。我跟他說我要離家的時候，他告訴我說我的選擇是對的，因為我很適合唸大學。



牛頓在格蘭瑟姆讀書只學到了一個東西：拉丁文。他能讀、能寫，也能說。在歐洲，這個古代羅馬人使用的拉丁文其實已經沒落了，取而代之的是各國的國語。不過在17世紀，拉丁文依舊是文人雅士的語言，可以超越不同語言之間的障礙，有助於新觀念的快速傳播。拉丁文變成了科學家的語言，就像今天全世界都說英文一樣。刻卜勒和伽利略的著作都是翻譯成拉丁文之後傳播出去的。

牛頓參考的所有書籍幾乎都是拉丁文，這對他日後去劍橋大學唸書很有幫助。





10. 天地之間的驚喜



彗星很巨大。它在12月12日劃過劍橋大學上空，神祕兮兮的，令人擔憂，後面拖著長長的尾巴，長度跟國王學院禮拜堂的高度差不多，而且長達好幾個月都清晰可見。

彗星的軌跡是一道很奇怪的弧形，彷彿繞著太陽轉。這是皇室天文學家佛蘭斯蒂德（John Flamsteed）畫給我看的。他的工作是在格林威治的天文台觀察並將恆星分類。他觀察的結果對航海人至為重要，但沒有任何人（包括佛蘭斯蒂德在內）想到會有助於找到新的宇宙定律。

我的同僚虎克剛好寫了一篇論文，認為所有天體都有向內的一個引力。他提出假設，我開始思考。

然後有一個名叫哈雷（Edmond Halley）的年輕人到劍橋來找我，他剛擔任皇家學會的祕書不久，專門研究彗星。他問了我一大堆問題。

我答應他要找出更精確的答案。於是我開始埋首書寫、畫畫……

如果彗星跟其他行星一樣走橢圓形，即便拉得再長，還是得遵守同樣的定律。我一張畫完又接著畫一張，慢慢地白紙上出現了一個很棒的想法：行星、太陽，所有宇宙中的天體受到同一個定律的影響而彼此牽引……

那個定律就是萬有引力。



這個戴假髮的男人是哈雷，這是他年紀較長的模樣。他父親是鹽商，而哈雷則是歷史上最有名的天文學家。他研究之前的彗星，有了重大發現：所有彗星最終會回到太陽系。多虧了牛頓的萬有引力定律及數學計算法，哈雷算出他在1682年看到的彗星，在七十五年後會再度出現。這個預測成真，從此之後這顆彗星就以哈雷命名。

1. 我，艾薩克‧牛頓

歡迎大家來到烏爾索普，歡迎大家來到我父親的家。那是一間用白色石頭建造的房子，旁邊有農田跟牧地，都屬於農莊的一部分。我家算是家境富裕的農民，一百多年來，牛頓家族在林肯郡這裡耕種，還不斷擴展我們家的產業。

我爸叫艾薩克，跟我一樣。但我沒見過他，他在我出生前就過世了。其實應該說我一出生就是孤兒，因為我媽漢娜（Hannah）也不在。她又嫁人了，跟她的新老公住在一起。我很想念她。我也很想有一個爸爸。

在烏爾索普家裡，我跟我外婆住，並不缺玩伴。我外曾祖父生了七個小孩，我外公羅伯特（Robert）有十...

引言
這本書裡面……
等待牛頓去發掘的世界

1. 我，艾薩克‧牛頓
2. 我的壞脾氣
3. 無聊的和有趣的課程
4. 發現劍橋大學
5. 學生生活
6. 黑死病
7. 光之幽靈
8. 少年得志
9. 當教授的困擾
10. 天地之間的驚喜
11. 一大運動定律，不對，是三大運動定律
12. 月球引力
13. 神奇的定律
14. 政治與職場
15. 偷斤減量的錢幣
16. 牛頓的生活
17. 皇家學會會長
18. 最後一個冬夜

結語

【牛頓小辭典】
絕對時間╱鍊金術╱安妮女王╱反重力公式╱蘋果╱黑死病╱波以耳╱貓洞╱重力中心╱離心力╱向心力╱查理一世╱彗星╱哈雷彗星╱哥白尼日心說╱哥白尼╱設計圖╱動力學╱愛因斯坦╱橢圓╱佛蘭斯蒂德╱力╱伽利略╱重力加速度╱重力╱格林威治╱虎克╱慣性╱刻卜勒╱萊布尼茲╱光╱質量╱水銀╱鑄幣局╱光學╱軌道╱光子╱稜鏡╱反射望遠鏡╱反射╱折射╱地球的形狀╱偷斤減量的錢幣╱光譜（「幽靈」）╱望遠鏡╱潮汐╱萬有引力╱宇宙╱劍橋大學╱速度╱伏爾泰╱重量╱無重力

引言
這本書裡面……
等待牛頓去發掘的世界

1. 我，艾薩克‧牛頓
2. 我的壞脾氣
3. 無聊的和有趣的課程
4. 發現劍橋大學
5. 學生生活
6. 黑死病
7. 光之幽靈
8. 少年得志
9. 當教授的困擾
10. 天地之間的驚喜
11. 一大運動定律，不對，是三大運動定律
12. 月球引力
13. 神奇的定律
14. 政治與職場
15. 偷斤減量的錢幣
16. 牛頓的生活
17. 皇家學會會長
18. 最後一個冬夜

結語

【牛頓小辭典】
絕對時間╱鍊金術╱安妮女王╱反重力公式╱蘋果╱黑死病╱波以耳╱貓洞╱重力中心╱離心力╱向心力╱查理一世╱彗星...