科學巨人2：牛頓

媒體推薦：「克魯爾這本書和這套書的前一本《李奧納多‧達文西》同樣出色，接下來的這本也不負眾望。她對牛頓在科學史上的崇高地位，評價極為中肯。……簡介中形容她的寫作風格『充滿生動的趣聞軼事』，可以說十分貼切（這個特色也反映在庫里柯夫風趣的插畫中）。她以這種風格描繪出一位天才的多重面向……。」──《學校圖書館期刊》（School Library Journal）推薦書評

「克魯爾和牛頓真是一對絕配。她以生花妙筆描繪這位偉人的缺點和怪癖 ；他則具有如刀片般鋒利的心智，以及極笨拙的社交技巧。這本傳記有如精采的小說，讓人不知不覺便讀...

第一章 孤單

「悲慘」一詞很適合用來形容牛頓的童年，而這段時期開始於一六四二年的聖誕節。

這並不是個值得慶祝的日子，因為牛頓的父親三個月前才剛過世。牛頓是個早產兒，出生時又瘦又小，沒有人認為他能夠活下來。他剛初生那幾天，母親漢娜把他安置在火爐後方的一個小箱子裡，讓他能夠保持溫暖，並用一個特殊的枕頭包住他的脖子，支撐住他動來動去的頭。

在十七世紀，一個英國女人往往會生下超過十二個孩子，而其中通常只有一半能夠存活下來。小牛頓是個鬥士，他活了一年、然後兩年、然後是三年。但就在這個時候，母親漢娜遺棄了他，改嫁給住在鄰村的英國國教牧師史密斯。這位六十三歲的牧師相當富有，不過他並不願意收養小牛頓，雖然這其實是結婚協議的一部分。所以漢娜就這樣離開了。

小牛頓被留下來，由年老的祖父母照顧，這段時間長達八年。雖然母親就住在一、兩公里外，卻似乎比相隔一片海洋還要遠。一本收錄當時英國諺語的書上寫道：「為人妻子的想要博得好名聲，必須大門不出、二門不邁，就像腳瘸了一樣。」所以，小牛頓大概很少見到他的母親。

小牛頓曾經發現，如果他爬上某棵樹，就能看見他繼父講道的那間教堂的尖塔。

那麼，牛頓是否和祖父母很親近？答案是沒有。他從來沒提過他對祖母的感情，甚至連她過世時，他都沒有任何表示，也從來沒提起祖父。當他十歲時祖父去世，遺囑中什麼東西都沒留給他。不過在那個大多數人都是文盲的時代，祖母確實讓牛頓學會了認字母和看聖經。

雖然有許多親戚住在附近，可是小牛頓卻似乎和誰都不來往，唯一的例外可能是他舅舅，也就是漢娜的兄弟威廉。威廉也是位值得尊敬的英國國教牧師，是家族中少數受過教育的人，擁有世上最古老的大學之一——劍橋大學的學位。

小牛頓孤單的童年是在烏爾索普莊園度過的。那是間用石灰岩蓋成的灰色農舍，附帶一間石造穀倉。這個經營良好的農場坐落在英格蘭東部林肯郡河邊的山丘上，種植的作物包括燕麥、玉米和大麥。有個果園（裡面有一棵世界上最有名的蘋果樹）供應點心，籬笆裡圈養了兩百多隻羊和四十多頭牛，比鄰居飼養的數量要多。

雖然小牛頓的父親不識字，甚至連自己的名字都不會寫，但是牛頓家並不窮，他們家族是愈來愈興旺，而不是逐漸衰敗；他們也不是人家的僕役，反而有僕人服侍。羊毛是主要的收入來源，另外還有佃農繳納的租金。這些佃農住在牛頓家的農舍裡，耕種著牛頓家的土地。

祖父家這棟兩層樓的房屋破敗不堪，木頭地板上光禿禿的。屋內只有幾本書，沒有時鐘，也沒有任何機器。空氣中都是灰塵，尤其剪羊毛期間更嚴重。牛頓每次呼吸，都會聞到肥料的氣味。

這棟房屋距離最近的主要道路大約一、兩公里，任何消息都要經過很長一段時間才會傳到這裡來。當時還沒有報紙，所以他們不知道發生在兩百四十多公里外、人口膨脹到四十萬的倫敦的大小事情。

這是個動盪不安、多災多難的怪異時代。雖然英國國教是全國人民信仰的宗教，卻有人認為這個宗教太過腐敗，想要「淨化」它。這些清教徒不斷挑戰國王（也是英國國教的正式領袖）至高無上的權力，最後，在艾薩克出生的那一年，終於爆發內戰。一六四九年，英國國王查理一世被送上斷頭台，清教徒另外成立一個沒有國王的新政府。不過這個政府只維持了十一年，之後老國王的兒子查理二世復辟。當時有些清教徒已經逃離英國，在美洲建立了殖民地。

這時的烏爾索普依舊平靜，只偶爾傳來幾聲動物的叫聲。丘陵平緩的向前延伸，肥沃的深色土壤向蒼翠山谷綿延。這裡最刺激的大事，不過是風車開始取代水車，成為碾磨玉米的主力。

牛頓十一歲時，他一向討厭的牧師繼父去世，漢娜成了有錢的寡婦，收入足以和貴族匹敵。她帶著牛頓三個同母異父的弟妹回到烏爾索普莊園。牛頓討厭他們每一個人，但是漢娜也帶回繼父史密斯大約兩、三百本的藏書，其中大多是宗教書籍。很會做木工又篤信宗教的牛頓，特地為這批珍貴的書籍做了書架。此外，他還獲得了一本厚達一千頁、大部分仍是空白的筆記本，這對牛頓來說格外珍貴，因為當時紙張十分昂貴。

牛頓是個好兒子，但是他顯然對母親和已經去世的繼父心懷不滿。幾年後，他把自己過去犯下的罪行列成一張表，其中一項就是「威脅母親和繼父史密斯，說要放火燒他們，還要燒掉他們遮風避雨的房子。」

歷史學家大多認為，牛頓童年生活孤單，又曾被母親遺棄，造成他情感受傷。不過，這點也可能對身為科學家的他有幫助。後來牛頓曾說：「『發現』是沉默與深思的產物。」從童年開始，牛頓大部分時間都是在沉默中獨自度過。他一直在思考，不斷的思考。

第二章 令人驚奇的玩具

在牛頓大約十二歲時，家人將他送去十幾公里外、位於格蘭瑟姆（Grantham）的愛德華國王中學（King Edward Grammar School）念書。格蘭瑟姆是一個只有幾百戶人家的村莊。牛頓寄住在藥商克拉克（William Clark）家裡，克拉克平時會幫村裡的人配藥。

這位藥商的工作室可能是牛頓見過最令他興奮的地方。在當時的醫藥界，關於疾病和藥物性質的新觀念正在形成，不過藥商仍然同時採用民俗療法配藥，所以會有人要買煙燻馬睪丸、包裹在絲裡的蜘蛛或是在五月蒐集的露水。有種藥劑是「把三百隻馬陸的頭拔掉後搗成糊狀，再泡進四．六公升的麥芽酒中」。有人相信，如果在紙上寫下「驅病的咒語」幾個字，或是畫上星座符號，然後把這張紙放在口袋裡，就不會受到瘟疫等可怕疾病的侵襲。

牛頓從克拉克身上學到很多藥草相關知識。他會煮葉子、種籽和草根，把這些東西放在陽光下曬乾，再用臼杵磨成粉，然後捏成一顆顆藥丸。這可能是牛頓邁向科學的第一步。此外，克拉克的兄弟曾經當過劍橋大學的教授， 而牛頓可以自由取閱他書架上的書。這是牛頓與十七世紀義大利天文學家伽利略（Galileo）及其他科學界巨人的首次接觸。不久以後，他將會更熟悉這些人。

克拉克有兩個繼子，牛頓和他們相處得並不融洽。（意外嗎？）牛頓很聰明，所以可能不太能容忍不聰明的人。克拉克還有一個繼女凱薩琳，七十年後，凱薩琳仍記得自己曾和牛頓牽過手。如果這是真的，那就是牛頓曾對女孩子表現出好感的唯一證據。牛頓覺得女人沒什麼用， 他很可能也同樣有著傳統的男尊女卑觀念，就像牛頓那個時代最偉大的詩人彌爾頓（John Milton）在《失樂園》（Paradise Lost）一書中所描述的，認為女性是「自然界的大瑕疵」。

牛頓在格蘭瑟姆與其他八十多個男孩一同接受當時的標準教育（這所學校只收男孩子，大多數女孩在家受教育）。校長斯托克斯（Henry Stokes）教導學生拉丁文、希臘文和希伯來文，以及一些對農夫來說很實用的數學運算。研讀聖經是英國學校課程最重要的一環，而不是自然哲學（科學）。當時並不像現在這樣有百科全書、字典， 英文也還沒確立嚴格的基本拼字規則。

奇怪的是，牛頓在格蘭瑟姆的班上什麼都墊底。以他的年紀來說，身材算是相當瘦小，學業也老是落後。老師在成績單上給他的評語是「注意力不集中」及「懶散」。

牛頓不太和其他人來往，即使有，對象也幾乎總是凱薩琳與她的朋友。男孩子似乎都很討厭他，或許他們曾經嘲笑他個子小。牛頓嘗試要讓男孩們喜歡他，但是他的努力卻得到反效果。

牛頓求學期間的朋友，記得他是一個「認真、安靜、理性的男孩」，也記得他的奇怪發明，以及「特別喜歡製作機械」。

牛頓的雙手很靈巧，曾經用木頭製作教堂和其他建築物的模型。一有錢就會去買做木工的工具，然後用這些工具製作出其他工具。他在學校裡坐過的每張長椅，都會刻上自己的姓名。他的作品有些就像玩具一樣，例如曾經用木頭為凱薩琳和其他女孩製作娃娃屋的家具，也曾經為自己打造一輛小的四輪車，坐上這輛車之後，他可以靠著轉動曲柄，控制小車前進。

在市集日裡喝啤酒的農夫，有時猛然抬頭，會看到在天色漸黑的空中「遠處」出現了「惡兆」——其實那是牛頓製作的風箏，尾巴上還繫著燈籠呢。

牛頓不是喜歡玩樂的人，他的玩具與其說是做來玩， 不如說是拿來做實驗用的。例如，他之所以做風箏，是要設法了解哪種形狀、哪種比例的風箏飛得最高、最穩定。他是在體會測量、測試以及修正自己想法的重要性。

他最不可思議的作品之一，是座小型風車。當時格蘭瑟姆正在建造當地的第一座風車，牛頓每天都在附近打轉，看木匠工作。這座風車真是棒極了，可以利用風力來完成磨玉米這類繁重工作。牛頓運用他的觀察力和獨特的創造力，做出自己的木製風磨，利用風力來轉動布製翼板。他還做了一台小型踏車，用一隻活生生的老鼠踩動輪子來產生動力，他只要拉動綁在老鼠尾巴上的細繩，就會產生「鼠力」。

有一天，可能是在教堂裡，牛頓看到了一種讓他驚奇的東西——一座新擺鐘。從此他非常喜歡測量時間。日晷（或稱為日規）令他著迷，陰影規律的在晷面上移動，顯示出白晝的時刻。他在牆上畫了簡略的圓形和弧形，再打進木樁；接著用細繩把一個球綁在木樁上，用來測量陰影。這樣，他就能每天追蹤太陽在天空中的運行軌跡。如果有人問他時間，他可以單憑陰影就分辨出，現在最接近哪一刻鐘。

牛頓還製作了一本曆書，裡面詳細記錄太陽運行的情況及每個月的天數，並能夠推算出接下來二十八年的太陽曆。不過，當時的英國曆書頗有爭議，因為英國與世界脫節，所使用的曆書比歐洲其他國家少了十天。之後，牛頓極力主張改革英國的曆書。

貝特（John Bate）撰寫的《自然與藝術之謎》（The Mysteries of Nature and Art）一書讓牛頓興奮不已。他逐字逐句抄寫每個段落，實際操作書中的實驗，並根據書中的配方製作藥膏，還調製出許多不同顏色的油墨。他靠著自學，學會捕鳥、熔解金屬、製造煙火以及畫畫。他死後留下許多精美的炭筆畫，畫中的主題除了幾何圖形外，還包括船隻、鳥、野獸、人和植物。

後來牛頓宣稱自己在十六歲時就做了第一個「實驗」。不過就算這次實驗證明了某項理論，大家也不清楚到底是什麼理論。那個實驗是這樣的：在一場猛烈的暴風雨中，牛頓先是迎著風往前跳，然後又順著風向跳。他將這幾次跳躍，和他在沒有風的日子裡跳躍的距離做比較，得出的數據讓他依稀體認到那場暴風雨的威力。牛頓向同學吹噓自己的這項發現，他們卻對這些一點興趣都沒有。

母親也不鼓勵他繼續研究，她不認為讓牛頓接受教育有什麼用處。有時候她竟然還會把他從學校裡拖走，帶回烏爾索普幫忙農事。畢竟，他將來還是要走上務農這條路。

許多例子都足以說明牛頓對務農有多麼不感興趣。在應該照顧羊群的時候，他卻在實驗怎麼用羊血製造墨汁（紅色一直是他最喜歡的顏色）；不去犁田，反而去蒐集、曬乾藥草和莓果來製作藥劑；叫他去提水，他卻花好幾個小時觀察溪水是怎麼流動的，或是去做小型水車；應該在市場賣羊毛的時候，他卻躲在乾草棚下看書。

後來是舅舅威廉解救了牛頓，讓他能夠回學校念書。或許舅舅早就察覺到牛頓是少數可以上大學的孩子。再次回到格蘭瑟姆後，牛頓搬去校長家裡住。

大約在這段時間，發生了一件趣事。有個惡霸踢了牛頓的肚子一腳，牛頓於是向這個男孩提出放學後決鬥的挑戰，決鬥的地點在學校對街。出乎所有人的意料，身材較瘦小的牛頓居然贏了。他不只把對手痛扁了一頓，還揪住他的耳朵，拖著他走，然後把他的臉推去撞牆。其他男孩都對他所展現的力量震驚不已。對牛頓來說，這是他生命的轉捩點，這次事件之後，他在班上的形象徹底改變。這場決鬥之前，他是班上最被瞧不起的學生，之後，他取得了應有的地位，成為學校裡的頂尖人物。

牛頓十七歲時，母親又要他回家。這次她雇了個可靠的僕人，教牛頓怎麼經營農場，但卻沒什麼用。有一次、牛頓牽著一副轡頭回馬房，所有的人看了都捧腹大笑，原來，馬早就已經掙脫轡頭了，他卻沒發現。他修補的籬笆老是倒下來，看顧羊群時也沒辦法專心，讓羊踩進鄰居的玉米田，害他母親必須賠償人家。在市集日，牛頓賄賂僕人讓他在城鎮外下車，還將他的書和工具一起卸下車。牛頓就這樣度日如年的熬過了悲慘的九個月。

後來，牛頓的舅舅威廉再度介入，他和那位在格蘭瑟姆的校長一起去勸漢娜把牛頓送回學校念書。在校長提議減免學費之後，漢娜終於讓步。一六六○年，牛頓回到格蘭瑟姆，完成上大學之前最後的學業。烏爾索普莊園裡的僕人都覺得牛頓又懶又笨，看到他離開，他們肯定都很高興。

牛頓從中學畢業那天，校長發表演說，對牛頓大加推崇。據說，校長眼中滿是驕傲的淚水，鼓勵其他男孩要更努力效法牛頓。這些男孩的眼中也充滿了淚水——或許是解脫的淚水，因為從此以後，他們可以不用再看到這個不討人喜歡的同學了。

第一章 孤單「悲慘」一詞很適合用來形容牛頓的童年，而這段時期開始於一六四二年的聖誕節。這並不是個值得慶祝的日子，因為牛頓的父親三個月前才剛過世。牛頓是個早產兒，出生時又瘦又小，沒有人認為他能夠活下來。他剛初生那幾天，母親漢娜把他安置在火爐後方的一個小箱子裡，讓他能夠保持溫暖，並用一個特殊的枕頭包住他的脖子，支撐住他動來動去的頭。在十七世紀，一個英國女人往往會生下超過十二個孩子，而其中通常只有一半能夠存活下來。小牛頓是個鬥士，他活了一年、然後兩年、然後是三年。但就在這個時候，母親漢娜遺棄了他，改嫁...

前言
孤單
最令人驚奇的玩具
課堂外的學習
蘋果
牛頓vs． 虎克
數學大戰
天文大戰
全世界最偉大的科學巨著
牛頓vs． 牛頓
鍊金術之謎
深紅色年代
影響
附錄
本書相關人物介紹
牛頓年表

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