卷第六章中表达了这一观点,古希腊传记作家第欧根尼·拉尔修在《哲学家列传》( De
vitis dogmatibus et apophtegmatibus clarorum philosophorum,牛顿藏有此书)中则表示,
这句格言的拉丁语版是亚里士多德说的。关于这句格言出处的更多探究,请参阅亨利·格
拉克的《牛顿在欧洲大陆》( Newton on the Continent)中的《吾爱吾师和其他朋友》
(“Amicus Plato and Other Friends”)篇章。
正如格拉克所写的,牛顿当时正在深入研读(有时持有异议)沃尔特·查尔顿的《伊壁鸠
鲁–伽桑狄–查尔斯顿之自然哲学》( Physiologia Epicuro-Gassendo Charltoniana)、笛卡
儿的部分拉丁文论著、柏拉图派亨利·摩尔的《灵魂的不朽》( The Immortality of the
Soul)和化学家罗伯特·玻意耳的著作。J.
E.
麦奎尔和马丁·塔米的《一些哲学问题》
( Certain Philosophical Questions,包括仔细的誊抄)对牛顿的《问题》做出了权威的分
析。
这本笔记现藏于剑桥大学图书馆,编号为 Add MS 3996。我的引用使用了牛顿标注的页
码。
关于第一物质、关于原子。牛顿能否借助逻辑之力知道,物质是连续
且无限可分的,还是不连续和分散的?物质的最终组成部分是数学中的
点,还是实际存在的原子?由于数学中的点不具实体或维度,“而只是
一种想象的实体”,因此,即便无穷的点也可以合并形成具有实际广延
的物质,即便无数个真空点(“散布其间的虚空”)也可以将物质的组成
部分分离,16 以上观点似乎还是难以令人信服。对于上帝作为造物主的
角色问题可能是个危险的探讨领域。“认为第一物质以别的东西为基础
的说法是矛盾的”,他在括号中补充道,“上帝除外”;但经过再次思考
之后,他把这句话划掉了——“因为这意味着存在某些第一物质必须依
赖的物质”。就像引导古希腊人那样,推理把牛顿引向了原子——不是
通过观察或实验,而是通过排除其他的可能。牛顿自称是微粒论者和原
子论者。“第一物质一定是原子。这种物质如此之小,小到无法分
辨。”它非常小,但不是无穷小,不是零。它无法分辨,但牢不可破且
不可分。这是一个尚未确定下来的概念,因为牛顿还看到一个平缓变化
的、曲线的和流动的世界。那么时间和运动的最小构成元素是什么呢?
这些元素是连续的还是分散的呢?
16《问题》,第 1 页。
量、位置。“广延与位置相关,就像时间与天和年相关,等等。” 17 牛顿
在另一个有争议的问题中提到了上帝:空间是有限的还是无限的?这里
所说的不是几何学家想象的抽象空间,而是我们身处的真实空间。当然
是无限的!“说广延是无定限的,”(这实际上是笛卡儿说的)“就好比
说上帝是无限完美的,因为我们无法全盘了解他的完美。”
17同注 16,第 6 页。
时间与永恒。牛顿对此没有进行抽象的讨论,只是画了一张水或沙驱动
的轮形钟草图,并提出了有关不同制作材料的实际问题,比如“球状金
属粉尘”。之后他才开始研究“运动”,同样也是从寻找基本构成元素,
也就是原子的同等物入手。“运动”引出“天体物质和星球”——这将遭遇
欧陆思想早期反响的牛顿引向了笛卡儿。笛卡儿认为,宇宙中可能没有
真空,因为宇宙就是空间,而空间意味着广延,而广延必然牵涉物质。
同样,世界遵循机械原理:所有的运动都是通过接触传递的,一个物体
直接推动另一个物体,并没有来自远处的神秘影响。
因此,真空不能传播光。笛卡儿(通过想象)认为,光是“压力”的一种
形式,因为当时的哲学家们才刚刚开始构想,压力是一种看不见的流体
(空气)可能拥有的特性。但是牛顿听说了罗伯特·玻意耳的气泵实
验,而“压力”就是玻意耳基于这种新意义所使用的词语。牛顿又站在了
一个新的起点上。
笛卡儿的涡旋
在笛卡儿的宇宙中,物质充满了整个空间,并形成涡旋。
吉尔贝–夏尔·勒·让德尔,《观点研究或为人类思想服务的回忆录》( Traite de l'opinion ou
memoires pour servir à l'histoire de l'esprit humain,巴黎,1733年)
无论笛卡儿学说中的第一元素是否能背转涡旋,并持续将涡旋物质
驱离太阳以产生光,并耗费自身的大部分运动来填充以太小球之间
的缝隙。18
18同注 16,第 32 页。
从物质到运动,再到光,再到宇宙的构造。太阳用光束来推动涡旋。无
处不在的涡旋可以推动任何事物:牛顿设想出一种永动机,并画出草
图。但是,光在笛卡儿的学说中扮演着微妙的角色,而试图从字面上去
理解笛卡儿的牛顿已经感觉到其中的矛盾之处。压力并不仅限于直线,
涡旋在拐角处旋转。因此牛顿断言:“光不可能是压力产生的,否则,
我们就应该看到夜晚跟白天一样亮,或是比白天还要亮的光,我们就应
该在头顶看到明亮的光,因为我们受到向下的压力……”日食也就不会
使天空变暗。“一个在夜里行走或奔跑的人应该能够看到东西。当火把
或蜡烛熄灭时,我们换个角度就应该能看到一束光。” 19
19同注 16,第 21 页。
另一个难以理解的词语“重力”开始出现在牛顿的“问题”中。它的含义在
各处闪现。它构成了一对相关词——“重与轻”(gravity & levity)中的
一个。它代表了一个下落物体的趋势,一直向下。但怎么会这样
呢?“引起重力的物质必须穿过整个物体。物体在下降后必须再次上
升,否则的话,地球的腹中就必然存在腔穴和空洞来容纳这些物
体……” 20
那个难以想象的地方,也就是地球的中心,必然拥挤不堪
——地球上所有的流都返回家中。“当这些流汇集在地球中心时,它们
必然会收缩在一个狭小的空间里,并被挤压在一起。”
20同注 16,第 19 页。
然而,重力也可能是物体所固有的,就算物体所处的位置发生变化,它
也是一个可以精确测量的量。“一个物体处在不同位置,比如山顶和山
脚,或不同的纬度,其重力或许可以用某种工具来测量”——牛顿绘制
了一个天平。他做出了“重力射线”的猜想,如果猜想成立的话,那
么“重力”所指的也可以是物体运动的趋势,这不仅是向下的运动,而是
朝向任何方向的运动;一旦物体开始运动,它就会保持这种运动的趋
势。即便存在这种趋势,也还不存在用来描述它的语言。牛顿对炮弹的
问题进行了思考:为什么炮弹在离开炮膛相当一段时间之后仍在上
升?“剧烈运动持续的成因”——他划掉了“的成因”。“要么是空气,要
么是预支的运动力”——他划掉了“运动”,并用“力”取而代之:
剧烈的运动(牛顿绘制的草图)
牛顿的《问题》,Add MS 3996,f 98r。*
*经英国剑桥大学委员会许可。
剧烈运动持续的成因,要么是空气,要么是预支的运动力,要么是
被推动物体本身的重力。
但是,炮弹长时间的上升是如何得到空气的助力的呢?牛顿注意到,空
气在炮弹头部的聚集要多过在尾部的聚集,“所以,与其说助力,不如
说阻碍”。因此,持续的运动必定源自某种物体内在的自然趋势。但那
是“重力”吗?
牛顿的一些问题仅仅停留在列出题目这一步,比如“流动性、稳定性、
湿度、干度” 21。这也无妨。但对“关于热与冷、磁力吸引、色彩、声
音、新生与腐坏、记忆”的问题,他已经展开了研究。这些问题形成了
一个包含测量、时钟和刻度、操作实验和想象实验的研究计划。牛顿雄
心勃勃地将整个自然界都列入自己的研究计划之中。
21“Siccity”:干度。
还有一个难题让牛顿费尽思量——“海水的涨潮与退潮”。他想到一种方
法,可以用来验证月球“对大气的压力”是否就是出现潮汐现象的原因。
在一根管子里装满汞或水,把管口封上,“液体会下降三到四英寸,
(或许)留出一部分真空”;然后在空气受到月球的压力的时候,看看
管中的液体是会上升,还是会下降。牛顿想知道海平面是不是白天上
升、夜晚下降;是早上高一些,还是晚上高一些?尽管全世界的渔民和
水手对潮汐的研究已有上千年的历史,但人们仍然没有积累足够的资料
来解开那些困扰他们的问题。22
22世界各地的沿海居民很早就注意到潮汐的运动和月亮、太阳的变化存在时间上的吻合。
尤其是北大西洋沿岸和港口附近地区的僧侣,他们几百年间一直在记录与此相关的数据
(尽管没有对外公布)。