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第二十七回:蘋果月亮天上地下一個樣,癡男傻女你東我西難成雙

第二十七回:蘋果月亮天上地下一個樣,癡男傻女你東我西難成雙

——萬有引力定律的發現上回說到波義耳正在家裡安心寫書,忽然胡克跑進來大喊有好消息。原來是倫敦來信,要成立皇家學會,請波義耳去主持。波義耳一聽也喜上眉梢,不久他便帶上胡克等前往倫敦。這無形學院真的發展成一所有形的皇家學會了。近代科學浪潮滾滾,科學隊伍人才輩出也實在需要一個組織將大家團結起來,這皇家學會集很多學術團體而成。另一方面,當時在各學科研究領域已出現很多重要人物和重要的科學成就,如伽利略在力學上的發現,開普勒對天空的立法,笛卡兒在數學上的發明……真是各路英雄風雲際會,各個領域百花齊放,這時也實在需要一個更高的偉人出來,將這些新成果總結一番,歸納出一個解釋自然世界的總法則。說也奇怪,就剛好在伽利略逝世的1642年,牛頓(公元1642-1727)來到人間。

真是天降大任於斯人,必先苦其心志,勞其筋骨。這牛頓末出娘腹,父親便去世;不到兩歲,母親又改嫁。在舅舅和外祖母的撫養下,他從小體弱多病。1661年6月,他以“減費生”身份考入劍橋大學三一學院。他比一般同學都大四、五歲,但他從小有個好習慣,就是愛親自動手做小機械之類的玩藝兒,手極巧。入學後遇著一個叫巴羅的好老師的悉心栽培,這遲熟的牛頓茅塞頓開,學業進步很大,經常提出一些自然和數學方面的問題,使巴羅又驚又喜。誰知好景不長,學習不到三年,便發生了席捲全國的大瘟疫,倫敦在1665年一個夏天便死了二萬多人。學校只好放假,牛頓捲著鋪蓋又回到老家沃爾斯索普村。

這時的牛頓腦子裡已裝了許多天文、數學知識,和當時在村裡割草鋤地時自然不同。他大部分時間用在閉門讀書上,或有時到田間、樹下仰頭作著誰也猜不透的冥想。好在離他家不遠住著一位斯托裡小姐,這是他青梅竹馬的女友。他倆常在一塊說話,倒也不算寂寞。

這天夜幕初降,晚餐過後,牛頓在自己的房間裡剛捧起伽利略的《對話》,忽聽窗外有風由遠及近,簌簌颯颯,搖著那些樹葉,奏起一陣秋聲。不一會兒“撲通”一下,輕輕地像有甚麼東西落在院裡,接著又是一下。牛頓合上《對話》,披衣推門而出。院裡月光如水,落葉滿地,他在樹下踱著步子,想著剛才那聲音。忽然又是“撲通”一聲,一個東西擦著他的肩膀,跌落在自己的腳邊。他吃了一篇,忙蹲下一看,是一個熟透的蘋果,再向地上摸了摸,早落下有五、六個了。牛頓心裡一喜,將蘋果拾到衣襟裡,想:我現在我給斯托裡送去,讓她高興高興。自我回家以來,她常常給我送些果醬呀,草莓呀,我卻沒有回謝過人家。牛頓蹲下拾蘋果時這樣想著,可是當他兜著衣襟直起身時,抬頭看見了那輪明月,不免又犯起尋思來:蘋果熟了就會落到地上,那月亮為甚麼不會落下來呢?再者,這蘋果為甚麼不會與月亮一樣,飄上天卻非要往地上落不可呢?為甚麼月亮繞著地球轉,也不會飛走?伽利略說,物體不管輕重落地時是一樣快的,這月亮與蘋果為甚麼不一樣?“月亮、蘋果……”他這樣一路念叨著,不覺已走到斯托裡小姐家的門前。響聲驚動了小姐,她掀起窗簾,一看那個瘦高的身影,慌忙一陣風似地跑出來:“啊!親愛的,怎麼你來了?”她知道每天晚上牛頓是關門讀書的。牛頓笑了笑,捧出衣襟裡的蘋果。斯托裡想不到他還會這樣多情,忙將他請到屋裡,心頭高興得怦怦直跳。她忙著又搬椅子又倒茶,而牛頓放下蘋果,轉身便走。斯托裡忙追上去:“好不容易來我家一趟,也不多坐一會兒?”牛頓卻答非所問:“親愛的,外面月色正好,你說月亮為甚麼不會掉下來?”“唉呀!你又中甚麼邪了,每天盡和我說這些怪問題,我才不管呢!我只知道月亮下面我倆好散步。”斯托裡格格地笑道。其實她是很喜歡聽牛頓講這些怪問題的,雖然她聽不懂,但能和他在一起心裡總覺得熱乎乎的。這時她將那只溫柔的小手伸在牛頓的大手裡,牛頓不再說話,他們就這樣默默地走著,一會兒又回到牛頓家那棵蘋果樹下。牛頓這才如夢初醒,說:“斯托裡,我再送你回家吧。”“你今晚這樣癡癡呆呆的,送走我,怕你也找不見家了。”斯托裡笑了笑,忙抽出手來,轉身疾走著回去了。

一連三天,牛頓沒有出門。他把在巴羅老師身邊學的知識全部調動出來,又翻出伽利略、開普勒的書來。他每天睡得很晚,又起得很早,起床後常常是剛穿上一隻袖子,就拿起筆來伏案計算,直到外祖母來喊他吃午飯,才發覺衣服還未穿好。他和前人不一樣,他們是靠觀察,靠測數據,而他覺得關鍵是要找出這些已知材料之間的聯繫。他要靠思考,靠數學推導來攻這個蘋果與月亮是不是一樣的難題。他想那月亮繞地球飛行的速度v月應該是它的繞地軌道長除以繞地球週期(v(月)=2πr/T),月亮的向心加速度a月=v(月)2/r=4π2r/T2=0.0027米/秒2(T=27.3天=2.36×10^6秒,v=3.8×10^8米)。這是天上的規律。那麼地球吸引蘋果呢?它的加速度就是自由落體加速度g=9.8米/秒2。根據開普勒三定律可推出兩行星間的吸力與它們間的距離平方成反比。天上地下的規律一個樣,那麼這個比例是成立的a(月)/g=R2/v2(R是地球半徑,即蘋果到地心距離;r是地月間距離)。g=9.8,r=60R,所以a(月)=9.8×(1/60)2=0.0027米/秒2。妙極了,從不同的途徑推出了一樣的結果,這就證明天上地下,蘋果月亮原來一個樣啊。物體間都是一種同樣的吸力,其所以大小不同只是由於它們的質量和相互間的距離不同。F=GMm/r2。這種力是不分天南海北,春夏秋冬,天上地下,到處都有的萬有引力啊。

正是:

事物彼和此,都有相似點。可貴在聯想,舉一可反三。

這天深夜,當牛頓呆坐在他那間房子裡,腦子裡頓時開了竅,他發現了宇宙。他真不敢相信,從1543年哥白尼發表《天體運行》到1642年伽利略死,兩代巨人奮鬥了整整一百年;從第谷十七歲起在赫芬島一直不停地觀察星座,到他的學生開普勒1630年完成《星表》不久病死他鄉,多少人前赴後繼呀。而他自己,這個才23歲的大學生,不過為躲瘟疫,退居鄉下,竟因為看到幾顆蘋果落地,就這樣幸運地窺見了宇宙的奧秘。他不敢相信這是真的,他面對桌上紛亂的稿紙,抬頭眺望夜空,真有點替伽利略可惜-你為甚麼不願承認開普勒的橢圓定律,再用你非凡的才智去計算一下呢?還有開普勒,你那開闊的思路囊括宇宙,檢索眾星,怎麼忘記將這地上之物也查一查呢?還有笛卡兒……啊,這許多巨人將肩膀支起,是等我來踩看攀登啊!上帝在那天晚上將蘋果摔落地上,是啟示我的啊!

和那些科學巨人比,牛頓真覺得自己還是一個毛頭小孩,他也不敢一下子相信自己的發現(這原理直到22年後才正式公佈),只是這勝利鼓舞著他。他又終日伏案,將那些太陽、土星、木星一一地去作著推算。

再說,斯托裡幾天不見牛頓露面,心裡總覺空落落的,牛頓雖總有那樣一種傻氣,但她內心對他還是一片癡情。這天早晨,她從自家雞捨裡新收了十幾個雞蛋,用頭巾包著便來看望牛頓。牛頓見她來了自然十分高興,便也離開書桌在床邊坐下,握著她的小手興奮地講著月亮和蘋果的關係,這回又說到數學計算,她自然更是難懂,不過還是依在他的身旁勉強聽著。一會兒大概牛頓自己也覺得沒有合適的聽眾,突然停下不說了,斯托裡倒真願這樣和他一起安安靜靜地坐一會兒。她將身子更靠近他一些,臉卻不去看他。這時牛頓從桌上拿起一個木雕的大煙斗。自從來到鄉下,他對鄉下人抽的這種煙斗很感興趣,舅舅特意雕一個送他。這時他手拿煙斗,腦子裡不知又在想著什麼。這樣靜坐了一會兒,斯托裡將一隻手伸向他,眼睛只管看著窗外,她等著他捧著她的手指去吻一下,想著,自己的手指就要觸著他那溫柔的嘴唇了。忽然她感到手指被擠得生疼,便不由尖叫了一聲,扭頭看時,牛頓將她的小指頭下意識地往那個大煙斗裡填,眼睛卻不知看著哪裡。她就大喊道:“伊薩克,難道你要把我的手指揉成煙葉嗎?”牛頓這才如夢初醒,紅著臉忙不迭地道歉。斯托裡又故意喊幾聲疼,笑了一陣。她看屋裡這個狼狽樣子,知道牛頓肯定還未吃早點,就去幫他生火。

這個小房間也真夠亂了,塵土封窗,碎紙滿地,床上被子末疊,盆裡衣服未洗。斯托裡先一把推開窗戶,一股新鮮空氣撲面而來,她又打了一盆水去擦窗台,這時火爐上的鍋已經開得嘩嘩直響。她回過頭來,招呼一聲牛頓:“親愛的,我那頭巾裡包著雞蛋,請你煮到鍋裡去。”“是,謝謝。”牛頓說了一聲,很認真地站起,掀開鍋蓋,將雞蛋放入鍋裡。過了一會,斯托裡一邊揉著衣服,又一邊說:“親愛的,熟蛋快熟了,你得先準備一碗涼水,才好往出撈的。”牛頓說:“是,應該的。”身子卻沒有動一下,還在紙上畫著什麼。斯托裡看看他的背影不覺笑了起來:“你呀!沒人管準會餓死。”便起身拿了一把勺子到鍋裡去撈雞蛋。這一撈不要緊,她臉上的笑容頓然消失。她將牛頓推了一把,說:“先生,你就吃這個嗎?”牛頓一回頭,原來鍋裡煮的是懷表!這回,斯托裡可真生氣了。她還是幫他收拾著房間,又重新煮了幾個雞蛋,但是卻一句話也不說。牛頓自知今天在女友面前出了這許多洋相,實在不體面,忙將桌上的書呀,紙呀,一起堆起,想,我今天真該陪她坐一會兒才是。但是他無論說什麼,斯托裡美麗的臉上卻總泛不出一點笑容。他們就這樣默默地煮熟雞蛋,吃完。斯托裡拿起自己的頭巾,道了聲“再見!”便悄悄地離去。

第二天,小姐讓人送來一封短信:“親愛的,也許我與您的來往打擾了您的工作,也許您本來是屬於整個宇宙,不會屬於我。我想,我們要是在一起生活,說不定哪一天您也會將我錯當雞蛋煮到鍋裡。再見。”直到這時,牛頓才知道這個禍已是闖得不小,忙又是回信求情,又是當面謝罪。

到底斯托裡小姐態度如何?且等下回分解。