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引子

1789年,法國大革命爆發。1793年新年伊始,法王路易十六就被推上斷頭台,皇后也一併送了命。1791年~1794年雅各賓派專政期間,僅僅在巴黎的斷頭台上,就砍掉了七萬顆腦袋。人們渴望一位英雄來領導法國,結束這種亂糟糟的局面,到底誰才能擺平這一切呢?別著急,歷史早已給法國安排好了人選。此人已經乘上從埃及的亞歷山大港出發的戰艦,直掛雲帆,急匆匆趕回法國。

1799年霧月,這位年輕的軍官經過三十七天的遠航回到法國,他在民眾眾星捧月般的歡迎中來到首都巴黎。沒過多久,他就在民眾的狂熱支持下發動政變,迅速取得政權,開始了他為期十五年的統治。這位年輕的軍官,就是大名鼎鼎的拿破侖。拿破侖是個虔誠的基督徒,他一上台,就廢除了共和國歷,恢復了格裡高利歷,法蘭西以後的時光再也沒有以風花雪月命名月份了。

拿破侖剛剛執政,日理萬機。國家也逐漸從混亂的狀態中恢復,有大量工作要他去處理。他還自告奮勇兼任了法國科學院的院長,可見他對自然科學的喜愛。可惜他自己沒那麼多精力去管具體的事,數學物理委託給了老師拉普拉斯,博物地質靠居維葉,兩位「大牛」合作執掌科學院。

拿破侖恐怕沒注意到,一本厚厚的大書已經呈放在了他的案頭,這本書就是剛剛誕生不久的巨著《天體力學》。擺到他案頭的只是第一卷和第二卷而已:第一卷兩冊,第二卷三冊。後面這部巨著還將陸續寫上五卷一共十六冊,作者正是拿破侖的老師拉普拉斯。拿破侖當年報考軍事學院,數學考卷正是拉普拉斯出的。在軍校裡他學的是炮兵,少不了要幹些彈道計算之類的活兒。對於數學,拿破侖也並不是外行,他偶有閒暇,發現了老師送來的這本厚厚的書,打開翻看,一整本書,全都是大段的微積分運算,即使是受過數學基礎訓練的拿破侖,也免不了一臉茫然。其實拉普拉斯還不算是最過分的,拉格朗日《分析力學》寫了四百多頁,從頭到尾連一張插圖也沒有。相比之下,牛頓牛爵爺寫起書來就人性化多了,他那部劃時代的巨著《自然哲學之數學原理》裡面大量採用了幾何的辦法,相對來講要直觀得多了。

牛頓牛爵爺,雖然是微積分的發明者之一,但是那是微積分的草創時期,牛頓還是更加習慣於用幾何學方法來計算物理問題,但是幾十年過去了,到了拉格朗日、拉普拉斯他們這一代人手裡,微積分已經變成了天下之利器,物理學的數學根基。拿破侖一時間來了興致,就把老師拉普拉斯給請進了執政官邸杜伊勒裡宮。

拿破侖跟拉普拉斯聊天,說這本天體力學,他已經看過了。這部書裡面非常詳細地描述了天體運行的規律以及計算方法。內容也很豐富,有理論力學原理、天體力學的基本問題、吸引理論和均勻流體自轉時的平衡形狀、海潮和大氣潮理論、歲差和章動、月球天平動以及土星環運動。但是,拿破侖覺得拉普拉斯有一個問題沒有描述:到底是誰使宇宙如此運行呢?拉普拉斯說:「我知道你指的是誰,你指的是上帝吧?」拿破侖說:「你這部書裡面,沒有體現出上帝的作用啊!」拉普拉斯說了一句離經叛道的話:「我不需要上帝這個假設。」其實,拿破侖也就此詢問過同時代的大科學家拉格朗日,拉格朗日的回答要圓滑得多,他說:「上帝這個假設真的很不錯喲,可以解釋許多問題……」

拉普拉斯幾年前寫了一本篇幅比較小的書,叫《宇宙體系論》,裡面提出了太陽系起源的「星雲假說」。在這個假說中,拉普拉斯用數學和牛頓力學的方法描述了星雲最後是如何形成太陽系以及行星系統的。整個過程並不需要所謂的「第一推動」,因此也就沒有上帝什麼事了。在拉普拉斯看來,不能觀測到的東西,最多只能當成「假設」來對待,對於數學上計算出來的某種可能性,討論討論倒是非常有必要,牛頓的運動定律畢竟不會阻止稀奇古怪的玩意存在。在這本書裡,拉普拉斯就描述了一個非常奇怪的天體,也引起了拿破侖的興趣。

拿破侖問拉普拉斯:「真的存在那種神奇的天體,我們完全看不見嗎?」拉普拉斯回答:「這是有可能的,我稱它為『暗星』。一個密度很大的恆星,由於其引力的作用,將不允許任何光線離開它,宇宙中最大的發光天體卻不會被我們看見。您對大炮非常熟悉,您知道炮彈速度不夠快的話,最終還是會掉回地面。一顆很大的恆星,表面的引力也會變得非常大。光速再快也終究是有限的,當某顆恆星的引力強大到逃逸速度超過了光的速度,那麼連光也逃不出來。牛頓在《光學》一書中描述到:光是一串的微粒組成的,就像一顆顆微型炮彈,速度不夠快的話,那是逃不出萬有引力的牢籠的。」

拿破侖來了興致,他又問:「光速究竟是多少呢?笛卡爾認為光是不需要傳播時間的,可是伽利略卻認為是需要的,但是伽利略也沒能測出光的速度。」拉普拉斯回答:「根據佈雷德利的光行差觀測,大約是30萬千米。」拿破侖又問:「那麼我們能夠觀測到暗星嗎?」拉普拉斯當然一時間也給不出一個令人滿意的答案,誰知道呢?這不過是一個數學上的假說而已。科學家不是先知,科學家只是有一份證據說一份話。拿假說當真理,還不許別人質疑,那號人是神棍。

接下來的幾年,拿破侖忙於對外作戰,大軍所向披靡,手下人也連鏟帶劃拉地把各種珍貴的藝術品和科學標本帶回了法國,收藏到了杜伊勒裡宮北面二百五十米開外的盧浮宮,就連古生物化石,他也不惜派兵搶回來。後來拿破侖又忙著加冕稱帝,自然是無暇顧及天體力學這方面的興趣愛好,但拉普拉斯照舊會把新出版的《天體力學》呈獻給法蘭西帝國的皇帝陛下,包括前幾卷的修訂版,也包括最新寫完的新章節。拿破侖要是有興趣翻閱的話,他會發現,在新版本裡面,拉普拉斯有關暗星的描述不見了!消失了!被刪得乾乾淨淨……

究竟發生了什麼,讓拉普拉斯悄無聲息地刪掉了對「暗星」的描述呢?一位眼科大夫的奇妙實驗弄得半個歐洲物理學界三觀盡毀……