科普 上帝掷骰子吗   》 第7节:章节标题(7)      Capo

  色散实验是牛顿所做的最为有名的实验之一。实验的情景在一些科普读物里被渲染得十分impressive:炎热难忍的夏天,牛顿却戴着厚重的假发呆在一间小屋里。窗户全都被封死了,所有的窗帘也被拉上,屋子里面又闷又热,一片漆黑,只有一束亮光从一个特意留出的小孔里面射进来。牛顿不顾身上汗如雨下,全神贯注地在屋里走来走去,并不时地把手里的一个三棱镜插进那个小孔里。每当三棱镜被插进去的时候,原来的那束白光就不见了,而在屋里的墙上,映射出了一条长长的彩色宽带:颜色从红一直到紫。这当然是一种简单得过分的描述,不过正是凭借这个实验,牛顿得出了白色光是由七彩光混合而成的结论。
  
  
    图1.5 牛顿在做色散实验(原画John Houston 1870) 图1.6 光的色散
  
  然而在牛顿的理论里,光的复合和分解被比喻成不同颜色微粒的混合和分开。他的文章被交给一个三人评议会审阅,胡克和波义耳正是这个评议会的成员,胡克对此观点进行了激烈的抨击。胡克声称,牛顿论文中正确的部分(也就是色彩的复合)是窃取了他1665年的思想,而牛顿“原创”的微粒说则不值一提,仅仅是“假说”而已。这个批评虽然不能说是全无道理,但很可能只是胡克想给牛顿来一个下马威。作为当时在光学和仪器方面独一无二的权威,胡克显然没把牛顿这个毛头小伙放在眼里,他后来承认说,自己只花了3-4小时来阅读牛顿的文章。不过胡克显然没有意识到,这次的对手是那样与众不同。
  
  牛顿大概有生以来都没见过这样直截了当的批评。他勃然大怒,花了整整4个月时间写了一篇洋洋洒洒的长文,在每一点上都进行了反驳。胡克惨遭炮轰,他的名字出现在第一句里,出现在最后一句里,在中间更出现了25次以上。韦斯特福尔(R.S.Westfall)在那本名扬四海的牛顿传记《决不停止》(Never at Rest)中描述道:“(牛顿)实际上用胡克的名字串起了一首叠句诗。”而且越到后来,用词越是尖刻难听。就这样,胡克大言不惭在前,牛顿恶语相讥于后,两个人都格外敏感且心胸狭窄,最终不可避免地成为毕生的死敌。牛顿的狂怒并没有就此平息,他对每一个批评都报以挑衅性的回复,包括用词谨慎的惠更斯在内。他撤回了所有原本准备在皇家学会发表的文章,到了1673年3月,他甚至在一封信里威胁说准备退出学会。最后,牛顿中断与外界的通信,让自己在剑桥与世隔绝。
  
  其实在此之前,牛顿的观点还是在微粒和波动之间有所摇摆的,并没有完全否认波动说。1665年,胡克发表他的观点时,牛顿还刚刚从剑桥三一学院毕业,也许还在苹果树前面思考他的万有引力问题呢。在牛顿最初的理论中,微粒只是一个临时的方便假设而已,根本不是主要论点。即使在胡克最初的批评之后,牛顿还是作出了一定的妥协,给波动说提出了一些非常重要的改进意见。但在此之后,牛顿与胡克的关系进一步恶化,他最终开始一面倒地支持微粒说。这究竟是因为报复心理,还是因为科学精神,今天已经无法得知了,想来两方面都有其因素吧。至少我们知道牛顿的性格是以小气和斤斤计较而闻名的,这从以后他和莱布尼兹关于微积分发明的争论中也可见一斑。
  
  不过,一方面因为胡克的名气,另一方面也因为牛顿的注意力更多地转移到了别的方面,牛顿当时仍然没有正式地全面论证微粒说(只是在几篇论文中反驳了胡克)。而胡克被牛顿激烈的言辞吓了一跳,也暂且鸣金收兵[ 不过两人相安无事的时间并不长,到了1675年他们又在光的问题上大吵了一架。]。在胡克的文稿中我们可以发现一些反驳意见,其中描述的一个实验几乎就是150年后菲涅尔实验的原型。不过这封信很可能并没有寄出,即使牛顿读到了,也显然没有为此而改变任何看法。在牛顿和胡克都暂时沉寂下去的时候,波动方面军在另一个国家开始了他们的现代化进程——用理论来装备自己。荷兰物理学家惠更斯(Christiaan Huygens)登上舞台,成为了波动说的主将。



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