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自然哲學之數學原理(絕版) | On the Shoulders of Giants:Principia
站在巨人肩上系列
[1111GI004]
作者:牛頓‧著∕霍金編‧導讀
Author:Sir Isaac Newton
譯者:王克迪
25開 484頁 平裝
ISBN:986-729-103-4
CIP:321.1
978-986-729-103-5
初版日期:2005年02月14日
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定價: NT$ 450| 會員價: NT$383

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「如果說我看得比別人遠,那是因為我站在巨人的肩上。」牛頓的這句話已經成為科學史上最膾炙人口的名言。牛頓對現代科學的貢獻卓著,他是微積分、力學、行星運動,以及光與顏色理論的研究之父,但他的歷史地位還是奠基於他那將克卜勒的行星運動定律與現實物理世界之間建立起聯繫的萬有引力定律。這種種成就記載於只花了他一年半時間就得以完成的里程碑著作──《自然哲學之數學原理》當中,不僅融合了哥白尼、伽利略、克普勒的科學成就,成為有史以來的第一部理論物理學的巨著,更被公認為科學史上以及奠定現代科學世界觀基礎的最重要著作。而他在臨近生命終點,卻是如此謙遜的評價自己:「我只不過像是一個小男孩,偶爾撿拾到一塊比普通更光滑一些的卵石或者更漂亮一些的貝殼而已,而對於真理的汪洋大海,我還一無所知。」

Sir Isaac Newton(牛頓)
一六七六年二月五日,伊薩克‧牛頓寫了一封信給他尖刻的敵人羅伯特‧胡克(Robert Hooke),其中有這麼一句話,「如果說我看得比別人更遠,那是因為我站在巨人的肩上。」這句話已經成為科學史上最膾炙人口的名言,一般認為是牛頓承認了他的前人哥白尼、伽利略和克卜勒的科學發現。的確,有時在公開場合,有時在私下場合,牛頓承認這些人的貢獻。但是在寫給胡克的這封信中,牛頓所指的是光學理論,特別是關於薄膜現象的研究,胡克和笛卡兒(Ren eacute; Descartes)都對此做出過重要貢獻。

Stephen Hawking(史蒂芬‧霍金)
史蒂芬‧霍金被認為是自愛因斯坦以來最傑出的理論物理學家,他也做了許多科學普及的工作,是享譽世界的科普暢銷作家。其《時間簡史》(A Brief History of Time)被譯成四十種語言,銷售了數千萬冊,取得科學史寫作史無前例的成功。他後續出版的還有《胡桃裡的宇宙》(The Universe in a Nutshell),以及與索恩(Kip S. Thorne)等人合著的《時空的未來》(The Future of Spacetime)也都獲得極大的迴響。
一九四二年(伽利略去世後三百年)一月八日,史蒂芬‧霍金出生於英國牛津。他起初在牛津大學學院學習物理,並在劍橋大學獲得宇宙學博士學位。自一九七九年起,他一直擔任著盧卡斯數學教授的職位。這個職位是遵照前大學議會議員亨利‧盧卡斯(Henry Lucas)的遺願於一六六三年設立的。首任者是伊薩克‧巴羅(Isaac Barrow),一六六九年由牛頓繼任。擔任該職位的人都被認為是當時最為傑出的思想家。
史蒂芬‧霍金教授致力於研究支配宇宙的基本定律,他與羅傑‧彭羅斯(Roger Penrose)一起證明了愛因斯坦的廣義相對論隱含著時空起始於大爆炸、終結於黑洞的結論。該結果表明,必須把廣義相對論與二十世紀上半葉的另一偉大科學進展──量子理論統一在一起,他發現這種統一會導致這樣的一個結論:即黑洞不應當是全黑的,而是會不斷地發出輻射直到最終消失。另一個猜想是:宇宙在虛時間中是沒有邊緣或邊界的。
史蒂芬‧霍金擁有十二個榮譽頭銜,還獲得許多獎項與勳章,他是英國皇家學會會員與美國國家科學院院士,他在進行理論物理學研究的同時,並沒有忽視家庭生活(他有三個子女和一個孫子),此外他還計畫做廣泛的旅行,並為公眾作演講。

史蒂芬‧霍金(Stephen Hawking)的導讀

一六七六年二月五日,伊薩克‧牛頓寫了一封信給他尖刻的敵人羅伯特‧胡克(Robert Hooke),其中有這麼一句話,「如果說我看得比別人更遠,那是因為我站在巨人的肩上。」這句話已經成為科學史上最膾炙人口的名言,一般認為是牛頓承認了他的前人哥白尼、伽利略和克卜勒的科學發現。的確,有時在公開場合,有時在私下場合,牛頓承認這些人的貢獻。但是在寫給胡克的這封信中,牛頓所指的是光學理論,特別是關於薄膜現象的研究,胡克和笛卡兒(Ren eacute; Descartes)都對此做出過重要貢獻。
有些學者把這句話解釋為牛頓對胡克的一種婉轉的羞辱,因為胡克那躬駝的體形和五短身材實在是與巨人相去甚遠,特別是在報復心極重的牛頓的眼裏。然而,儘管他們之間齟齬良多,牛頓在那封信的結尾處還是採用了一種更加溫和的語氣,謙卑地承認了胡克和笛卡兒兩人的研究的價值。
人們一般認為,伊薩克‧牛頓是無窮小微積分、力學、行星運動,以及光和顏色理論研究之父,但是他本人的歷史地位還是由他對於萬有引力的描述、提出運動和吸引的定律來決定的,這些成就記載在他的里程碑著作《自然哲學之數學原理》(Philosophiae Naturalis Principia Mathematica,通常簡稱為《原理》)中。牛頓在這部著作裏把哥白尼、伽利略、克卜勒和其他人的科學貢獻融會入一部嶄新的動態交響樂中。《原理》,第一部理論物理學的巨著,被公認為科學史上以及奠定現代科學世界觀基礎的最重要著作。
牛頓只用了十八個月就寫成了組成《原理》的三卷,而且令人驚訝的是,其間他多次深受情感重創——似乎還夾雜著他與其競爭者胡克之間的衝突。報復心令他走得如此之遠,他甚至在書中刪除了所有與胡克的工作有關的文字。然而,他對同行科學家的痛恨也許正是《原理》的靈感之源。
對其著作最微弱的批評,哪怕是隱含在溢美之詞之中的,都會使牛頓陷入黑暗的孤僻中長達數月甚至數年之久。這種孤僻反映出牛頓的早年生活經歷。有些人據此猜測,如果不是膠著於個人爭鬥,牛頓會如何回答這些批評;另一些人則設想,牛頓的科學發現和成就正是他執著於記仇的結果,要是他少一些孤傲,他也許就不可能有這些發現和成就。
《原理》自一六八七年出版伊始就廣受好評,但是它的第一版大約只刊印了五百本。然而,牛頓的死敵羅伯特‧胡克打定主意要剝奪牛頓所能享受到的任何光環。當牛頓寫成第二卷時,胡克公開宣稱,他於一六七九年寫給牛頓的信件為牛頓的發現提供了關鍵性的科學思想。胡克的要求儘管不無道理,但是牛頓極感厭惡,牛頓揚言要推遲甚至放棄出版第三卷。牛頓最終通融了,出版了《原理》的最後一卷,但在出版前不辭辛勞地逐一刪除了書中出現的胡克的名字。
牛頓對胡克的痛恨困擾著他的餘生。一六九三年,他再次遭受精神崩潰的沉重打擊,中止了研究。直到一七○三年胡克去世,他始終沒在英國皇家學會露面。胡克一死他就當選為英國皇家學會主席,此後他每年都連選連任,直到一七二七年去世。在胡克去世前,他也一直沒有出版他的《光學》,這是他關於光和顏色的研究的重要著作,是他影響最為深遠的著作。
伊薩克‧牛頓因為肺炎和痛風死於一七二七年三月。如他所願,他在科學領域裏已沒有敵手。作為男人,他終生沒有與女人發生過明顯的風流韻事〔有些歷史學家懷疑他與一些男人之間有某種曖昧關係,如瑞士自然哲學家尼古拉斯‧法西奧‧德丟列(Nicholas Fatio de Duillier)〕,然而,這並不能說明他對工作缺乏熱情。與牛頓同時代的詩人亞歷山大‧波普(Alexander Pope),用最優雅的文字描寫了這位偉大思想家獻給人類的禮物:

   自然和自然的定律隱藏在黑暗裏,
   上帝說,「讓牛頓去吧,於是一切變得光明。」

牛頓的一生,可謂瑣碎的爭執和無可否認的傲慢自大俯拾皆是,但是他在臨近生命終點時對自己的成就的評價,竟是謙遜得近乎於苛求:「我不知道這世界將怎樣看待我,但是對於我自己來說,我只不過像是一個小男孩,偶爾撿拾到一塊比普通更光滑一些的卵石或者更漂亮一些的貝殼而已,對於真理的汪洋大海,我還一無所知。」

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