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第30章 附录快速阅读练习与测试(2)

对当前学者与科学历史学家来说,艾塞克。牛顿爵士是位极其有趣的人物。这有两个原因。第一个是老生常谈的理由。像伽利略和牛顿这样的人,能将分析与实验结合起来——能结合理论与系统化的观察来解说自然的现象——开创了思想上的革命,引导我们进入现代科学的世界。不只是因为他们发现了物理世界的真相,而且这些发现一直至关重要,更重要的是,他们发展出研究自然的新法则,被证明为在各种学术研究中都极为有用。

我们说过,这些都是老生常谈的理由。关于牛顿的一生与他的成就,几个世纪以来人们已经耳熟能详。近年来,牛顿更成为全世界研究天才特质的焦点。科学与文学界的学者及学生不断将一些作者及科学家做伟大等级的排列,或是将这些人从卓越排名到天才。而大量研究结论指出牛顿是个超级天才——有史以来最聪明的人。描述天才特质与成因的研究有很多。早熟,专心一致的能力,强烈的直觉力,精确的分析理解力——这些术语都是用来形容天才的。这些形容词似乎全都适用于牛顿。

以下的牛顿传记速写取材自《西方世界的经典名著》第34册。此册也包括了牛顿的《自然哲学的数学原理》(通常称作牛顿原理)与他的《光学》。另外还包括了荷兰的物理学家克利斯汀那。惠更斯的《光论》。牛顿传比弥尔传稍长一点,因此要花上10—12分钟来阅读。跟以上一篇一样,把最重要的段落圈出来,做笔记,然后试着回答问题。

牛顿(Sir Lsaac Newton,1642—1727)

1642年圣诞节那一天,牛顿出生于林肯郡的沃尔斯索普。

他的父亲是一个卑微的农夫,在他出生几个月之前就去世了。

1645年,他的母亲改嫁给北威斯敏地区的牧师,牛顿留下来跟着外婆住在沃尔斯索普。在邻近的一所小学里受过基础教育后,12岁时,牛顿进入格森姆文法学校,住在一位药剂师的家中。根据他自己的说法,一开始他是个心不在焉的学生,直到有一次跟一个男孩吵起来,激起了他的竞争心,使他成为班上第一名的学生。他很早就表现出对机械设计的天赋与判断力,他做出了风车、水表、风筝、日晷,还有人说他发明了一种由骑士所带动的四轮马车。

1656年,牛顿的母亲在第二任丈夫去世之后,又回到沃尔斯索普,并要大儿子从学校回家,好准备接管农庄的事。但是她很快就知道他的兴趣不在农事,因此在他的叔叔,布登可格里斯的牧师建议之下,他被送到剑桥三一学:。1661年他被正式录取时,跟其他一些男孩一样,要在学校做些杂事以支付学费。

虽然学校并没有关于他就学时的正式记录,但是大家都知道他读了很多数学与机械方面的书。他在剑桥一开始读的是开普勒有关光学的作品,后来又回到欧几里得,因为他很困扰自己不能理解他在市集中买到的一本天文学书中某些特定的图表。等他发现书里一些命题不证自明,就当作是“一本无聊的书”扔到一边。直到他的老师,艾塞克。巴瑞督促他再拿起来研究,他才继续下去。他似乎是因为研究过笛卡儿的《几何学》,才启发他开始做原创性的数学工作。牛顿还是大学生的时候,有一本很普通的小本子,其中记录了关于尖角面积与四方形的曲线的文章,还有一些关于音符的估算,维耶达及范。史考顿的几何问题,关于华尔士《无限大算术》的注解,此外再加上一些对折射现象的观察,对磨光的球状光学镜片的看法、镜片出现误差的看法及各种开方根的方法。1665年,大约在他拿学士学位的时期,牛顿发现了二项式原理,第一次就记在他所发现的“流数法”旁边。

1665年,大瘟疫从伦敦传到了剑桥,学院关闭了,牛顿回到林肯郡的农庄,在那里做了光学与化学实验,并继续有关数学的思索。也就在1666年,他被迫离开学校这一年,他注明了发现万有引力理论的日子:“在这同一年,我开始想到万有引力会延伸到月球……将月球固定在她的位置上的力量,与地球表面的万有引力的力量相比较,发现两者的力量差不多。”同时,对于光学的研究让他写出了关于白光的作品。关于这几年的作品,牛顿后来写道:“所有这些都写于1665及1666这两年,因为那两年是我生命中主要的发明时期,对数学与哲学的体认也特别深刻。”

1667年,三一学院又开始上课了,牛顿被选为院士。两年后,在他27岁生日之前,他被指派接替亦师亦友的巴瑞博士就任卢卡斯数学教席。在1668年,牛顿已经建造了一个反射式的望远镜。1671年的十二月,他把自己制造的第二架望远呈献给皇家协会。两个月后,身为协会的一员,他开始传播有关光学的发现,结果引发了长达多年的论战,像是霍克(Hooke)、卢卡斯(Lucas)、南勒斯(Linus)等多人都牵涉进去了。牛顿总是觉得论战是很令人不快的事,“都怪我的轻率,放弃了平静安宁的生活,去追逐一个看不见的影子。”他有关光学的著作,也是从1672年到1676年他向皇家协会传播的最重要资讯,收集在《光学》一书中(1704)。

一直到1684年,牛顿才开始想要让人知道万有引力的概念。霍克、哈雷及克里斯多福。列恩爵士都各自对万有引力发展出一些理念,但都无法成功地解释有关天体运行的轨道。那一年,哈雷向牛顿请教有关的问题,很惊讶地发现他已经解决了这个问题。牛顿向他呈递了四个理论与七个问题,后来知道这是他工作中最核心的发现。从1685—1686年之间的17或18个月的时间里,他用拉丁文写作了《自然哲学的数学原理》。他甚至想到不要再写第三卷,而哈雷却坚持要他写完。1687年,皇家协会表示没法负担印刷费时,哈雷甚至自己掏腰包印制了这部书。这部书撼动了整个欧洲,1689年,当时最出名的科学家惠更斯亲自到英国来,对牛顿做私人的拜访。

在写作《原理》一书时,牛顿在大学教职上也更惹人注目了。因为了反对詹姆斯国王二世要破坏大学的忠诚与主权的誓约,被选为代表剑桥国会议员。他再回到校园时,身体非常虚弱,在1692—1693年之间几乎不能动弹,让他的朋友与工作伙伴们都很担心。等他恢复之后,他离开学校,开始替政府工作。

他的朋友像是纳克、列恩与哈利法克斯勋爵在1695年都被他任用为铸币厂的监督人,四年后他成为铸币厂的负责人,一直到他去世为止。

在他生涯的最后30年里,牛顿只做过一点点原创性的数学作品。在这个领域中,他仍然保持着兴趣与技巧,1696年他一夜之间就替伯鲁尼解决了一个数学问题,而那是伯鲁尼与人打赌要花6个月时间来解决的问题。1716年,他花了几个小时解决了莱布尼兹为了想要“感觉英国分析家的腺动”而向他请益的问题。这时他陷身两场数学的论战,深感压力。其中一个是皇家天文学会天文观测的问题,另一个则是和莱布尼兹论战微积分是谁发明的。不过他还花时间做了《原理》一书的第二版的校订,于1713年出版。

牛顿的科学作品带给他极大的名声。他经常出入宫廷,在1705年被封为爵士。欧洲大陆给了他极多的殊荣,他和当时最顶尖的科学家都有来往。而不断来访的人造成他严重的不过。

虽然名气很大,牛顿仍然一直保持朴实的本质。在他临死之前,他写道:“我并不知道我在世人眼中是什么模样,对我自己来说,我似乎只像是一个在海边玩耍的男孩,不时找一颗平滑的卵石,或比较美丽的贝壳取悦一下自己,而真理的大海则横陈在我面前,一无发探。”

牛顿在早年就对神学有兴趣,1690年他开始研究预言书。

那一年,他写了一封信给洛克,那就是《圣经中两位显要人物堕落的历史文献》,其中有两段是关于三一学院的。他还留了一份手稿《观察但以理书与启示录的预言》,另外还有一些注解的作品。

1725年之后,牛顿的健康情况越来越糟,副厂长接下了他在铸币厂的工作。1727年二月,他在皇家协会担任了最后一次主席。那是他从1703年就开始担任的职务。1727三月二十日,他去世时享年85岁。他灵柩停在耶路撒冷大厅让人瞻仰,最后被葬在西敏寺教堂中。

测试二:艾塞克.牛顿爵士传的问题

1.在牛顿进入剑桥的三一学院之前,他已经对什么学科特别感兴趣了?

A.政治 B.神学 C.机械设备 D.科学与数学

2. 牛顿是被那一位国王封为爵士的?

A.查理二世(1660—1685) B.詹姆斯二世(1685—1688)

C.安妮女王(1702—1714) D.乔治一世(1714—1727)

3.1665—1667年,因为从伦敦传到剑桥的大瘟疫,使三一学院关闭了两年,在这期间牛顿跟其他的学生一样,到欧洲大陆去渡长假了。

是 否

4.牛顿被选为国会议员,因为

A.因为他主持学生反皇室的暴动

B.他反对詹姆斯二世要破坏大学的忠诚与主权的誓约

C.在面对由伦敦传到剑桥的大瘟疫时,他妥善处理学生及教师的恐慌状态。

5. 在他的后半生,牛顿被那两场论战的压力占据了

A.皇家天文学家对天文观测问题

B.微积分的发明

C.但以理书的预言

6.牛顿是用那一种文字写作《自然哲学的数学原理》?

A.希腊文 B.拉丁文 C.英文

7. 关于其他的事物,他的作品说明了

A.苹果为什么掉下来 B.天体的运行

C.如何使图形变方形

D.从某个角度来看,上帝是个几何学家

8. 光学是

A.研究人眼可见的光线,及照射在其他事物上的能量的一种学说

B.研究人眼及动物眼睛的一种学说

C.这是一种产生镜片的技术,可以用来做望远镜

9. 牛顿在他的《光学》一书中

A.证明光线一小时速度三十万公里

B.揭露了未来关于白光的作品

C.形容白光如何能经由棱镜被分解成七彩

D.列举军队使用望远镜的方法

10.牛顿年老时写道:“我并不知道我在世人眼中是什么模样,对我来说,我似乎只像是一个在海边玩耍的男孩,不时找一颗平滑的卵石,或是比较美丽的贝壳来取悦自己,而真理的大海则横陈在我面前,一无发探。”请将这段话用二百五十字做一个评论。

(答案请见本书第 页)

现在你已经完成了第一层次阅读两篇文章的练习。当然你注意到了,就跟我们提醒你的一样,这些问题不只是从本文中出来,还包含了历史或本文中没有的其他资料。对有能力的读者来说,就算是第一层次的阅读,也能从中获得许多有用的资讯。一般而言,他的素养越好,也就读得越好。

如果你都能回答这些问题,表示你是个非常有表达力的读者,你已经达到,甚至超越了基础阅读的标准。我们希望你也能认知,这个测试的设计不只是为了提升你的阅读技巧,还要帮助你学习一些值得知道的知识,或是在你阅读时应用上你已经知道的事。

第二个阅读层次的练习与测试:检视阅读

下面两本作品都取材自《西方世界的经典名著》一书。我们拿这两本书的目录,一方面当作文章阅读,一方面当作附录二这个部分的练习与测试。此外,二位作者——但丁与达尔文的传记也附在这里,一方面提供给读者多一点的资讯,一方面测试题也会从中找出一些题目来。

但丁的传记及他的《神曲》的目录都取材自《西方世界经典名著》第21分册。这一册全本所包括的内容就是《神曲》。不过但丁也写过其他的东西,有散文也有韵文的,都非常优美又有趣,但只有他的《神曲》(这个神字是后人在他死后才加上的)被现代人广泛地阅读着。

你应该还记得,在第四章中谈到检视阅读的两个步骤。第一步我们称之为预读或浏览,第二步是粗浅的阅读。由于我们并没有拿全本的《神曲》当作阅读练习,所以会把这里全部列出的目录当作全书来读。在这里,我们建议你花上十分钟(速度是这个阶段的基础)有系统地浏览过整个目录之后,再回答问题。

然后我们要你再粗浅地阅读一次目录——大约要花20分钟——再回答更多问题。

因此,花在阅读《神曲》上的时间一共是30分钟。考虑到一些学者一生花了30年的时间在《神曲》上,我们敢说这30分钟的检视阅读实在是很粗浅的。不过,这并不是胆大妄为或自视甚高,一个人确实能从这30分钟的阅读中,对这本书有相当多的了解。对一个不太清楚但丁的《神曲》是什么的人来说,仔细检视这个目录能促使他们检视整本书,甚至带引他们对全书做分析阅读——第三层次的阅读。

在你开始检视——在预读或系统化浏览——这个目录之前请先花几分钟看一下但丁的传记。这会帮助你了解他是如何计划并写作《神曲》的——同时也能帮助你回答一些问题。

但丁(Dante Alihieri ,1265—1321)

1265年5月中旬,但丁出生于佛罗伦斯。这个城市第一次受到民主的统治,急剧地分成格尔夫斯的教皇党与吉伯林斯的保皇党。但丁的家族支持格尔夫斯的政党。就在他几个月大时,格尔夫斯在巴纳文图一战中赢得决定性的胜利。阿利吉耶里家族虽然有贵族血统,却没有变得富有或被特殊地提拔起来。

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