傳播牛頓理論的“真理女神”

時熙

在18世紀的歐洲，人們就行星為什么圍繞太陽運動展開了激烈的爭論。牛頓和他的支持者認為，行星運動的奧秘在于萬有引力;更多人相信17世紀哲學家、科學家笛卡兒的“渦旋說”。結(jié)局我們都知道，牛頓勝出。人們逐漸接受了牛頓的理論，萬有引力成為科學常識。

牛頓理論在歐洲的普及和傳播，有兩個人功不可沒，他們就是法國啟蒙思想家、文學家、哲學家伏爾泰與他的情人夏特萊侯爵夫人。夏特萊侯爵夫人本名埃米莉·布勒特伊，是一位天才的數(shù)學家、物理學家和哲學家。遺憾的是，她的成就被伏爾泰的偉人光環(huán)遮擋了，很多人只知道她是伏爾泰的情人，而不了解她對科學事業(yè)的貢獻。

不同尋常的貴婦

1706年，布勒特伊出生在一個法國貴族家庭。據(jù)說她小時候相貌平平，所以家里請人教她擊劍、騎馬、體操和文學，希望用才藝彌補容貌的不足。布勒特伊從小聰慧過人，特別是對科學和數(shù)學興趣濃厚，但那時人們普遍認為科學教育與女性無關(guān)。幸運的是，父親發(fā)現(xiàn)了她的天賦，鼓勵她自學，還請來科學家朋友給她教授天文學。

到12歲時，布勒特伊已經(jīng)熟練掌握了拉丁文、意大利文、希臘文和德文，在數(shù)學和科學領(lǐng)域展露更多才華。有時錢不夠用了，她就利用數(shù)學知識設(shè)計出一些策略去賭錢，贏的錢用于買書和實驗器具。

布勒特伊長大后出落得標致動人，而且才思敏捷，妙語連珠。18歲時，她與夏特萊侯爵結(jié)婚。結(jié)婚以后，她的生活和其他貴婦似乎沒什么不同：養(yǎng)育孩子、看戲、跳舞、參加各種社交活動，但她內(nèi)心對知識的渴求卻從未停止。在她看來，生活的意義在于“自得其樂”，而知識正是她的快樂之源。當時女性不能上大學，但財富和地位幫助她彌補了這個缺憾。她為自己請了家庭教師，還與許多知名科學家交往，向他們求教。

莊園里的研究中心

當時的法國社會，找情人是很正常的。1733年，27歲的布勒特伊和39歲的伏爾泰一見鐘情。那時伏爾泰已經(jīng)聲名遠揚，由于抨擊封建專制兩次被投入巴士底獄。1726—1728年伏爾泰流亡英國，在此期間他接觸了牛頓的物理理論和自然哲學思想，并迅速被其征服。1734年，伏爾泰的新書《哲學通信》被查禁，法院下令逮捕作者，他再次逃亡。布勒特伊利用自己的人脈幫忙疏通關(guān)系，伏爾泰獲準回國，在布勒特伊的一個莊園里隱居下來。

布勒特伊把莊園打造成一個私人研究中心。她收藏了大量書籍，還建了一個堪稱豪華的實驗室，其中的設(shè)備包括望遠鏡、顯微鏡、溫度計、天平、羅盤、棱鏡、坩堝等。兩人在莊園里一起研讀牛頓的著作，一起做實驗，一起寫作，一起接待慕名而來的文人、學者，生活充實而愜意。

1738年，法國皇家科學院開展關(guān)于“火的性質(zhì)”的有獎征文競賽，他們興致勃勃地準備參賽。伏爾泰認為，熱是由粒子組成的。為了驗證自己的觀點，他和布勒特伊一次次測量金屬在常溫和加熱狀態(tài)下的質(zhì)量。根據(jù)他的推測，金屬加熱后，質(zhì)量會增加，多出來的就是“熱粒子”的質(zhì)量。幾個月過去了，實驗結(jié)果并不理想，伏爾泰仍堅持自己的看法，而布勒特伊與他產(chǎn)生了分歧，于是他倆撰文分別參賽。兩人的文章都未能獲得大獎，但都獲得了提名獎，并得以發(fā)表。

布勒特伊的論文是法國皇家科學院發(fā)表的第一篇女性作者的論文。她在文中提出了一些超前的觀點，例如，不同顏色的光有不同的能量和溫度，這在幾十年后得到了科學驗證。

當時很多法國人不了解牛頓的理論，這讓伏爾泰感到非常遺憾。他和布勒特伊合作撰寫《牛頓哲學原理》，把牛頓的理論著作用簡潔的語言深入淺出地介紹給讀者。數(shù)學在牛頓的理論中起到了重要的作用，這是伏爾泰的弱項，而恰恰是布勒特伊擅長的，兩人珠聯(lián)璧合，配合默契。1738年，這本書出版，封面上只有伏爾泰的名字，但他在序言中介紹了布勒特伊的貢獻;在卷首插畫中，布勒特伊化身為“真理女神”，用鏡子將牛頓的思想之光折射到伏爾泰握著筆的手上。

艱巨的任務

后來，伏爾泰把精力集中到文學和哲學上，而布勒特伊繼續(xù)在科學殿堂徜徉。她不滿足于解讀物理理論，進而探究它們的哲學基礎(chǔ)。她出版了《物理學基礎(chǔ)》，把牛頓、笛卡兒和德國哲學家、數(shù)學家萊布尼茲三人的科學理論做了歸納，把他們之間的分歧之處協(xié)調(diào)起來。布勒特伊的名字隨著這本書傳遍了歐洲，但有不少人看不慣女性涉足科學領(lǐng)域，對她冷嘲熱諷。一個德國哲學家說，像布勒特伊這樣研究科學爭論的人“應該長著胡子”。

布勒特伊沒有理睬種種非議，她有更艱巨的任務：將牛頓的《自然哲學的數(shù)學原理》譯成法文。那時這本經(jīng)典著作問世60多年了，尚未出現(xiàn)法文譯本。布勒特伊堅信，理性和數(shù)學能揭開宇宙的奧秘，她要讓真理之光照進更多人心里。

《自然哲學的數(shù)學原理》是一部鴻篇巨制，布勒特伊除了把拉丁文翻譯成法文，還加了大量很有學術(shù)水平的注釋。在長達180頁的附錄中，她條理清晰地梳理牛頓的主要觀點，把深奧的數(shù)學推導用文字加以解說，描述牛頓理論的實際應用，補充她的科學家導師和朋友們的相關(guān)研究成果。

令人驚嘆的是，她將著作中的一些關(guān)鍵論證改用微積分表達出來。牛頓和萊布尼茲分別獨立發(fā)明了微積分，但或許牛頓覺得這種數(shù)學工具太新了，以至于人們很難通過它理解自己的理論，所以他在很多地方采用精巧的幾何證明來闡述觀點，而布勒特伊則將這些幾何問題轉(zhuǎn)化為微積分形式。

唯一的“過錯”

1749年春天，布勒特伊發(fā)現(xiàn)自己又懷孕了，這讓她非常苦惱。她很愛孩子（她生過3個孩子，其中一個夭折），但她的翻譯工作還沒有完成。她已經(jīng)43歲，這個年齡生孩子非常危險。她在給友人的信中說，這次高齡懷孕說不定會要了自己的命。

為了在分娩前完成譯著，布勒特伊仔細掐算了孕期，日以繼夜地拼命工作。夜里困得不行了，她就將手放在冰水里，驅(qū)除睡意。她終于在分娩前幾天完成了這部不朽的譯著。一星期后，她因產(chǎn)后感染去世，生下的女兒不久也夭折了。

布勒特伊去世前幾個月，她的導師兼朋友法國數(shù)學家克萊洛幫她檢查了譯著中的微積分方程，后來還完善了牛頓和英國物理學家哈雷預測哈雷彗星回歸的計算。1759年，哈雷彗星如期回歸，舉世震驚，這是對牛頓力學的一次完美證明。就在那年，布勒特伊的譯著全書出版（部分內(nèi)容于1756年發(fā)表）。九泉之下的她應該很欣慰：她早就知道這顆彗星是支持牛頓力學的鐵證。

布勒特伊超越了她所處的時代，她不僅有天才的頭腦，還有一顆“不安分”的心。這位18世紀的貴婦不在閨房里消磨時光，卻在男性的“傳統(tǒng)領(lǐng)地”揮灑才情，闖出一片天地。她曾說，如果她是國王，一定要讓女性擁有和男性同樣的權(quán)利，特別是在精神上。她生前飽受批評和奚落，身后很快被人遺忘，但她的作品卻像明亮的星星，永遠在歷史的天空閃耀。直到今天，她的譯著仍被視為《自然哲學的數(shù)學原理》的標準法文譯本。

伏爾泰曾這樣評價布勒特伊：她是一位偉人，唯一的“過錯”就是生為女人。

（摘自《科學畫報》2018年第10期）