你不知道的牛顿
牛顿不但心胸狭小、脾气暴躁，而且还是个炼金术士，笃信圣经密码！  

撰文／徐光台（清华大学通识教育中心暨历史研究所教授）

吾人所认知的牛顿（1642~1727）形象，系在许多科学传记与教科书的建构下，特别强调他在《原理》与《光学》中展现的旷世科学成就，使他成为近代最伟大的科学家。然而，对牛顿具与众不同兴趣与观点的作家，会从他一生活动中，挖掘出与常人认知迥然不同的形象。本书作者怀特在楔子中就特别凸显牛顿的「炼金」活动，并以「牛顿：最后的巫师」（Isaac Newton: The Last Sorcerer）为书名，旨在呈现科学巨人的另一面形象，以修正吾人对牛顿的刻板印象。

作者用了相当多的篇幅来介绍Alchemy，并论述它对牛顿科学研究的影响，那我们就从此处切入吧。中文将其译为「炼金术」，这或许是一种不得已的译法，似乎未清楚表现它的多样意义。相对于17世纪波以耳倡导的近代化学（书中称为「传统化学」），Alchemy属于更旧的化学。虽然两者都从事实验活动，其间的主要差别在于：近代化学是在容许证人观察的公众空间进行，Alchemy则是一种在私密空间进行不希望别人知晓的活动。譬如，虎克为波以耳进行的气体实验，系在伦敦皇家学会成员见证下进行的；相对地，第谷在丹麦国王弗雷德里克二世赠送哥本哈根外海的维恩岛上，建立他的天文观察城堡（Uraniborg），在地上两层从事天文观测活动，地下一层则进行不希望为人知晓的旧化学，或所谓的「炼金」实验。

何谓Alchemy？根据科学史的研究，这种旧化学主要的意义有三：最初，它代表了阿拉伯人在中世纪以来，探究如何从廉价的金属转换为金银等贵重金属的活动，也就是俗称的「炼金术」；其次，它也涉入医药化学领域，旨在探究如何由植物与矿物等提炼出药物，包括寻找能治百病的「万灵丹」；最后，文艺复兴时期它还与《圣经．创世纪》有关，认为造物主运用化学方式创造世界，使得（旧）化学成为了解宇宙构成的线索。

19世纪法国思想家孔德倡导实证哲学（positive philosophy），以牛顿为其主要代表人物，来说明科学研究系提出假设来解释现象与现象间的关系，并通过实验来验证假设；加上人们对Alchemy这类旧化学的理解，多停留在炼金术的印象。因此，即使19世纪后半已有人发现牛顿在旧化学研究上有惊人数量的未发表文稿，但是这与牛顿作为实证科学伟人的形象相违。20世纪中叶科学史崛起成为一门专业，产生许多探讨牛顿科学活动、旧化学与宗教研究的作品。

不像科学史家霍尔以严谨的学者身分，在《牛顿：思想的探险者》（Isaac Newton: Adventurer in Thought）（1997年牛顿出版社中译本）中，居间协调解说牛顿时代前后科学与相关活动的转变历程，本书则在学术研究基础上为一般大众撰写此一科普作品。特别是在第六、七章中，介绍牛顿进行的旧化学研究。整体而言，本书是中文着作中介绍他对旧化学研究最多的一本，而且还将它与牛顿的宗教研究关连在一起。这方面就远离常人印象中的「炼金术」，接上世界是由造物主运用化学方式创造的思想，得用旧化学来了解宇宙的构成，可说是牛顿探讨旧化学的一项主要动机。可惜的是，作者虽触及此一问题，对这方面涉及「科学革命」的内在问题似乎没说清楚。

哥白尼在1543年出版的《天体运行论》中，提出了地动说来取代亚里斯多德自然哲学与《圣经》结合的地心说。在尚未建立惯性与万有引力的概念背景下，如何解说地球绕日运动成为往后一个半世纪科学发展的重大挑战。特别是17世纪末，不论亚里斯多德式自然哲学与笛卡儿式机械哲学，都认为只有在物理上产生接触的情况下，一物才会被动地受到他物的力量推动，而将隔着一段距离的两个物体相互吸引的现象，视为某种的奥秘力量。譬如，克卜勒就采用磁力来类比地球绕日的椭圆轨道。因此，牛顿在发展《原理》一书的相关思想时，他在学术上也必须面对此种物理解说的困境。

牛顿之前的伽利略曾遭遇一个类似的难题。在1632年出版的《两个主要世界体系的对话》中，伽利略用海水潮汐是地动造成的，来支持哥白尼地动说与批驳地心说；不过，此一物理解说不但未能说服学界与教会，最后还沦于宗教审判。伽利略在有生之年的最后一本着作《两门新科学》中，做了策略性的调整：避开未能服人的物理解说，采用数学式的定义、公理、定理来呈现新学说。或许在依循前例的情况下，牛顿《原理》就采此一方式呈现，旨在说明宇宙系统的数学关系，将太阳系中行星绕日运动的物理原因存而不论。

然而，牛顿并未放弃探究行星绕日运动的物理原因，他相信世界是由造物主运用化学方式创造的，物质间存在着亲和力，构成物体间远距离的「主动」吸引力。因此，Alchemy（也就是旧化学研究）为了解宇宙构成的钥匙。可是，为什么他不公布这些私密的旧化学研究呢？一种可能的说法是，如果他不满笛卡儿哲学充斥着未经实验证实的假说，在尚未从实验现象中归纳出像原理的成果时，他又怎么能够将旧化学研究以假说的形式公开呢？事实上，牛顿采取了「疑问」（query）方式将部分心得附在《光学》本文的后面。

在一般的科学伟人形象以外，作者特别引用多布斯的《雅努斯的两个面孔：旧化学研究在牛顿思想中扮演的角色》（The Janus Face of Genius: The Role of Alchemy in Newton's Thought），将牛顿比喻为具有雅努斯面孔的科学天才，来说明牛顿的另一面形象。由于雅努斯是罗马门神，具有两个面孔，一面在前，另一面则在后，往回顾视，双面共同的关切是照顾门户。吾人亦可诠释，牛顿一面向前找寻说明宇宙系统的数学关系，另一面则回顾旧化学研究中，寻求造物主以化学方式创造宇宙物质的解说。

译者穿梭于过去与当代之间，介绍三个多世纪前牛顿对Alchemy的研究时，添加了诸如「炼金之秘」与「双面牛顿」等许多小节标题，有助于中文读者的阅读。不过，当他采用19世纪以来实证科学的标准，检视17世纪后半牛顿对旧化学的研究，将牛顿定位为「炼金术士」，甚至指出「他还是个学术界不容的炼金术士」（原文其实只是"he was an alchemist"而已），我不认为这是作者的原意，且有偏于辉格式历史诠释（Whig interpretation of history）之虞。

质言之，牛顿的科学发展和同时代的Alchemy研究脉动息息相关。本书虽有可议之处，但也为读者提供了了解牛顿另一面形象的许多素材。在科学传记多半记载独特的能力与性向，和至今仍为人们缅怀的伟大成就之余，作者也呈现了虎克与牛顿间的恩怨情结，和虎克死后牛顿掌握伦敦皇家学会的为人处世。吾人或可臆测，早先屈居下风的牛顿，或许是至今未留存虎克画像的可能原因之一。【本文转载自2002年5月号】

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