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工业革命 — 前传:06.光荣革命

 星光闪亮图书馆 2017-10-01

前传:06.光荣革命 来自科学史评话 25:40

国庆节了,先祝大家节日快乐!足吃足喝,好好休息一个假期!巧得很,正好在国庆节更新节目,我们今天正好讲到英国走向世界霸主之路的一个重要的节点,也算是一种巧合吧,别急,容我慢慢道来。

上文书讲到,胡克跟牛顿结下梁子。要知道胡克的资格可比牛顿老得多。牛顿在家做光学实验,他用三棱镜分解了光谱,从而证明白光是不同颜色的光混合起来的,不是单纯的东西。光谱分解以后,各种单色光都没办法再分解了。因此这些单色光是单纯的。牛顿就用微粒说来解释这个现象,为什么会出现色散现象。

牛顿的分光实验

论文的稿子交到胡克手里审核,他是光学专家嘛。当时的胡克是推崇“波动说”的,他认为光速一种波,一种振动。那么他看到牛顿用“微粒说”来解释光的色散,他就非常不爽。因此他对牛顿的论文横挑鼻子竖挑眼。牛顿也属于心高气傲非常自负的那一类。他的论文怎么容得下别人去点评?

牛顿对胡克给他的批评一一作了反击。而且他的观点得到了很多皇家学会同仁们的赞同和拥护。他们发现牛顿这个家伙拿出来的东西果然非常靠谱儿。胡克,你不是说牛顿的实验有问题吗?现在大家决定,胡克你去把牛顿做过的那些试验重新再做一遍,而且要提交实验报告。是骡子是马,拉出来溜溜,拉不出来的是驴。

胡克推三阻四,慢慢拖,拖来拖去,拖了多长时间呢?拖了足足有四年以后才提交报告。这黄花菜都凉了,大家的兴趣关注点 也早就不在这儿了。

皇家学会

又过了3年,到了1675年的12月。牛顿又提交了两篇有关光学的论文。胡克又再次传小道消息,说牛顿剽窃了他好多想法,好多灵感是从他的著作里提取的。当然胡克也不是在公开场合说的,他都是在喝咖啡呀,几个人聚会呀,这种场合里面说的。难免有牛顿的朋友私下里穿消息给牛顿。那牛顿当然就很不爽了。

一来二去,两个人闹得非常不愉快,所以交往渐渐就少了。牛顿有很多想法和研究与成果就不再写论文发表。自己在家闷着。因此,牛顿写的论文并不多。

到了1676年4月。胡克终于写完了那个报告。在皇家学会公开展示啊,最后证明牛顿的实验结果是对的,胡克被打脸了。光学领域的撕扯告一段落。但是在引力范围内的撕扯即将开始。

1677年,胡克当上了皇家学会的秘书长。会长一般都是贵族,不怎么管具体事务。胡克一方面要管实验,一方面还要整理文书档案。工作还是很繁忙的,他要求皇家学会给他配个秘书,可惜皇家学会没钱,连薪水都不保证按时发放。更别说找个秘书了。胡克那一阵子心情也不好,脾气也差。

现代人画的胡克画像

牛顿和胡克曾经通信讨论过有关引力的问题。当时有人猜测行星轨道之所以是椭圆是因为受到一个力的作用,这个力发生在太阳和行星之间。最早提出行星运动三定律的开普勒曾经猜测,这是因为磁性的缘故。磁性是遵守平方反比规律的。胡克也猜想,这个力应该是遵守平方法比规律的。不仅仅是胡克,其他人也有类似想法。

胡克问了牛顿一个问题,假设地球不会遮挡任何物体。你从高塔上扔一个小球,这个小球将会走一个什么样的轨迹呢?牛顿顺嘴就回答了,应该是个螺旋线,坠向地心吧。胡克捂着嘴偷着乐,心说你也有犯错误的时候。应该是走一个椭圆轨迹,飞回到原来的位置。这跟行星绕太阳运行不是一码事吗?

他挖了个坑,牛顿还就真的掉进去了。于是胡克再次发挥它小广播的特性,到处跟人家宣讲。你看,我问了牛顿一个问题,他答错了,可见他还是不行嘛。牛顿肺都快气炸了。但是牛顿的风格不是到处传小道消息,而是找地方隐居,他深居简出不露脸。要是再冒头,又被胡克盯上。

这也说明一个问题,胡克是有这种感觉的,天上的天体和地球上的万事万物都受到同一个规律的支配吗,这种东西应该就是重力。胡克在《显微术》这本书的最后,也附带了几张月亮的图,胡特也在设想,月亮上会不会也有重力作用?就类似于地球的重力?显然胡克认为引力的普遍都有的。不论地球还是月亮。在此之前的哲学家和科学家总是把天上的事儿和地上的事儿分割开,他们认为并不遵循同一种规律。这个观念在胡克他们那一代人那儿被慢慢的打破。那时候,牛顿应该还在读书呢。胡克想的比较早倒是真的。

雷恩爵士

雷恩爵士有一次和胡克以及哈雷在咖啡馆闲聊,他就问了,到底这个平方反比规律和行星的椭圆轨道之间有什么样的关系呢?到底能不能根据平方反比规律来推算出轨道呢?这在当时没人搞得定,问胡克,胡克直晃脑袋,问哈雷,哈雷也麻爪。雷恩爵士不仅仅是个杰出的建筑师、艺术家,还是个不错的科学家。人家真是两手抓两手都要硬。哈雷也是多才多艺,研究过鸦片的药效,也研究过鱼类的保鲜技术。那年头,并不像现在学科之间的界限如此清晰。皇家学会里面也有很多奇人,那年头科学和超科学往往混杂在一起不容易分辨。跨界混搭在皇家学会的成员里面那是常事儿,雷恩就是跨界典型。

这天在咖啡馆,雷恩来了兴致,他说你俩要是谁先算出来,我给40先令。这笔钱当时相当于半个月的工资啊。雷恩还是蛮大方的。胡克说,他有办法,但是他不便透露。谁也不告诉,以免有人偷学本事。后来他就黑不提白不提了。可是哈雷着了迷,他一定要想法子找到答案。

1684年,哈雷憋不住了,他去剑桥大学找牛顿。寒暄几句以后,哈雷就把问题提出来了。假如行星和太阳之间的引力遵循平方反比规律,那么它的运行轨迹是啥样子呢?牛顿脱口而出,是一个椭圆。哈雷吓了一跳,这回答也太快了吧。哈雷又问啊,你怎么知道的呢?牛顿的回答更让哈雷吓了一跳。牛顿说:“我算过……”

万有引力公式

牛顿就在家里开始翻找过去的稿纸。翻了半天啥也没找到。他答应哈雷,再算一遍,记录下来 给哈雷看。好几个月过去了。哈雷终于看到了牛顿的论文。高兴地直蹦。这东西太精秒了。要知道当时世界上有能力推导的也就两个人,一个是牛顿,一个是莱布尼茨。因为他俩手上有数学利器微积分,别人搞不定。莱布尼茨心思不在这事儿上,也就是说,对这事儿感兴趣,而且能搞定的,就牛顿一人。哈雷算是问对人了。

12月份,哈雷把牛顿的论文公开发表了。后来哈雷不断的拜访牛顿,两人混熟了,哈雷不由得挑大指称赞。牛顿的思想太厉害了,这家伙是个不出世的天才。哈雷就怂恿牛顿把自己的思想完整的写出来,牛顿答应了。此后两年,周围的邻居经常看到牛顿一边沉思,一边围着自家花园绕圈。足足花了两年时间,一本划时代的巨著诞生了。那就是牛顿的《自然哲学之数学原理》,简称《原理》。一说《原理》别人都知道是指牛顿的这本书。牛顿力学体系由此建立。

《自然哲学之数学原理》简称《原理》

哈雷跑前跑后的帮了不少忙,他向皇家学会申请出版经费。这事儿都归胡克审批啊。胡克拿过书稿一看,俩眼就冒绿光。胡克说好多思想是他的,要牛顿把他名字加上。牛顿也不干啊,反而把涉及胡克的内容全给删了。两边吵架又吵翻了天。

不过说到底,还是牛顿的粉丝更多一些。最后这本书还是出版了。牛顿用拉丁文写的,就是为了让一般人看不懂。省的一帮小白们横挑鼻子竖挑眼。所以书的销量不大,也就几百本。哈雷还张罗着寄送了好多本给欧洲的各个学术机构。这一下,牛顿的名字在欧洲大陆也传开了。在欧洲也有不少的粉丝啊。

洛克

其中有个大粉丝就是哲学家洛克。这个洛克在牛津居住过一阵子,与波义耳和胡克也是朋友。因此他对自然科学并不陌生。后来洛克转向从政,他在政治上比较有名的就是社会契约论的提出。1683年,不知怎么卷入刺杀国王查理二世的阴谋,其实他跟这事儿八竿子打不着啊。后来不得不流亡到荷兰。查理二世死了以后,就是詹姆斯二世当国王。这个詹姆斯二世明里暗里帮着天主教徒,打压新教徒。引起新教徒的不满,英国还是新教徒占多数嘛。

詹姆斯二世

1688年,詹姆斯二世有了儿子。有了儿子,那么信仰新教的女儿就没有了继承权。英国的新教徒不干了。资产阶级趁机造了反,派了7位高官,去荷兰迎请荷兰执政夫妇回国当国王,詹姆斯二世的女儿嫁到荷兰,荷兰执政威廉那是詹姆斯二世的女婿。女儿女婿回国推翻了老爹老丈人,这事儿真够乱的。洛克在荷兰跟执政夫妇很熟,因此洛克也就跟着回到了英国国内。英国进入双王共治的年代,两口子都当国王。

因为两位国王都议会请回来的,而且是威廉还是外国人。因此议会趁此机会就给新国王来了个下马威,提出了《权利宣言》。以后国王未经议会同意不能停止任何法律的效力;不经议会同意不能征收赋税;天主教徒不能担任国王,国王不能与天主教徒结婚等。

威廉三世 & 玛丽二世

完了!英国国王彻底成了吉祥物了!君主立宪,国王有职无权就是这么开始的。这一场革命叫做光荣革命。因为基本上没流血。跟日后法国大革命没法比,法国人浪漫啊,一个月砍掉3000颗脑袋。不过那个年代还没到来,现在正是太阳王路易十四在欧洲大陆上东征西讨的时代。英国正在跟法国人打仗。国王手里钱紧啊。虽然国王没什么权利,但是账全算的国王头上。政府费了九牛二虎的劲只筹集到200万英镑,这钱根本不够用。拉下老脸一家一家的跟人借,也借不到多少钱。法国国土大,人口多。对面可是如日中天的太阳王路易十四,这点钱根本打不赢。

这时候有个苏格兰人就主动站出来了。我们记住啊,以后会有好几个苏格兰人蹦出来。一个比一个厉害。现在蹦出来的这个叫威廉·佩特森。这个家伙是个商人,他写了一本小册子。这本小册子当然比不上牛顿的那本《原理》深奥,不过这本小册子起到的作用也是划时代的。小册子里写了,应该成立一家银行,筹集国内民间资金。然后借给国王打仗用,这钱不用还。国王一听乐坏了,还有这好事儿呢!

威廉·佩特森

威廉三世是荷兰出来的,对银行这种东西门儿清楚啊。荷兰人搞银行,那是老手了。不用还钱?天上真的掉馅儿饼啦?人家佩特森说了,没关系,只要国王发一纸特许状,允许他们发等额国债就行。借给国王多少钱,他们就发多少国债。国家急等着用钱啊,于是很快议会就批准了。

在1694年7月27号,英格兰银行成立。一千多位股东合伙借给国王120万英镑。当然他们也发了120万英镑的国债。利息是8%。全国上下,有钱人全都踊跃购买。这等于是英格兰银行当了白手套,从民间接了120万英镑给了政府。发行国债筹钱,再借给英国政府,这么循环滚动。到了1700年,借给政府一千多万英镑。

英格兰银行

从此,在战场之上,英国人的装备好得让法国人羡慕不已,有钱嘛。国家打仗,再也不为钱发愁了。我国历朝历代,穷兵黩武,不管打赢打输,必定是耗费钱粮无数,最后闹得元气大伤,但是人家英国发明了打仗筹钱的办法。英格兰银行可以算是人类最伟大的发明之一。从此英国有了强大的资金支持,发展海军和搞活国内经济,那都是离不开强大的金融支持的。国王拿人的手短,不干对资产阶级怎么样。底下资产阶级把国王推翻了,借给过往的钱也就打水漂了。因此英国的内部上下利益协调一致,实现了国家的稳定。枪口一致对外。

有人说借债不就是寅吃卯粮嘛,出来混总要还的,这个佩特森总不是慈善家吧,总要赚钱的吧。其实这帮商人看中的是国家整体经济的上升,他们赚的是国家强大的便宜。还有就是银行卷的特许经营权。银行券也就是纸币。到了1696年,银行券发了76万磅。银行里的金币只有3.6万磅。纸币嘛,都是可以超发的。这就相当于凭空增加了76万磅的财富。只要没有挤兑,那就万事大吉。

可惜,人算不如天算,这一年,一群金匠来到英格兰银行,要求兑换金币。银行管事儿的差点哭死,库里只有3.6万磅,上哪儿弄那么多钱去啊。这一把玩儿砸了。最后还是国家兜底,下令银行不用兑付。一直拖了2年,黄金和纸币的兑换才恢复。

最开始,造币局就在伦敦塔里。伦敦塔曾经作为堡垒、军械库、国库、铸币厂、宫殿、天文台、避难所和监狱,特别关押上层阶级的囚犯,最后一次作为监狱使用是在第二次世界大战期间。

巧了,就在1696年,英国财政大臣蒙塔古,推荐牛顿担任皇家造币厂的总监一职。蒙塔古是牛顿的学生,十几年来,蒙塔古一直为牛顿在三一学院所受到的待遇忿忿不平。牛顿就任首席教授一职多年,研究成果与著作无数,住的房子也不怎么样,牛顿也没有任何晋升的机会,工资只够吃饭,而同辈的科学家都纷纷获得教会和皇室的赏识,或出任政府要员,或享受国家颁发的终身荣誉,名利双收。蒙塔古自己也是身居高位,人家是哈利法克斯爵士,在皇室和贵族圈里人脉很广。

看老师生活比较拮据,工资不高,蒙塔古想给老师找个肥差。造币厂总监的职位,不用去上班,三一学院的教职也可以保留。哪知道,牛顿收拾收拾就上任了,在皇家造币厂,一干就是30年。就在他的手里,金融市场将被搅和的地覆天翻。他的一个决定,足足影响世界二百多年。而且,这事儿还与洛克有关,那么到底怎么回事儿? 下回再说……


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