历史侦探发现更多艾萨克·牛顿原理的初版

2020-11-12 03:09:39

艾萨克·牛顿的《自然哲学的数学原理》(以其拉丁文缩写《原理》而闻名)是一部17世纪的三卷本巨著,也是有史以来最有影响力的科学书籍之一。18世纪著名数学家约瑟夫-路易斯·拉格朗日(Joseph-Louis Lagrange)将这本书描述为人类思想的最伟大成果。科学史学家长期以来一直在争论这本书在第一次印刷期间到底生产了多少册。

由于两位勇敢的研究人员花了十多年时间搜寻全球各地的记录和档案,现在看来,幸存下来的初版书数量可能是人们长期接受的先前最好估计的两倍多。他们在《科学年鉴》杂志上发表的一篇新论文中描述了他们的人口普查结果。

年轻时,牛顿就读于剑桥大学,1665年获得理科和数学学士学位。他的研究生学习因剑桥的瘟疫爆发而中断。学生和教授都逃离了这座城市,牛顿在接下来的一年里回到了家里,直到危险过去。在那一年里,他为改变科学史进程的革命性思想奠定了基础。

在接下来的二十年里,牛顿将他的洞察力扩展并编纂成三个基本的物理定律,例如,他建立了许多涉及重量、滑轮和钟摆的复杂实验,以检验他的数学预测,所有这些都适当地记录在他的笔记本上。但直到1684年天文学家埃德蒙·哈雷(因哈雷彗星成名)的一次访问,他才受到启发,将自己的计算结果提炼并整理成一本书,总结了他所发现的一切。哈雷让牛顿计算太阳系中天体的椭圆轨道,结果给他留下了深刻印象,他自己出资出版了这本书的第一版。

牛顿一直是个工作狂,他像一个着魔的人一样辛苦地在三年的时间里完成了手稿,很少冒险出去,在房间里吃饭,经常站在办公桌前写作。对于他来说,离开晚宴去拿更多的酒,几个小时后被发现,辛辛苦苦地拿着一份未完成的证据,酒和朋友都被遗忘了,这对他来说并不少见。

1687年7月,《原则》终于出版,引起了不小的轰动,这是理所当然的。(牛顿的最后一篇论文《光学》出现在1704年,根据这篇新论文,它和大多数续集一样遭遇命运。英国天文学家约翰·弗拉姆斯蒂德(John Flamsteed)宣称,与《原理》出版时不同,这座城市不会有任何噪音。)。兴高采烈的哈雷以牛顿的名义分发了大部分副本作为礼物。幸运的获奖者包括塞缪尔·佩皮斯、罗伯特·博伊尔、克里斯蒂安·惠更斯、皇家学会和詹姆斯二世国王,这本书就是献给他的。

1953年,亨利·麦康伯(Henry Macomber)对第一版图书所有者进行了一次普查,确定了187本。基于这一点,他估计第一次发行的数量相当小,只有250份左右。自那以后,尽管其他学者提出了更高的数字,尤其是科学史学家欧文·金格里奇(Owen Gingerich),他提出《原理》第一版的数量可能在600到750本之间,但自那以来,这一估计一直被广泛接受。

加州理工学院的莫迪凯·法因戈尔德(Mordechai Feingold)和他以前的学生安德烈·斯沃伦·čík(现供职于德国曼海姆大学)是这篇新论文的合著者,他们也怀疑世界各地的档案馆和私人收藏品中可能隐藏着更多的初版本。Svorenčík尤其感到震惊的是,在Macomber的人口普查中,没有任何来自东欧的副本,特别是斯洛伐克、捷克、波兰或匈牙利的副本。根据Svorenčík的说法,这是一个可以理解的遗漏,因为在Macomber进行人口普查时铁幕已经到位,使得在这些国家追踪复制品非常困难。

这一怀疑在2008年夏天得到了证实,当时Svorenčík在东欧发现了几份拷贝。这引发了长达一年的图书馆目录搜索,以及仔细研究拍卖记录,并联系书商和稀有书商,希望找到私人拥有的书本。研究人员在几年内完成了大部分工作,但缺乏资金减缓了这一过程的最后阶段,这一阶段涉及亲自检查他们发现的每一份副本,以确定其状况、装订情况、出处以及任何涂鸦的页边空白。

法因戈尔德和斯沃伦čík总共识别出27个国家的387本,这意味着第一次印刷的数量在600到650本之间,大约是麦康伯普查时的两倍。第一版可能多达750本,与《原理》的第二版持平,接近金格里奇的估计。

Svorenčík告诉Ars,我们一直在收集已经发现的复制品的数据,我们也在不断地发现新的复制品,他相信在接下来的几年里,他们会找到更多的复制品。

较低估计的原因之一是,人们认为,在《原理》出版时,涉及高等数学的高科技论文根本没有太大的市场。在他们的论文中,Feingold和Svorenčík注意到了1672年牛顿和数学家约翰·柯林斯之间的一次对话。在那次对话中,柯林斯显然对市场感到失望,他们告诉这位科学家,(伦敦的)拉丁文书商反对印刷数学书籍。而《原理》是一本出了名的难读的书。一则广为流传的轶事讲述了一位剑桥学生在校园里发现牛顿并打趣说,有个人写了一本他自己和其他任何人都看不懂的书。

基于他们对所有权标记、页边空白处的笔记、信件和其他文件的分析,范戈尔德和斯沃伦čík得出结论,《原则》的阅读量比历史学家之前设想的要广泛得多。人们似乎认为,如果一本书没有注释,很可能没有阅读,或者很少阅读,法因戈尔德告诉Ars。问题是,读一本像牛顿这样的书,你不得不坐在身后放着一叠纸来做必要的计算,而且页边空间对这类工作来说是不够的。

法因戈尔德说,许多人低估了17世纪和18世纪初受过教育的阶级的数学知识。他说:我们发现,不仅是通过看这本书,还通过查阅个人文件,这本书实际上是有人读过的,尽管理解程度各不相同。例如,哲学家约翰·洛克(John Locke)被要求写一篇关于原理的评论,并与克里斯蒂安·惠更斯(Christian Huygens)核实了它的准确性,然后写了一篇专注于这些概念的热情洋溢的评论,当时他并不具备足够的数学专业知识。根据Feingold的说法,人们还可以假设每一本书都有多个读者,因为在那个时期,书籍通常是共享的。他认为,这本书及其思想的传播比之前假设的要快得多,范围也广得多。

这些见解有力地证明了研究科学史对当代政策或伦理研究的重要性。近年来,科学史对各种资助机构的吸引力有所减弱。这也是研究人员发现他们的人口普查有时很难获得资金的原因之一。

我们尝试了各种方法,但结果总是一样的,Svorenčík说。我们被告知,牛顿研究领域已经忙得不可开交,没有什么其他可找的了。我们的研究结果正好相反--仍有新事物有待发现。