大自然和大自然的法則藏匿于黑夜之中;上帝說,讓牛頓出世吧!于是世界一片光明。--亞歷山大·蒲珀要是讓你挑出有史以來最不愉快的實地科學考察,你肯定很難挑得出比1735年法國皇家科學院的秘魯遠征更加倒霉的。在一位名叫皮埃爾·布格的水文工作者和一位名叫查理·瑪麗·孔達米納的軍人數(shù)學家的率領下,一個由科學家和冒險家組成的小組前往秘魯,旨在用三角測量法測定穿越安第斯山脈的距離。
那個時候,人們感染上了一種了解地球的強烈欲望--想要確定地球有多大年齡,多少體積,懸在宇宙的哪個部分,是怎樣形成的。法國小組的任務是要沿著一條直線,從基多附近的雅羅基開始,到如今位于厄瓜多爾的昆卡過去一點,測量1度經(jīng)線(即地球圓周的三百六十分之一)的長度,全長約為320公里,從而幫助解決這顆行星的周長問題。
事情幾乎從一開始就出了問題,有時候還是令人瞠目的大問題。在基多,訪客們不知怎的激怒了當?shù)厝?,被手拿石頭的暴民攆出了城。過不多久,由于跟某個女人產(chǎn)生誤解,測量小組的一名醫(yī)生被謀殺。組里的植物學家精神錯亂。其他人或發(fā)熱死去,或墜落喪命。考察隊的第三號人物--一個名叫讓·戈丁的男人--跟一位13歲的姑娘私奔,怎么也勸不回來。
測量小組有一次不得不停止工作8個月;同時,孔達米納騎馬去利馬,解決一個許可證問題。他最后和布格互不說話,拒絕合作。這個人數(shù)越來越少的測量小組每到一處都讓當?shù)毓賳T們心存狐疑。他們很難相信,這批法國科學家為了測量世界而會繞過半個地球。這根本說不通。兩個半世紀以后,這似乎仍是個很有道理的問題。法國人犯不著吃那么多苦頭跑到安第斯山脈,干嗎不就在法國搞測量?
一方面,這是因為18世紀的科學家,尤其是法國科學家,辦事很少用簡單的辦法。另一方面,這與一個實際問題有關。這個問題起源于多年以前--早在布格和孔達米納夢想去南美洲之前,更不用說有理由這么做之前--英國天文學家埃德蒙·哈雷。
哈雷是個不同凡響的人物。在漫長而又多產(chǎn)的生涯中,他當過船長、地圖繪制員、牛津大學幾何學教授、皇家制幣廠副廠長、皇家天文學家,是深海潛水鐘的發(fā)明人。他寫過有關磁力、潮汐和行星運動方面的權威文章,還天真地寫過關于鴉片的效果的文章。他發(fā)明了氣象圖和運算表,提出了測算地球的年齡和地球到太陽的距離的方法,甚至發(fā)明了一種把魚類保鮮到淡季的實用方法。他惟一沒有干過的就是發(fā)現(xiàn)那顆冠以他名字的彗星。他只是承認,他在1682年見到的那顆彗星,就是別人分別在1456年、1531年和1607年見到的同一顆彗星。
這顆彗星直到1758年才被命名為哈雷彗星,那是在他去世大約16年之后。
然而,盡管他取得了這么多的成就,但他對人類知識的最大貢獻也許只在于他參加了一次科學上的打賭。賭注不大,對方是那個時代的另外兩位杰出人物。一位是羅伯特·胡克,人們現(xiàn)在記得最清楚的興許是他描述了細胞;另一位是偉大而又威嚴的克里斯托弗·雷恩爵士,他起先其實是一位天文學家,后來還當過建筑師,雖然這一點人們現(xiàn)在往往不大記得。
1683年,哈雷、胡克和雷恩在倫敦吃飯,突然間談話內(nèi)容轉(zhuǎn)向天體運動。據(jù)認為,行星往往傾向于以一種特殊的卵行線即以橢圓形在軌道上運行--用理查德·費曼的話來說,"一條特殊而精確的曲線"--但不知道什么原因。雷恩慷慨地提出,要是他們中間誰能找到個答案,他愿意發(fā)給他價值40先令(相當于兩個星期的工資)的獎品。
胡克以好大喜功聞名,盡管有的見解不一定是他自己的。他聲稱他已經(jīng)解決這個問題,但現(xiàn)在不愿意告訴大家,他的理由有趣而巧妙,說是這么做會使別人失去自己找出答案的機會。因此,他要"把答案保密一段時間,別人因此會知道怎么珍視它"。沒有跡象表明,他后來有沒有再想過這件事??墒?,哈雷著了迷,一定要找到這個答案,還于次年前往劍橋大學,冒昧拜訪該大學的數(shù)學教授艾薩克·牛頓,希望得到他的幫助。
牛頓絕對是個怪人--他聰明過人,而又離群索居,沉悶無趣,敏感多疑,注意力很不集中(據(jù)說,早晨他把腳伸出被窩以后,有時候突然之間思潮洶涌,會一動不動地坐上幾個小時),干得出非常有趣的怪事。他建立了自己的實驗室,也是劍橋大學的第一個實驗室,但接著就從事異乎尋常的實驗。有一次,他把一根大針眼縫針--一種用來縫皮革的長針--插進眼窩,然后在"眼睛和盡可能接近眼睛后部的骨頭之間"揉來揉去,目的只是為了看看會有什么事發(fā)生。結(jié)果,說來也奇怪,什么事兒也沒有--至少沒有產(chǎn)生持久的后果。另一次,他瞪大眼睛望著太陽,能望多久就望多久,以便發(fā)現(xiàn)對他的視力有什么影響。他又一次沒有受到嚴重的傷害,雖然他不得不在暗室里待了幾天,等著眼睛恢復過來。
與他的非凡天才相比,這些奇異的信念和古怪的特點算不了什么--即使在以常規(guī)方法工作的時候,他也往往顯得很特別。在學生時代,他覺得普通數(shù)學局限性很大,十分失望,便發(fā)明了一種嶄新的形式--微積分,但有27年時間對誰也沒有說起過這件事。他以同樣的方式在光學領域工作,改變了我們對光的理解,為光譜學奠定了基礎,但還是過了30年才把成果與別人分享。