方舟子解读科学谜团：爱因斯坦信上帝吗作者：方舟子【内容简介】　　方舟子解读科学谜团：爱因斯坦信上帝吗著名科普作家方舟子最新力作，为热爱科学、追求真理的人们揭开科学史上著名人物、著名事件背后鲜为人知的真相！达尔文晚年并未抛弃进化论、改信基督教，那只是一个传教士编造的谣言！霍金和索恩为黑洞是否存在进行了打赌，并立了字据，原来科学家也爱当赌徒！海王星的发现是科学史上最激动人心的事件之一，但是谁是海王星的真正发现者？是法国数学家勒威耶，还是英国数学家亚当斯？类似这样充满悬念、扣人心弦的疑团，本书通过引人入胜的故事和妙趣横生的解释相结合，为读者逐一揭开。第1节：被冤枉的数学家(1)--------------------------------------------------------------------------------　　被冤枉的数学家　　数学史上著名的一个大恩怨许多人在中学学解方程时都听老师讲过。故事说，文艺复兴时期意大利数学家塔塔利亚（Tartaglia）发现了三次方程的解法，秘而不宣。一位叫卡当（Jerome Cardan）的骗子把解法骗到了手，公布出来，并宣称是他自己发现的。塔塔利亚一气之下向卡当挑战比赛解方程，大获全胜，因为塔塔利亚教他时留了一招。不过至今这些公式还被称作卡当公式，而塔塔利亚连名字都没有留下来，塔塔利亚只是一个外号，意大利语意思是“结巴”。网上广为流传的一篇《数学和数学家的故事》长文就是这么介绍的。　　这个流行版本从总体到细节都是错误的。塔塔利亚不仅留下了名字（真名尼科洛?方塔纳，Nicolo Fontana），而且也留下了有关这一争执的著作。后人对此事的看法在很大程度上就是受塔塔利亚一面之词的影响。　　塔塔利亚与卡当之间并未进行过数学比赛，和塔塔利亚比赛的另有其人。在当时的意大利，两个数学家进行解题比赛成了风气，方式是两人各拿出赌金，给对方出若干道题，30天后提交答案，解出更多道题的人获胜，胜者赢得全部赌金。塔塔利亚很热衷于参加这种比赛，并多次获胜。　　当时经常出现的比赛题目是三次方程，因为三次方程的解法还未被发现。意大利博洛尼亚数学家费罗（del Ferro）发现了三次方程的一种特殊形式“三次加一次”的解法，临死前传给了学生费奥（Fior）。费奥的数学水平其实很差，得到费罗的秘传后便吹嘘自己能够解所有的三次方程。塔塔利亚也自称能够解三次方程，于是两人在1535年进行了比赛。塔塔利亚给费奥出了30道其他形式的三次方程，把费奥给难住了。费奥则给塔塔利亚出了30道清一色的“三次加一次”方程题，认定塔塔利亚也都解不出来。塔塔利亚在接受费奥挑战的时候，的确还不知道如何解这类方程题。据说是在最后一天的早晨，塔塔利亚在苦思冥想了一夜之后，突然来了灵感，发现了解法，用了不到两个小时就全部解答了。塔塔利亚欣喜若狂，宽宏大量地放弃了费奥交的赌金。　　当时担任米兰官方数学教师的卡当听说了此事，通过他人转告塔塔利亚，希望能够知道解法，结果遭到塔塔利亚的拒绝。于是卡当直接给塔塔利亚写信，暗示可以向米兰总督推荐塔塔利亚。　　在威尼斯当穷教师的塔塔利亚一见有高升的机会，态度大变，于1539年3月动身前往米兰，受到卡当的热情招待。在卡当苦苦哀求，并向上帝发誓绝不泄密后，塔塔利亚终于向卡当传授了用诗歌暗语写成的解法。卡当把“武林秘笈”拿到手，并没有就对塔塔利亚翻脸，但塔塔利亚却像许多泄密者一样，马上就后悔了，无心再在米兰求发展，匆忙赶回威尼斯。在那一年卡当出版了两本数学著作，塔塔利亚都细细研读，一方面很高兴卡当没有在著作中公布三次方程解法，一方面又觉得自己受了卡当的欺骗，在给卡当的信中把这两本书嘲笑了一番，断绝了与卡当的交情。　　卡当在获得塔塔利亚的解法后，在其基础上很快就发现所有的三次方程的解法。次年，卡当18岁的秘书费拉里（Lodovico Ferrari）在三次方程解法的基础上又发现了四次方程的解法。卡当与塔塔利亚不同，热衷于通过著书立说发布新发现来赢得名利。但是他和费拉里发现的解法都是建立在塔塔利亚的解法基础上的，根据卡当立下的誓言，塔塔利亚不公布其解法，他们的解法就不得公布。而塔塔利亚显然是想把其解法当成赢得比赛的秘密武器，丝毫也没有想公布出来的迹象。这让卡当很苦恼。第2节：被冤枉的数学家(2)--------------------------------------------------------------------------------　　1543年，卡当和费拉里前往博洛尼亚，见到在那里接替费罗当数学教授的费罗的女婿，后者向他们出示了费罗的手稿，证明费罗在塔塔利亚之前就已经发现了解法。这使卡当如释重负，觉得没有必要再遵守誓言，于是在1545年出版的著作《大术》中公布了三次方程和四次方程的解法。为了避免被指控剽窃，卡当在书中特别提到了费罗和塔塔利亚的贡献。　　但是这并没有减轻塔塔利亚对他的憎恨。塔塔利亚在第二年出版了一本书，在书中揭露卡当背信弃义，淋漓尽致地对卡当进行人身攻击。卡当此时由于《大术》一书已名满天下，不想和塔塔利亚计较，但费拉里决定要为主人讨回公道，在公开信中对塔塔利亚反唇相讥，向塔塔利亚提出比赛挑战。塔塔利亚对此很不情愿，因为和无名小辈比赛即使赢了也没有什么好处，万一输了脸可就丢大了。塔塔利亚在给费拉里的回信中，要求由卡当来应战。但是卡当仍不予理会。塔塔利亚和费拉里来来回回打了一年的笔墨官司，仍然没有解决争端。到1548年事情出现转机，塔塔利亚的家乡布雷西亚向塔塔利亚提供了一份报酬不薄的教职，条件是塔塔利亚必须去和费拉里比赛解决争端。　　1548年8月10日，比赛在米兰总督的主持下在米兰的教堂举行，吸引了大量的看客。费拉里带了众多支持者助阵，而塔塔利亚只带了一位同胞兄弟，费拉里可谓占尽了天时地利人和，而且在开场白中就已经表现出他对三次和四次方程的理解要比塔塔利亚透彻。身经百战的塔塔利亚一见大势不妙，在当天晚上悄悄地离开了米兰。　　结果塔塔利亚不仅名誉扫地，而且经济也陷入困境。布雷西亚虽然让他教了一年书，却不支付他的薪水。看来那个时候并没有禁止拖欠教师工资的规定，塔塔利亚打了几场官司也没能把欠薪讨回来，灰溜溜又回到威尼斯继续当他的穷教师。1557年，57岁的塔塔利亚带着对卡当的满腔仇恨，在贫困中死去。　　费拉里在比赛后名声大震，甚至连皇帝都来请他给太子当老师。但费拉里选择了给米兰总督当估税员发财。1565年，年仅43岁的费拉里已成了富翁，提前退休回博洛尼亚，不幸当年就去世了，据说是被他的妹妹毒死的，为了继承他的财产。只有卡当得以长寿，活到了75岁，不过他本来可以活得更长——迷信占星术的卡当预测自己将死于1575年9月21日，为了实现自己的预言，他在那一天自杀。　　科学研究毕竟是人从事的事业，人性的弱点也会在其中表现出来。做为一项最为看重首创权的工作，因争名夺利结下的种种个人恩怨也就难以避免，有时也难以让人看清其中的是非曲折。根据现代科研的规范和历史资料来看，卡当在这个事件中的所作所为并无过错，他并没有试图去剽窃他人成果，为了公布学术成果与众人分享所作的努力还很值得赞赏，反倒是塔塔利亚死守学术成果的偏执和对卡当的憎恨都有点变态。奇怪的是，在后人的传说中，卡当却成了欺世盗名的骗子，人们对弱者的同情有时会超过了对真相的探求。不过事实的真相毕竟难以掩盖，尤其是在信息发达的今天，更是如此。第3节：布鲁诺是不是科学烈士？--------------------------------------------------------------------------------　　布鲁诺是不是科学烈士？　　提起科学烈士，大家马上会想到布鲁诺。通常认为，布鲁诺是因为捍卫哥白尼提出的日心说，被罗马教廷判为异端，用火烧死。今天一些不被科学界承认的伪科学人士喜欢以当代布鲁诺自居，不过人们提起布鲁诺，更多地是以之做为宗教势力压迫科学进步的例子。这当然让宣扬宗教与科学不冲突的人士不以为然，声称布鲁诺并非因为其科学观点而被处死，把布鲁诺当成科学烈士是以讹传讹。有个华人教徒还写了一篇很长的文章，论证布鲁诺被处死完全和日心说无关，而是因为宣扬邪恶理论、搞巫术施魔法、组织邪教团体，看来是死有余辜了。　　最早想要推翻传统观点的，很可能是为了维护天主教会名誉的天主教人士。20世纪初，正是天主教会势力衰弱，科学声势高涨之时，美国天主教学者编撰出版了一部在天主教世界影响深远的《天主教百科全书》，对布鲁诺一案是这么说的：“布鲁诺被处决既不是由于他捍卫哥白尼的天文学体系，也不是由于他有关存在多个人居世界的教条，而是由于其神学错误，其中包括：基督不是神而只是一个技巧非凡的魔术师，圣灵是世界的灵魂，魔鬼将被拯救等等。”　　影响所及，一些人文学者也持这种观点，例如网络版《斯坦福哲学百科全书》在“哥白尼”词条下这么说：“在1600年时天主教对哥白尼体系并无官方立场，它肯定不是异端。当布鲁诺被做为异端分子烧死时，这与他支持哥白尼宇宙观的写作毫无关系。”国内有的学者也乐于要告诉大家一个“布鲁诺的真实历史形象”来标榜自己的专业性，似乎只有他们才知道大众被蒙蔽的真相。　　那么布鲁诺究竟是由于什么“罪过”而被捕并处死的呢？布鲁诺是在1592年5月22日在威尼斯被捕的。两个月前，应威尼斯贵族莫塞尼戈（Mocenigo）的邀请，布鲁诺到威尼斯教他记忆术。莫塞尼戈未能掌握这一“自然魔术”，对布鲁诺心怀不满，于是在布鲁诺向他道别时，向威尼斯异端裁判所告发布鲁诺有“多个世界”（指宇宙中存在多个有人居住的世界）的异端信仰和有不端行为，于是布鲁诺被捕。几个月后，布鲁诺被引渡到罗马，由罗马异端裁判所进行审判。罗马教廷对布鲁诺有多项指控，五花八门，根据意大利历史学家鲁奇?费波（Luigi Firpo）的归纳，加在布鲁诺头上的有八大罪状：　　一、坚持与天主教信仰相反的意见，并有反对它及其教士的言论；　　二、坚持有关三位一体、基督神性及道成肉身的错误意见；　　三、坚持有关基督的错误意见；　　四、坚持有关圣餐变体论和弥撒的错误意见；　　五、宣称存在多个世界及其永恒性；　　六、相信灵魂转世和人的灵魂能转给畜生；　　七、从事魔术和预言；　　八、否认圣母玛利亚的童贞。　　初一看，这八大罪状似乎的确没有提到哥白尼日心说，但是其第五条提及的“多个世界”观点已包含了日心说，实际上是比哥白尼日心说更具革命性、也更接近现代科学观点的宇宙观。布鲁诺相信地球以及其他行星围绕着太阳公转，并赞扬哥白尼为此提供了科学证据。但是布鲁诺更进一步指出，地球固然不是宇宙的中心而只是一个普通的行星，但是太阳也不是宇宙的中心，而只是一颗普通的恒星。所谓的恒星其实就是一颗颗太阳，宇宙中有无数恒星，它们也有行星围绕着它们在旋转，组成无数个太阳系，而在这些行星上，有的也会有生命的存在，因此这种观点被称为“多个世界”。在布鲁诺看来，宇宙是无限、永恒、均质、各向同性的，宇宙万物都由相同的元素组成（而不是像前人认为的那样——天体由特殊元素组成），而且受相同的自然规律的支配。　　可见，起诉布鲁诺的罪状中的确包括了其宇宙观。有人也许会说，那只是八大罪状中的一条而已，不能说是其主要罪状。但是，那是起诉布鲁诺的罪状，并非最终处决他的理由。布鲁诺被囚禁、审讯了七年。在漫长的审讯过程中，布鲁诺试图把自己的观点和天主教教条调和起来，为自己辩护。他愿意放弃部分自己的观点，但是他坚持自己的宇宙观是正确的，尽管裁判所的法官要求他放弃其多个世界的观点。布鲁诺希望能通过放弃部分观点来换取自己的生命，但是裁判所法官和教皇要求他放弃全部的观点，而布鲁诺则坚决不愿意放弃其宇宙观。　　有关布鲁诺案件的原始记录已经丢失。但是1940年在罗马教廷发现了一份当时根据原始记录写成的本案概要，其中包括布鲁诺著作摘要、部分审讯记录和其他从原始记录抄录的文件。在布鲁诺被处决前的最后一次审讯中，裁判所法官讯问了他的宇宙观。布鲁诺坚持认为他的宇宙观是有科学基础的，而且也与基督教《圣经》不冲突。他是如此回答的：“首先，我要说，我是在合理和确切的基础上提出有关地球运动和天空固定的学说的，这并没有破坏圣经的权威性……就太阳而言，我要说它并没有升起或降落，我们也没有看到它升起或降落，这是因为，如果地球绕着它的轴转动，也就产生了我们说的（太阳）升起和降落……”　　这次审讯可能是在1599年4月举行的。布鲁诺最终被判为异端，而由于他坚决不认罪，被判处死刑。1600年2月17日，布鲁诺被烧死在罗马鲜花广场，骨灰被扔进了流经罗马的台伯河。主持审讯布鲁诺的是枢机主教贝拉明（Bellarmine）。16年后，在同一个地方，贝拉明主持了对伽利略的审讯，这回起诉他的原因比较简单：因为伽利略宣扬日心说。伽利略由于宣布放弃自己的观点而留下了性命。　　虽然异端裁判所起诉布鲁诺的罪状比较多，但随着审讯过程的演变，布鲁诺最后主要是由于坚持其科学观点而被烧死的，那么说他是科学烈士也没有不妥。第4节：牛顿－胡克之争(1)--------------------------------------------------------------------------------　　牛顿－胡克之争　　今天一般人知道胡克（1635-1703）这个名字，是因为在初中物理学到的胡克定律：在弹性限度内，弹簧的弹力和弹簧的长度变化成正比。其实胡克在多个领域都做出了杰出贡献：首次用显微镜看到并命名细胞，首次观察到火星和木星的自转，发现双星，首次测量恒星的视差，发明了轮形气压计、液体比重计、风速计里程计、现在还在车辆的传动装置中使用的万向节、钟表的游丝、后来用于相机的可变光圈……，并且还是当时有数的建筑设计师，如此多才多艺，难怪后来有人称之为“英国的达芬奇”。但是在胡克死后两百多年间，他几乎被人遗忘了，直到20世纪他做为大科学家的地位才被确认。这主要是由于他惹恼了一个人，一个比他更伟大、更有势力、最不该去惹的人——牛顿。　　牛顿其实是胡克的晚辈。早在1662年，胡克已成为英国新成立不久的皇家学会的实验主管，负责演示皇家学会的实验，并在次年成为学会会员。而此时牛顿还是剑桥的本科生。1669年，牛顿当上剑桥的教授，开始讲授他的光学研究。1672年年初，牛顿被选为皇家学会会员，做为见面礼，他给学会寄去一篇证明白光是不同颜色光的混合的论文，提出光是由粒子组成的，遭到了认为光是一种波的胡克的猛烈抨击。牛顿无法忍受，威胁要退出学会。在学会的书记劝说并提出免去牛顿应缴纳的会费的条件下，牛顿留了下来。　　但是在1675年，牛顿发表的另一篇光学论文招来了胡克更猛烈的抨击。胡克认为牛顿论文中的大部分内容是从他在1665年发表的《显微图谱》一书中的有关论述中搬来的，只是做了某些发挥。两人进行了一番貌似彬彬有礼其实暗藏讥讽的通信。牛顿在1676年2月5日致胡克的信中，写道：“笛卡儿（的光学研究）迈出了很好的一步。你在一些方面又增添了许多，特别是对薄板颜色进行了哲学考虑。如果我看得更远一点的话，是因为我站在巨人的肩膀上。”后面这句话被认为是牛顿的谦虚，后来被许多人当成座右铭，但是如果我们知道牛顿其实看重实验和数学计算而蔑视胡克的哲学思考，并且胡克身材不高、驼背得很厉害的话，就可以明白牛顿的这句话并不是在恭维胡克。这场争论的结果是，牛顿疏远了皇家学会，而且决定等胡克死后再发表有关光学的论著，在这部1704年——胡克死后的第二年——出版的著作中，牛顿完全不提胡克对薄板颜色研究的贡献。第5节：牛顿－胡克之争(2)--------------------------------------------------------------------------------　　但此时牛顿还是个崭露头角的年轻教授，面对前辈的批评他只能忍气吞声。1687年《自然哲学的数学原理》的出版才确立了牛顿做为英国科学界第一人的地位。这本书是在哈雷的鼓励和资助下出版的。哈雷、胡克和著名建筑师雷恩（Christopher Wren）都在研究万有引力，也都认为引力的大小与距离的平方成反比，但是他们都无法从引力反比定律推导出开普勒行星定律。1684年，哈雷为此到剑桥大学拜访牛顿，牛顿告诉他他早已解决了这个问题，但是没有公开发表。在哈雷的劝说下，牛顿于1686年将其研究成果写成专著《自然哲学的数学原理》交给皇家学会审阅。　　在皇家学会的会议上，胡克指出引力反比定律是他告诉牛顿的，牛顿应该在专著的前言中提到他的贡献。胡克早在1674年曾经发表过一篇有关引力的论文，提出三条假设：所有天体彼此之间都存在引力；如果没有引力的作用，天体将在惯性作用下做直线运动；物体之间距离越近，则引力越强。这几乎是在定性描述万有引力定律。1679年，胡克写信代表皇家学会向牛顿约稿时，进一步提到引力的大小与距离的平方成反比。　　牛顿没有参加那次皇家学会的会议，从哈雷的来信知悉胡克的要求后，牛顿承认胡克曾经在1679年的信中告诉他引力反比定律，但是胡克对这一定律的描述并不准确。他本人早在大约20年前（1666年）就发现了这一定律，并写信告诉了他人，并不需要从胡克那里获悉。从其他资料看，牛顿所说的是事实。他在1665年就已发现了万有引力定律，并试图用它计算月球的轨道。可惜当时测定的地球半径是错的，牛顿未能获得满意的计算结果，就暂时放弃了这一研究。1670年之后有了更准确的地球半径数据之后，牛顿才重新研究引力问题。在哈雷的斡旋下，牛顿的态度软化，进一步承认胡克的来信刺激了他重新研究引力问题，并且承认胡克告诉了他一些他不知道的实验结果。做为妥协，牛顿提出在《自然哲学的数学原理》的有关部分加一条注解，说明引力反比定律也被雷恩、胡克和哈雷独立地发现。　　《自然哲学的数学原理》的出版给牛顿带来了巨大的声誉，也越发让胡克觉得自己的贡献没有得到应有的承认。他在1689年2月15日的日记评论此事时，抱怨“利益没有良心”。1690年2月在皇家学会的一次演讲中，他讽刺道：“牛顿帮了我大忙，我本人多年前首先发现并向学会展示的引力性质被他当成自己的发明印刷出版。”他后来又写下一篇未出版的备忘录叙述他与牛顿的争执“真相”。但胡克的抱怨无人理睬。这个事件让他的余生充满了阴影，让他变得越来越抑郁、多疑和忌妒。　　1703年，胡克在备受疾病折磨后逝世。几个月后，牛顿当选皇家学会会长，并计划给学会找一个新地址。1710年，学会完成搬迁，在这一过程中，胡克的许多收藏和仪器都丢失了。同时丢失的还有胡克的画像。胡克据说长得瘦小、驼背和丑陋，因此不难理解他不喜欢让画家画像。皇家学会的画像是唯一的一幅，它的丢失意味着后人再也无法知道胡克究竟长什么样。有人难免要怀疑是牛顿利用职权从中作梗，故意将胡克画像销毁。2003年有一位历史学家声称找到了胡克的画像，但随后被证明是别人的画像。在一份保留至今的文件中有胡克的封印，封印上有一个头像，它是不是胡克的头像？没法确定。　　在胡克、牛顿的时代，科学刚刚草创，学术规范还未完善，难免经常出现优先权的争执。胡克不仅和牛顿争，也和荷兰大科学家惠更斯争游丝表的发明权。牛顿与莱布尼兹有关微积分发明权的争执更是出名。若是在现在，许多这类争执都可以避免。现在学术界为了避免争执，也为了鼓励尽早发表成果，奉行的是谁先发表谁就有优先权。虽然牛顿自己发现了万有引力定律，但是既然胡克比他更早发表了有关论文，不管其论文是多么粗糙，牛顿也应该在后发表的论文中提及胡克的成果，明知而不提就有剽窃的嫌疑。第6节：牛顿－莱布尼茨之争--------------------------------------------------------------------------------　　牛顿－莱布尼茨之争　　1665年夏天，因为英国爆发鼠疫，剑桥大学暂时关闭。刚刚获得学士学位、准备留校任教的牛顿被迫离校到他母亲的农场住了一年多。这一年多被称为“奇迹年”，牛顿对三大运动定律、万有引力定律和光学的研究都开始于这个时期。在研究这些问题过程中他发现了他称为“流数术”的微积分。他在1666年写下了一篇关于流数术的短文，之后又写了几篇有关文章。但是这些文章当时都没有公开发表，只是在一些英国科学家中流传。　　首次发表有关微积分研究论文的是德国哲学家莱布尼茨。莱布尼茨在1675年已发现了微积分，但是也不急于发表，只是在手稿和通信中提及这些发现。1684年，莱布尼茨正式发表他对微分的发现。两年后，他又发表了有关积分的研究。在瑞士人伯努利兄弟的大力推动下，莱布尼茨的方法很快传遍了欧洲。到1696年时，已有微积分的教科书出版。　　起初没有人来争夺微积分的发现权。1699年，移居英国的一名瑞士人一方面为了讨好英国人，另一方面由于与莱布尼茨的个人恩怨，指责莱布尼茨的微积分是剽窃自牛顿的流数术，但此人并无威望，遭到莱布尼茨的驳斥后，就没了下文。1704年，在其光学著作的附录中，牛顿首次完整地发表了其流数术。当年出现了一篇匿名评论，反过来指责牛顿的流数术是剽窃自莱布尼茨的微积分。　　于是究竟是谁首先发现了微积分，就成了一个需要解决的问题了。1711年，苏格兰科学家、英国皇家学会会员约翰?凯尔（John Keill）在致皇家学会书记的信中，指责莱布尼茨剽窃了牛顿的成果，只不过用不同的符号表示法改头换面。同样身为皇家学会会员的莱布尼茨提出抗议，要求皇家学会禁止凯尔的诽谤。皇家学会组成一个委员会调查此事，在次年发布的调查报告中认定牛顿首先发现了微积分，并谴责莱布尼茨有意隐瞒他知道牛顿的研究工作。此时牛顿是皇家学会的会长，虽然在公开的场合假装与这个事件无关，但是这篇调查报告其实是牛顿本人起草的。他还匿名写了一篇攻击莱布尼茨的长篇文章。　　当然，争论并未因为这个偏向性极为明显的调查报告的出笼而平息。事实上，这场争论一直延续到了现在。没有人，包括莱布尼茨本人，否认牛顿首先发现了微积分。问题是，莱布尼茨是否独立地发现了微积分？莱布尼茨是否剽窃了牛顿的发现？　　1673年，在莱布尼茨创建微积分的前夕，他曾访问伦敦。虽然他没有见过牛顿，但是与一些英国数学家见面讨论过数学问题。其中有的数学家的研究与微积分有关，甚至有可能给莱布尼茨看过牛顿的有关手稿。莱布尼茨在临死前承认他看过牛顿的一些手稿，但是又说这些手稿对他没有价值。　　此外，莱布尼茨长期与英国皇家学会书记、图书馆员通信，从中了解到英国数学研究的进展。1676年，莱布尼茨甚至收到过牛顿的两封信，信中概述了牛顿对无穷级数的研究。虽然这些通信后来被牛顿的支持者用来反对莱布尼茨，但是它们并不含有创建微积分所需要的详细信息。莱布尼茨在创建微积分的过程中究竟受到了英国数学家多大的影响，恐怕没人能说得清。　　后人在莱布尼茨的手稿中发现他曾经抄录牛顿关于流数术的论文的段落，并将其内容改用他发明的微积分符号表示。这个发现似乎对莱布尼茨不利。但是，我们无法确定的是，莱布尼茨是什么时候抄录的？如果是在他创建微积分之前，从某位英国数学家那里看到牛顿的手稿时抄录的，那当然可以做为莱布尼茨剽窃的铁证。但是他也可能是在牛顿在1704年发表该论文时才抄录的，此时他本人的有关论文早已发表多年了。　　后人通过研究莱布尼茨的手稿还发现，莱布尼茨和牛顿是从不同的思路创建微积分的：牛顿是为解决运动问题，先有导数概念，后有积分概念；莱布尼茨则反过来，受其哲学思想的影响，先有积分概念，后有导数概念。牛顿仅仅是把微积分当做物理研究的数学工具，而莱布尼茨则意识到了微积分将会给数学带来一场革命。这些似乎又表明莱布尼茨像他一再声称的那样，是自己独立地创建微积分的。　　即使莱布尼茨不是独立地创建微积分，他也对微积分的发展做出了重大贡献。莱布尼茨对微积分表述得更清楚，采用的符号系统比牛顿的更直观、合理，被普遍采纳沿用至今。因此现在的教科书一般把牛顿和莱布尼茨共同列为微积分的创建者。　　实际上，如果这个事件发生在现在的话，莱布尼茨会毫无争议地被视为微积分的创建者，因为现在的学术界遵循的是谁先发表谁就拥有发现权的原则，反对长期对科学发现秘而不宣。至于两人之间私下的恩怨，谁说得清呢？尤其是在有国家荣耀、民族情绪参与其中时，更难以达成共识。牛顿与莱布尼茨之争，演变成了英国科学界与德国科学界、乃至与整个欧洲大陆科学界的对抗。英国数学家此后在很长一段时间内不愿接受欧洲大陆数学家的研究成果。他们坚持教授、使用牛顿那套落后的微积分符号和过时的数学观念，使得英国的数学研究停滞了一个多世纪，直到1820年才愿意承认其他国家的数学成果，重新加入国际主流。　　牛顿与莱布尼茨之争无损于莱布尼茨的名声，对英国的科学事业却是一场灾难。虽然说“科学没有国界，但是科学家有祖国”（巴斯德语），但是让民族主义干扰了科学研究，就很容易变成了科学也有国界，被排斥于国际科学界之外，反而妨碍了本国的科学发展。第7节：石头也能说谎--------------------------------------------------------------------------------　　石头也能说谎　　古希腊哲学家色诺芬尼最早对化石进行了描述，并且准确地推测出化石是在经历了漫长的地质演变之后留下来的生物遗迹。这在中世纪的欧洲成了离经叛道的观点，因为基督教《圣经》已清楚表明，自从上帝创造世界到现在，只有区区数千年，没有为地质演变提供足够长的时间。而且，有许多化石与现存的生物都大不一样。因此，人们普遍认为化石是和生物体没有任何关系、自然形成的石头图像，是上帝制作的艺术品。　　到17世纪下半叶，有几名著名博物学家先后令人信服地证明了化石必定来源于生物体，这种观点逐渐在学术界占了主流。但是仍有一些学者对此不以为然。德国乌兹堡大学医学院院长柏林格（Johann Bartholomew Adam Beringer, 1667—1740）便是其中的一位，他坚信化石不过是“一种大自然的作者（上帝）自得其乐地埋藏起来的特殊石头”。柏林格喜欢收藏化石，并炫耀其藏品和做有关演讲。他雇了三名男孩替他挖掘化石。1725年，他的两名同事，一名地理学兼数学教授和一名图书馆员，对柏林格的傲慢很不满，想让他出出丑。他们雕刻了一些假化石，收买了一名被柏林格雇佣的男孩，叫他把它们挖出来献给柏林格。　　柏林格注意到这些“化石”和其他地方发现的化石大不相同：有眼睛的鸟、在结网的蜘蛛、在交配的青蛙、在采蜜的蜜蜂等等，更像是一幅幅画像。后来挖出的“化石”不仅刻的是生物，而且还有天体图像：光芒四射的太阳、带尾巴的彗星、星星，更进一步证实了它们是“上帝制作的艺术品”的观点。再后来，又挖掘出了用希伯莱文写的文字，柏林格请人做了翻译，原来是上帝的名字“耶和华”！这更让柏林格高兴了：上帝在作品上签了名。柏林格曾经考虑过这些“化石”是否是古代异教徒留下的文物，最后这个发现否定了这种可能性，因为古代异教徒不可能知道上帝的名字。柏林格也注意到这些“化石”有人为雕刻的痕迹，但是这却使他更相信它们出自上帝之手。　　柏林格很快地写成一本著作，准备公布这个重大发现。这时候，那两名同事觉得自己做得太过分了，告诉柏林格说，这些“化石”是伪造的，但是柏林格不为所动，认为他们是出于嫉妒，阴谋埋没他的重大发现。他们向柏林格演示这些“化石”是如何被雕刻出来的，柏林格同样不为所动：他们能够仿制“化石”，并不等于我发现的“化石”就是假的！　　柏林格在1726年出版了其著作。几个月后，柏林格才醒悟过来，据说是因为挖到了一个用希伯莱文写着他的名字的“化石”，才让他明白的确被捉弄了。他把那两名同事告上了法庭，两人都被免职。传说柏林格羞愧难当，花巨资试图把其著作都收购回来销毁，并很快郁郁死去——这最后一条显然不符合事实，因为柏林格此后还活了14年。在他死后，他的著作被当做笑料于1767年再版，他的那些“化石”被称作“谎石”，至今大约还有450块被当做文物藏在世界各地的博物馆。　　为什么一个本来很有成就的学者会被如此拙劣的骗局所捉弄？固守僵化的信条和对名望的追求，都很容易让人变得异常的盲目，对明显的事实视而不见，甚至牵强附会地拿来做为支持自己的证据。在原教旨主义者、迷信信徒、伪科学人士、“科学猜想家”身上，我们经常能看到类似表现。柏林格最后是醒悟了，比起众多沉迷于骗局、妄想之中终生不能自拔的人来说，他还是要好得多。第8节：数学天才伽罗华之死(1)--------------------------------------------------------------------------------　　数学天才伽罗华之死　　美国数学家埃里克?坦普尔?贝尔（Eric Temple Bell）在1937年出版了一部至今还在印刷的科普名著《数学大师》（Men of Mathematics），其中最令人心酸的莫过于对在20岁时死于决斗的法国数学天才伽罗华（Evariste Galois, 1811-1832）的描写：在决斗的前夜（1832年5月29日晚），伽罗华预料到自己将会死去，通宵达旦奋笔疾书，与时间赛跑，力图把他的所有数学成果纪录下来，时不时在一旁写下“我没有时间”、“我没有时间”。贝尔说：“他在黎明前那些绝望的最后时刻写下的东西，将会使一代代数学家忙上几百年。”“他一劳永逸地发现了一个折磨了数学家几个世纪的谜团的答案：在什么条件下一个方程有解？”　　《数学大师》的浪漫笔调激励了许多年轻人投身于数学研究，甚至成为著名数学家，其中包括诺贝尔经济学奖获得者约翰?纳什（John Nash）。后来的科普文章在介绍伽罗华时也多沿用贝尔的描述。据称，伽罗华在这一晚写就的几十页手稿开创了数学一个极为重要的分支——群论，被20世纪著名数学家赫曼?威尔（Hermann Weyl）称为“可能是人类全部文献中最重大的一篇文稿”。还有一种说法是，由于伽罗华的不幸早逝，人类数学研究的进展推迟了几十年。　　这些描写和评论都是为了增添天才早逝的悲剧色彩的夸大其词。群论的创建足以使数学家忙上几百年，但并非一夜之间的事。自17岁起伽罗华就在从事这方面的研究，并写了几篇论文，送交法国科学院或在期刊上发表，其中有3篇在1830年发表。他的遗书中的相当篇幅是在为这些论文做注释和更正。至于那句著名的“我没有时间”，则只在遗书手稿的旁边注释中出现了一次：“要完成这个证明还需要做些工作。我没有时间。”　　1832年5月30日清晨，伽罗华在决斗中被击中腹部，被路过的农民送往医院。第二天早晨10点他死于医院，临终前拒绝接受神甫的祈祷，对他的弟弟阿尔佛雷德说：“不要哭，阿尔佛雷德！我需要全部的勇气在20岁时死去。”按照伽罗华在决斗前夕留下的遗书中的说法，他是做为“一个下流的风骚女人的牺牲品”而死去的，但是阿尔佛雷德认为他是被谋杀的，后来也有很多人怀疑这是一个保王党清除激进的共和党人的政治阴谋。第9节：数学天才伽罗华之死(2)--------------------------------------------------------------------------------　　伽罗华对政治的热衷丝毫也不亚于数学。他生活在法国历史上一个动荡不安的历史时期。1815年，拿破仑在滑铁卢惨败后，法王路易十八复位，实行君主立宪制。1824年路易十八死后，由其弟弟查理十世继位。但是到了1830年，议会中的自由派占了多数，查理十世面临被废黜的危险，于是他在这一年的7月颁布敕令，解散议会，修改选举制度，限制新闻出版自由。这激起了街头革命。查理十世被迫逊位，议会推举路易－菲利浦继承王位。　　受其父亲影响，伽罗华很早就是一位反对君主制的共和党人。“七月革命”爆发时，伽罗华正在巴黎师范学校读书，该校校长为阻止学生上街作战，关闭校门，使伽罗华失去参加革命的机会。伽罗华在报上发表来信攻击校长，被开除。在正式被开除之前，伽罗华已离开学校，参加拥护共和的国民卫队炮兵队，并加入当时最激进的秘密革命组织“人民之友社”。不久，政府解散国民卫队炮兵队，并起诉逮捕其19名军官，指控他们阴谋推翻政府。这些军官后被无罪释放。1831年5月9日，在庆祝这些军官获释的宴会上，伽罗华高举匕首高呼“为路易－菲利浦国王干杯”，第二天以“企图暗杀国王”的罪名被捕。一个多月后被宣告无罪获释。7月14日“巴士底日”（后来的法国国庆节）那天，伽罗华身穿炮兵部队制服，携带步枪、手枪和匕首，与法律系的学生杜沙特雷（Ernest Duchatelet）一起带领群众在街上示威，再次被捕，被判入狱6个月。1832年4月29日伽罗华获释，1个月后就迎来了那场致命的决斗。　　那位引起决斗的“风骚女人”，有人说是一位妓女，也有人说是一位政府密探、内奸，其实她是伽罗华出狱后居住的旅店的医生的女儿。伽罗华为了她主动挑起决斗。和伽罗华决斗的人是谁？伽罗华在遗书中说约他决斗的是两名“爱国者”。根据大仲马的回忆录，决斗者是当初被捕的19名军官之一德艾尔宾维尔（Pescheux d'Herbinville）。但是根据决斗几天后一家报纸的报道，与伽罗华决斗的是和他一起被捕的“人民之友社”成员、他的好友杜沙特雷。不管究竟是谁，这两人都是狂热的共和党人，也不是政府安插在共和党人中的内奸——内奸名单曾在1848年被公开，这两人都不在其中。由于是朋友决斗，所以没有采取手枪对射的方式，而是采用“俄罗斯轮盘赌”，用枪口互相顶着对方开枪，其中只有一把枪装着子弹。　　所以，伽罗华决斗不太可能是一场政治阴谋，而是由于一次恋爱事件。虽然伽罗华的死被后人过度渲染，但无论如何，这不管对伽罗华个人还是对科学发展而言，都是一场大悲剧。伽罗华如此轻生，也许与他因怀才不遇而厌世有关。他曾经两次报考被视为法国最高学府、大科学家云集的巴黎综合理工学院（该校当时的教授包括拉格朗日、拉普拉斯、傅立叶、泊松、科里奥利这些在科学史上声名显赫的大科学家），却都落榜，第一次是由于没有做好考试准备，第二次是由于顶撞考官。不得已才去上较差的巴黎师范学校。从此他就有了受迫害妄想。　　他曾经三次向法国科学院寄去数学论文，前两次下落不明，最后一次被退稿。第一次是在1829年，在他中学最后一年，提交了关于群论初步研究结果的论文，审稿人是著名数学家柯西（Augustin Louis Cauchy）。柯西意识到这一论文的重要性，曾在一封信中提及将在科学院的会议上对之做介绍。但是在那次会议上柯西却只介绍自己的工作。为何柯西没有按计划介绍伽罗华的工作，成了一个谜。有人猜测是因为柯西建议伽罗华将其研究写成更完整的论文参加科学院的数学大奖赛。伽罗华于1830年2月提交论文参加该大奖赛，寄给当时科学院终身秘书傅立叶，但傅立叶在5月去世，伽罗华的论文也没了着落。1831年1月，应泊松的邀请，伽罗华再次向科学院投稿。但泊松又以伽罗华的工作无法理解为由退稿。接到退稿时伽罗华正因政治活动入狱，在一次酒醉后曾试图用匕首自杀，被同牢犯人制止。因此有学者怀疑所谓的决斗其实是伽罗华为了让自己成为革命烈士而安排的自杀。果真如此的话，他的目的倒是达到了，有两三千名共和党人参加了他的葬礼。但是革命烈士的荣耀总是很短暂的。伽罗华被埋在一块普通墓地，很快就被人遗忘，现在已找不到其坟墓。第10节：谁是海王星的真正发现者？(1)--------------------------------------------------------------------------------　　谁是海王星的真正发现者？　　海王星的发现是科学史上最激动人心的事件之一。1846年9月23日晚，德国天文学家伽勒（Johann Gottfried Galle）在柏林天文台发现了它，但是这个发现是根据法国数学家勒威耶（Urbain Le Verrier）的计算做出的，因此从某种意义上说，勒威耶才是海王星的真正发现者。这个发现公布之后，英国天文学界声称英国数学家亚当斯（John Couch Adams）早在1845年9月就已计算出了海王星的位置，比勒威耶还早，只不过没有引起天文学家的重视。这个说法引起了一番国际纠纷，最终还是达成了共识，把亚当斯也做为海王星的共同发现者。　　直到20世纪60年代，才有学者怀疑亚当斯在这一事件中的作用，向格林威治天文台索取记载亚当斯的工作的档案，却被告知找不到了。最后一次借阅这批档案的是格林威治天文台天文学家艾根（Olin J. Eggen），但艾根否认这批档案在他手里。艾根后来到智利天文研究所工作，于1998年10月2日去世。他的同事在整理其遗物时，发现了被他窃取的亚当斯档案以及一大批格林威治天文台藏书，重达100多千克，装成两大箱归还给英国。亚当斯档案至此才被公之于众，不仅动摇了亚当斯做为海王星共同发现者的地位，而且暴露了当时的英国天文学界为了国家荣誉，试图窃取海王星发现权的阴谋。　　这个故事要从天王星的发现说起。1781年3月31日晚，德裔英国天文学家威廉?赫歇耳（William Herschel）用自制天文望远镜观测夜空时，发现了一个新的天体，他以为可能是一颗彗星。但随后其他天文学家的观测证明了这是一颗大行星，被命名为天王星。1821年，巴黎天文台台长布瓦尔（Alexis Bouvard）把天文学家历年对天王星的观测记录编辑成天王星星表，并根据万有引力定律推算天王星的运行轨道，惊讶地发现天王星的实际位置偏离了推算出的轨道。是万有引力定律有误，还是有一颗未知的大行星在干扰天王星的运行呢？　　1832年，时任剑桥大学天文学教授的艾里（George Airy）向英国科学促进会做了一个报告，介绍这个困扰天文学家的大难题。没有必要怀疑万有引力定律的正确性，那么更可能的情形就是存在一颗有待发现的大行星。要找到这颗大行星，需要解决“逆摄动”问题。如果知道一颗大行星的位置，根据万有引力定律可以计算出它对临近大行星的运行的干扰，也就是天文学上所谓的“摄动”。但是如果反过来，要从某颗大行星受到的“摄动”推算出未知大行星的位置，则要困难得多，当时大多数科学家认为是不可能做到的。　　1841年6月26日，在剑桥大学读本科的亚当斯在剑桥书店里读到了艾里的报告，立志要在毕业后攻克这一难题。1843年亚当斯毕业留校任教，通过剑桥天文学教授查里斯（James Challis）向已荣任格林威治天文台台长的艾里索要格林威治天文台的天王星观测数据。1845年9月，亚当斯获得了计算结果，推算出未知行星的轨道，交给查里斯，希望剑桥天文台能据此寻找新行星。但查里斯并不相信亚当斯的计算，不过他还是写信向艾里推荐亚当斯。亚当斯在1845年10月21日两次拜访艾里，都没能见上面，留下了一张便条。保存至今的这张便条列出他的计算结果：新行星与太阳的平均距离为28个天文单位（地球与太阳的距离等于1个天文单位）——比实际距离远了四分之一；它在1845年10月1日的位置为黄经（即天球经度。正如地理学家用经度和纬度标记地球位置，天文学家用黄经和黄纬标记天球位置）323度34分——只比海王星的实际位置差了大约2度。第11节：谁是海王星的真正发现者？(2)--------------------------------------------------------------------------------　　艾里以后将把这张便条做为亚当斯首先预测出海王星的重要证据，不过当时他并不相信这个大学毕业没多久的年轻人解决了逆摄动难题，何况亚当斯并没有说明他是怎么算出该结果的。但是，艾里还是给亚当斯写了一封信，想进一步了解亚当斯的工作，比如，他是否也能解释天王星矢径（即到太阳的距离）的偏差？亚当斯草拟了回信，但是奇怪的是，他没有把信发出。　　艾里没有收到亚当斯的回音，就把这事忘了，直到1846年6月读到勒威耶的论文才又想起来。勒威耶是巴黎综合理工学院的教师，在1845年夏天开始研究天王星摄动问题，并在一年内发表了三篇论文。勒威耶的第一篇论文发表于1845年11月10日，准确计算出土星和木星对天王星的摄动影响，说明这些不足以解释天王星的轨道偏离。勒威耶在1846年6月1日发表第二篇论文，估算出未知行星的大致位置。艾里读到勒威耶的第二篇论文后，觉得其结果与亚当斯的很相似，于是给勒威耶写了封信，问了向亚当斯问过的问题，但是并未透露亚当斯也在做同样的研究。勒威耶很快回信，回答了艾里的问题。　　勒威耶的答复让艾里感到满意，也使艾里觉得有必要寻找新行星。但艾里视力不佳，没法自己做观测。他建议查里斯在剑桥天文台秘密从事寻找新行星的工作。查里斯于7月18日开始，根据亚当斯提供的新的计算结果进行观测，但是一无所获。　　这一年的8月31日，勒威耶发表了第三篇论文，预测了新行星的质量、亮度和更精确的位置，并呼吁天文学家据此寻找新行星。令勒威耶沮丧的是，似乎没有天文学家理睬他的呼吁。9月18日，勒威耶想起柏林天文台一位名叫伽勒的年轻天文学家曾经给他寄过学位论文，于是给伽勒写了封信，告诉他如果把天文望远镜对准黄经325度的区域，他将会发现还没有人见过的太阳系第八颗大行星。9月23日上午，伽勒收到勒威耶的来信，当天晚上就开始观测，由他用天文望远镜进行观测，报出天体的位置，其助手德莱斯特（Heinrich Louis d'Arrest）则在一旁核对星图。几分钟后，伽勒报告在黄经325.9度看到一颗亮度8等的星，德莱斯特大叫“那颗星不在星图上！”第二天晚上他们继续观测这颗星的位置，发现略有移动，表明的确是颗行星。第三天，伽勒写信向勒威耶报告：“你计算出位置的那颗行星真的存在。”　　勒威耶写信给包括艾里在内的一些天文学家报告新行星的发现，并建议命名为海王星。艾里、查里斯公开了他们对新行星的秘密寻找过程，并宣布亚当斯早已计算出新行星的位置。他们要求把新行星命名为海神星，显然觉得他们拥有一定的优先权。法国人理所当然地对此表示怀疑：如果亚当斯真的做了准确的计算，为什么不写成论文发表？为什么要在事后才来争优先权？　　随着时间的推移，争论逐渐平息。英国皇家学会授予勒威耶奖章表彰其贡献，而国际上也承认亚当斯做出了独立发现。但是当初的疑问并未很好地被回答了。亚当斯并非像人们认为的那样不喜欢发表论文，他发表过其他方面的论文。亚当斯没有像勒威耶那样发表其计算结果的真实原因，是因为他对自己的计算方法和结果并无信心，而且一直在改变计算结果，其最终的结果也距离海王星的实际位置很远。　　如前所述，艾里、查里斯和亚当斯是在获悉勒威耶的研究后，才开始秘密寻找新行星的。亚当斯根据勒威耶的第二篇论文，修改了计算结果，但是给出的是很不确定的结果，涵盖了从黄经315度到350度的范围。查里斯不得不去观测大片的领域。虽然海王星曾经进入查里斯的观测范围内，但是却没有被发现。查里斯采用的鉴别行星的方法是比较不同时间的观测结果，看有哪颗星的位置发生了变化。由于观测的范围太大，星体太多，查里斯只能挑出最亮的39颗星进行比较。不幸的是，海王星的亮度在查里斯的观测范围内排在第49位，就被漏掉了。在勒威耶的第三篇论文发表两天后，亚当斯给出了其最新的计算结果：黄经315度，仍比海王星的实际位置差了11度。所以，查里斯根据亚当斯的计算花了两个月的时间去寻找都一无所获，而伽勒根据勒威耶的计算几分钟就搞定了。　　由于亚当斯从未发表其计算结果，也由于亚当斯的计算结果一直不确定而且偏差很大，将他视为海王星的共同发现者是不合适的。这个事件也告诉我们，在确定发现优先权时，还是应该主要看发表的论文，那是最可靠、最能说明问题的。所谓未发表的成果难免有猫腻，是靠不住的。第12节：达尔文－华莱士之让(1)--------------------------------------------------------------------------------　　达尔文－华莱士之让　　1831年12月27日，刚刚从剑桥大学神学院毕业的达尔文做为一名无报酬的博物学家，随贝格尔号扬帆起航，开始了历时5年的环球考察。此时他还是一个正统的基督教徒。贝格尔号绕地球一圈，于1836年10月2日回到英国的时候，达尔文已脱胎换骨，沿途观察到的现象使得他无法再接受基督教《圣经》的说教。他留下的笔记表明，至迟在1837年春天，他已经坚决相信所有的生物都是进化而来的。从那以后他开始思考生物进化的机制，并在1838年9月28日为了消遣而阅读马尔萨斯的《人口论》时，获得了灵感，开始着手创建自然选择学说。　　达尔文在有了自然选择的想法之后，并没有急着发表。他在收集了大量的资料之后，到1842年才开始把这个理论记录下来，并把手稿送给一些朋友征求意见。1856年4月他才开始写关于物种起源的专著。他甚至做好了在死后才发表其成果的准备，留下一份遗嘱，交代在他死后如何处理他有关进化论的手稿。　　在达尔文的专著写到一半的时候，1858年6月18日，达尔文收到了华莱士的一封信，随信附着一篇论文。华莱士是一个年轻的生物地理学家，当时正在马来群岛考察。此前，华莱士曾与达尔文见过一次面，通过两次信，知道达尔文在思考物种起源的问题，但是并不知道具体情况。这篇论文表述了他有关物种起源的想法，请达尔文审稿，如果达尔文认为有价值的话，就转给著名地质学家赖尔（Charles Lyell）。　　达尔文当然认为这篇论文很有价值，因为它与达尔文的观点不谋而合，虽然没有用到“自然选择”一词，但是概述了类似的进化机制。华莱士后来回忆说，他是在发烧时突然想到了马尔萨斯的《人口论》，而有了自然选择的想法的。看到自己悄悄准备了20年的理论出现在他人笔下，达尔文和普通人一样震惊。而普通人难以做到的是，达尔文立即将华莱士的论文按其要求转给赖尔，并建议发表，而宁愿压下自己的研究成果，让华莱士独享殊荣。　　赖尔和植物学家胡克（Joseph Hooker）都早就读过达尔文有关自然选择的手稿，建议两人同时发表论文。达尔文一开始不太愿意，担心这么做会让华莱士觉得不公平。最终，在赖尔和胡克的安排下，达尔文1842年手稿的摘录和华莱士的论文于1858年7月1日在林耐学会一起被宣读，并发表在当年的林耐学会学报上。　　这两篇论文的发表几乎没有引起任何反响。只有都柏林的一位教授写了篇评论，给出的还是负面的评价：这两篇论文中“所有新颖的部分都是错误的，而正确的部分又都是陈旧的”。林耐学会的会长在年度总结时则干脆说那一年没有任何重大发现。也是在赖尔和虎克的催促下，达尔文把准备多年的手稿压缩到三分之一左右，在1859年11月出版了《物种起源》，这才掀起了轩然大波。　　1862年，华莱士回到英国，拜访了达尔文。从此两人结成好友。和达尔文不同，华莱士出身贫寒，地位卑微，常常陷入财政困难。达尔文大力提携、帮助华莱士，不仅在学术上推崇他，也在经济上资助他，最终还说服英国政府给华莱士一笔不菲的年金，让他从此衣食无忧。第13节：达尔文－华莱士之让(2)--------------------------------------------------------------------------------　　达尔文本人认为华莱士独立地发现了自然选择定律，我们现在也把华莱士当成自然选择学说的共同创建者，而事实上，华莱士的观点与达尔文的并不一致。他对自然选择的理解不那么准确，也不彻底。华莱士并没有意识到自然选择主要地是以个体为目标的，而是把变种或亚种当做自然选择的单位，认为新物种的产生是亚种之间相互竞争的结果。换句话说，达尔文强调的是对个体的选择，而华莱士强调的是对群体的选择。达尔文的学说更符合现代生物学对自然选择的理解。此外，华莱士不相信达尔文后来提出的性选择理论，也不相信人类能够经过自然选择进化而来，而认为人类的进化必然有超自然的力量的参与。华莱士晚年皈依唯灵论，断然否认人类意识是进化而来的，达尔文曾写信告诉他：“我希望你还没有完全杀死了属于你自己也属于我的孩子。”更确切地说，自然选择学说是属于达尔文自己的孩子，把华莱士当成共同父亲是达尔文的慷慨之举。　　华莱士对能与达尔文共享荣誉感到非常高兴。他很清楚，如果不是达尔文，自然选择学说不会引起关注，自己也不可能在学术界有那么高的地位，因此他总是把荣耀归功于达尔文一人，并把自然选择理论称为“达尔文主义”。　　达尔文和华莱士的互相谦让和通力合作，对进化论的研究和传播起到了极大的促进作用。华莱士即使算不上自然选择学说的创建者，也是其主要的倡导者和捍卫者。在达尔文死后（1882年）的数十年，自然选择学说越来越失去其吸引力，越来越多的生物学家采用其他机制来解释进化是如何发生的。就连被称为“达尔文的斗犬”的赫胥黎，这时也不再相信自然选择学说，转而相信跃变论。华莱士显得非常孤立。为了回应对自然选择学说的批评，他在1889年出版了《达尔文主义》一书，成了华莱士所有著作中被引用最多的一本。他是这个后来被称为“达尔文主义的日食”的黯淡时期少数几颗明星之一。直到20世纪40年代达尔文主义才大放光彩，此时华莱士已死去20多年了。　　由于科学研究极其强调首创性和首发权，我们已见惯了科学家之间为此钩心斗角、争权夺利，甚至因此妨碍了科学进展。像达尔文和华莱士这样互相谦让的，是罕见的例外。他们也是人，但是是高贵的人。第14节：达尔文－华莱士之争--------------------------------------------------------------------------------　　达尔文－华莱士之争　　达尔文和华莱士对创建自然选择学说的优先权互相谦让，成为科学史上的佳话。但是两人的学术观点不尽相同，他们并不回避学术之争。　　达尔文《物种起源》在1859年出版，华莱士也跟着分享自然选择学说共同创建者的殊荣。10年后，华莱士开始发出了不同的声音。1869年3月24日，华莱士写信给达尔文，预告说他即将在《季度评论》发表一篇文章，首次提出自然选择威力存在局限。他预料赫胥黎或许还有达尔文会认为其观点是站不住脚的，但是希望达尔文知道他是根据确切无疑的证据提出的。3天后，达尔文回信说，他期待着读到这篇文章，“我希望你还没有完全杀死了属于你自己也属于我的孩子。”　　华莱士发表在《季度评论》1869年4月这一期上的文章是一篇评论著名地质学家赖尔的名著《地质学原理》第10版的书评，他预计会引起达尔文反感的部分，是他认为自然选择无法解释人类大脑的由来。他的推理很简单：“低等民族”的大脑的大小和复杂程度与“高等民族”的没有太大的区别，但是“低等民族”所需要的心智能力并不比猿高多少。由于自然选择是个渐进过程，如果大脑是自然选择的结果，那么“低等民族”的大脑应该只比猿的大脑稍微高级一点就能满足其需要了。既然“低等民族”的大脑远远超出了其需要，就说明人类的大脑不是自然选择而来的，而是在一个“统治智能”的指引下产生，为“高等民族”预备的。就像后来的“智能设计论”，华莱士没有明说这个“统治智能”是什么，但读者不难联想到“神”或“上帝”。其实华莱士并非基督徒，他相信的不是上帝，而是宇宙中的“神灵”。　　正如华莱士预料的，达尔文对此的反应极为强烈。在华莱士有关论述的旁边，达尔文写下了“NO”，下面划三条线，并加上一串感叹号。他在给华莱士的信中说，如果不是华莱士预先告知的话，他会以为那些话是别人加进去的。他完全不能同意华莱士的看法，人的进化无需有另外的因素的参与。他直言不讳地表达了对华莱士的失望：“你的文章就像是一个蜕化的博物学家写的，而你曾经是《人类学评论》的最好论文的作者！唉！唉！唉！”　　华莱士自称是比达尔文本人还要坚定的达尔文主义者，比达尔文更相信自然选择的威力。是什么原因让华莱士“蜕化”了呢？华莱士向达尔文解释说：“我很能理解你对我有关人类进化的‘非科学’意见的感受，因为如果是在几年前我自己也会同样认为它们是疯狂、无理的。”他的观点发生了改变，完全是因为他考虑到了一系列“不平常的现象”，他对这些现象进行了充分的验证，证明了的确存在科学还未能认识到的“力量和感应”。　　原来此时华莱士已成为唯灵论的信徒。在19世纪中叶的英国，有许多科学家相信在物质世界之外还存在一个超自然的神灵世界，具有特异功能的通灵人可以和死人的神灵沟通。华莱士知道达尔文对唯灵论嗤之以鼻，会认为相信唯灵论的人生活在幻觉之中，因此华莱士列举了一些相信唯灵论的著名科学家以证明吾道不孤，敬请达尔文在他们出现确切的发疯症状之前别忙着下判断。　　华莱士本来也不相信唯灵论，本来也认为那是一种幻觉或骗局。他的转变发生于1865年。那一年的7月，他在一个朋友的家中参加了一次降神会，亲眼见到在“神灵”的作用下桌子自发地移动、振动，并听到奇怪的击打声。第二年11月，他在自己家中对一位著名的通灵人进行试验。他声称他是抱着不偏不倚的态度进行试验的，通灵人展示的特异现象——例如肥胖的身体能够离地悬浮、当时是冬天通灵人却能变出鲜花等等——让华莱士着了迷，让他觉得有必要对通灵现象做进一步的科学研究。而其实他此后的研究不过是为了证明通灵现象的真实性，并为唯灵论提供“科学解释”。他对唯灵论的信仰再也没有动摇过，成为唯灵论运动的核心人物，直到逝世。甚至在死后他也没有抛弃唯灵论运动：他的妹妹作证说，在通灵人的召唤下，他曾经显灵，在他写的《超自然的科学观》一书中写上他妹妹的名字，而且是不必打开书就写上的。　　对这种神奇的现象中国人不会陌生。在20世纪80年代，唯灵论在现代的翻版——“人体特异功能”不也在中国风靡一时，不也有许多中国科学家包括著名的中国科学家对之深信不疑吗？和华莱士一样，许多中国科学家一开始对“特异功能”也不相信，但是在看了“特异功能”表演后就被征服了，相信里面蕴含着无比重大的科学奥秘，全身心地投入研究。他们天真地以为，如果自己看不出“特异功能”、“通灵现象”有什么破绽，那么它们就是真实可信的。他们忘了，即使是一个简单的小魔术，他们也是看不出有何破绽的。科学家现场识破“特异功能”、“通灵现象”的能力，远不如魔术师。由于对自己的识别能力过于自信，更由于丧失了科学精神，科学家面对“特异现象”，很容易受骗上当。　　达尔文虽然对华莱士皈依唯灵论很失望，但是这并没有影响他们之间的友好关系。为了解决华莱士生活困难，达尔文游说英国政府给华莱士一笔不菲的年金，但华莱士对唯灵论的热衷受人诟病，一度成为他获得政府资助的障碍，达尔文为华莱士辩护说，华莱士对唯灵论的迷信，并不比这个国家人人接受的官方迷信（指基督教）更坏。　　科学家当然可以有自己的宗教信仰，不管信的是唯灵论、“特异功能”、基督教或别的什么教，都是其自由。但是一旦让自己的宗教信仰干扰了科学研究，硬要在科学中塞进宗教私货，或给宗教信仰披上科学外衣，那就是另一回事了，就难免要遭到批评。仅仅因为对某个科学问题一时还没能找到答案，就放弃了继续研究的可能，而乞灵于“神灵”、“上帝”，不过是懒惰和短视的表现。华莱士对人脑功能及其由来的疑惑、对自然选择学说的批评，在当时还有些道理，随着科学研究的深入，在现在则早已不是问题，而他对唯灵论的迷信，却成了他的一大污点。第15节：达尔文是近亲结婚的受害者吗？--------------------------------------------------------------------------------　　达尔文是近亲结婚的受害者吗？　　1839年1月，30岁的达尔文与大他一岁的表姐爱玛结婚。达尔文此前曾对是否要结婚犹豫不决，在笔记本中写下结婚的好处与坏处加以比较。排在结婚好处第一条的是“孩子”。结婚当年年底，达尔文夫妇有了第一个儿子。此后一直到爱玛48岁，他们共生下了10个子女。其中有3个夭折：二女儿玛丽仅活了3星期，小儿子查尔斯在2岁时死于猩红热，大女儿安妮在10岁时死于肺结核。