你不知道的牛頓
牛頓不但心胸狹小、脾氣暴躁，而且還是個鍊金術士，篤信聖經密碼！  

撰文／徐光台（清華大學通識教育中心暨歷史研究所教授）

吾人所認知的牛頓（1642~1727）形象，係在許多科學傳記與教科書的建構下，特別強調他在《原理》與《光學》中展現的曠世科學成就，使他成為近代最偉大的科學家。然而，對牛頓具與眾不同興趣與觀點的作家，會從他一生活動中，挖掘出與常人認知迥然不同的形象。本書作者懷特在楔子中就特別凸顯牛頓的「煉金」活動，並以「牛頓：最後的巫師」（Isaac Newton: The Last Sorcerer）為書名，旨在呈現科學巨人的另一面形象，以修正吾人對牛頓的刻板印象。

作者用了相當多的篇幅來介紹Alchemy，並論述它對牛頓科學研究的影響，那我們就從此處切入吧。中文將其譯為「煉金術」，這或許是一種不得已的譯法，似乎未清楚表現它的多樣意義。相對於17世紀波以耳倡導的近代化學（書中稱為「傳統化學」），Alchemy屬於更舊的化學。雖然兩者都從事實驗活動，其間的主要差別在於：近代化學是在容許證人觀察的公眾空間進行，Alchemy則是一種在私密空間進行不希望別人知曉的活動。譬如，虎克為波以耳進行的氣體實驗，係在倫敦皇家學會成員見證下進行的；相對地，第谷在丹麥國王弗雷德里克二世贈送哥本哈根外海的維恩島上，建立他的天文觀察城堡（Uraniborg），在地上兩層從事天文觀測活動，地下一層則進行不希望為人知曉的舊化學，或所謂的「煉金」實驗。

何謂Alchemy？根據科學史的研究，這種舊化學主要的意義有三：最初，它代表了阿拉伯人在中世紀以來，探究如何從廉價的金屬轉換為金銀等貴重金屬的活動，也就是俗稱的「煉金術」；其次，它也涉入醫藥化學領域，旨在探究如何由植物與礦物等提煉出藥物，包括尋找能治百病的「萬靈丹」；最後，文藝復興時期它還與《聖經．創世紀》有關，認為造物主運用化學方式創造世界，使得（舊）化學成為了解宇宙構成的線索。

19世紀法國思想家孔德倡導實證哲學（positive philosophy），以牛頓為其主要代表人物，來說明科學研究係提出假設來解釋現象與現象間的關係，並通過實驗來驗證假設；加上人們對Alchemy這類舊化學的理解，多停留在煉金術的印象。因此，即使19世紀後半已有人發現牛頓在舊化學研究上有驚人數量的未發表文稿，但是這與牛頓作為實證科學偉人的形象相違。20世紀中葉科學史崛起成為一門專業，產生許多探討牛頓科學活動、舊化學與宗教研究的作品。

不像科學史家霍爾以嚴謹的學者身分，在《牛頓：思想的探險者》（Isaac Newton: Adventurer in Thought）（1997年牛頓出版社中譯本）中，居間協調解說牛頓時代前後科學與相關活動的轉變歷程，本書則在學術研究基礎上為一般大眾撰寫此一科普作品。特別是在第六、七章中，介紹牛頓進行的舊化學研究。整體而言，本書是中文著作中介紹他對舊化學研究最多的一本，而且還將它與牛頓的宗教研究關連在一起。這方面就遠離常人印象中的「煉金術」，接上世界是由造物主運用化學方式創造的思想，得用舊化學來了解宇宙的構成，可說是牛頓探討舊化學的一項主要動機。可惜的是，作者雖觸及此一問題，對這方面涉及「科學革命」的內在問題似乎沒說清楚。

哥白尼在1543年出版的《天體運行論》中，提出了地動說來取代亞里斯多德自然哲學與《聖經》結合的地心說。在尚未建立慣性與萬有引力的概念背景下，如何解說地球繞日運動成為往後一個半世紀科學發展的重大挑戰。特別是17世紀末，不論亞里斯多德式自然哲學與笛卡兒式機械哲學，都認為只有在物理上產生接觸的情況下，一物才會被動地受到他物的力量推動，而將隔著一段距離的兩個物體相互吸引的現象，視為某種的奧秘力量。譬如，克卜勒就採用磁力來類比地球繞日的橢圓軌道。因此，牛頓在發展《原理》一書的相關思想時，他在學術上也必須面對此種物理解說的困境。

牛頓之前的伽利略曾遭遇一個類似的難題。在1632年出版的《兩個主要世界體系的對話》中，伽利略用海水潮汐是地動造成的，來支持哥白尼地動說與批駁地心說；不過，此一物理解說不但未能說服學界與教會，最後還淪於宗教審判。伽利略在有生之年的最後一本著作《兩門新科學》中，做了策略性的調整：避開未能服人的物理解說，採用數學式的定義、公理、定理來呈現新學說。或許在依循前例的情況下，牛頓《原理》就採此一方式呈現，旨在說明宇宙系統的數學關係，將太陽系中行星繞日運動的物理原因存而不論。

然而，牛頓並未放棄探究行星繞日運動的物理原因，他相信世界是由造物主運用化學方式創造的，物質間存在著親和力，構成物體間遠距離的「主動」吸引力。因此，Alchemy（也就是舊化學研究）為了解宇宙構成的鑰匙。可是，為什麼他不公布這些私密的舊化學研究呢？一種可能的說法是，如果他不滿笛卡兒哲學充斥著未經實驗證實的假說，在尚未從實驗現象中歸納出像原理的成果時，他又怎麼能夠將舊化學研究以假說的形式公開呢？事實上，牛頓採取了「疑問」（query）方式將部分心得附在《光學》本文的後面。

在一般的科學偉人形象以外，作者特別引用多布斯的《雅努斯的兩個面孔：舊化學研究在牛頓思想中扮演的角色》（The Janus Face of Genius: The Role of Alchemy in Newton's Thought），將牛頓比喻為具有雅努斯面孔的科學天才，來說明牛頓的另一面形象。由於雅努斯是羅馬門神，具有兩個面孔，一面在前，另一面則在後，往回顧視，雙面共同的關切是照顧門戶。吾人亦可詮釋，牛頓一面向前找尋說明宇宙系統的數學關係，另一面則回顧舊化學研究中，尋求造物主以化學方式創造宇宙物質的解說。

譯者穿梭於過去與當代之間，介紹三個多世紀前牛頓對Alchemy的研究時，添加了諸如「煉金之秘」與「雙面牛頓」等許多小節標題，有助於中文讀者的閱讀。不過，當他採用19世紀以來實證科學的標準，檢視17世紀後半牛頓對舊化學的研究，將牛頓定位為「煉金術士」，甚至指出「他還是個學術界不容的煉金術士」（原文其實只是"he was an alchemist"而已），我不認為這是作者的原意，且有偏於輝格式歷史詮釋（Whig interpretation of history）之虞。

質言之，牛頓的科學發展和同時代的Alchemy研究脈動息息相關。本書雖有可議之處，但也為讀者提供了了解牛頓另一面形象的許多素材。在科學傳記多半記載獨特的能力與性向，和至今仍為人們緬懷的偉大成就之餘，作者也呈現了虎克與牛頓間的恩怨情結，和虎克死後牛頓掌握倫敦皇家學會的為人處世。吾人或可臆測，早先屈居下風的牛頓，或許是至今未留存虎克畫像的可能原因之一。【本文轉載自2002年5月號】

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