文献和研究现状
牛顿的著作大部分用拉丁语,笔记则拉丁语、英语兼用。其情形可简述如下:
1.笔记。Morgan Notebook,今藏纽约Pierpoint Morgan图书馆,内容为零碎的数学和天文学札记;Fitzwilliam Notebook,今藏剑桥Fitzwilliam博物馆,主要是1665—9年他一些个人的记事;Trinity Notebook,今藏三一学院,主要个人记事。以上三本均被定为早期笔记,并主要涉及个人生活。《哲学笔记》,今藏剑桥大学图书馆,编号ULC.Add MS 3996,主要为牛顿大学时的札记,其中大部分是一本称为Questiones Quædam Philosophicæ,是牛顿早期研究的重要资料之一。Waste Book,今藏剑桥,编号ULC.Add MS 4004,是研究数学和动力学的最重要的札记;《化学笔记》,编号3975,论光学现象和化学、炼金术笔记;《数学笔记》,编号4000,包含早期的微积分方面的记录;《炼金术笔记》,今藏耶路撒冷的Yahuda收藏,含重要的炼金术问题的标题。以上为主要的科学思想记录。《神学笔记》,今藏剑桥金斯学院,编号Keynes MS 2,记录牛顿主要的神学思想。
2.《自然哲学的数学原理》共出11个拉丁文版。最重要的是牛顿生前的1687,1713和1726年三版,其中彭伯顿(H.Pemberton)主持出版的第三版为定本,当时印1250册。[167]这一版后来又由科恩(I.B.Cohen)和A.Koyré修订,1972年再版。[168]
《原理》的第一个英译本由莫特(A.Motte)完成,即成定本,1729年出版。1934年,瑞士出生的美国教授卡焦里(F.Cajori)的修订版由伯克利加州大学出版社出版,为最通行版本。《原理》的法译出现于1756年,德文全译本出版于1872年,俄文本1915—16年,瑞典文本1927年,日译本1930年。郑太朴先生1931年中译,由商务印书馆出版,1957年重印,是唯一一个《原理》的中译本。郑本所据底本可能是莫特英译本的某一稍后修订本,与现在通行的卡焦里注释本不尽一致。本文编号系统从卡焦里本1962年重印本。
3.《光学》1704年在伦敦出版,英文;1706年出拉丁文译本。1720年法译本完成,1898年德译,1927年俄译。现在最通行的是1730年英文第四版的重印本,(1931年,Dover)。中译本1987年由科学普及出版社出版。
4.通信见于H.W.Turnbull等,The Correspondence of Isaac Newton,Cambridge:CUP,1960,七卷本,有注释。
* * *
要把浩如烟海的牛顿研究第二手资料综述一遍是不可能的。科恩在DSB条目后面已作了最简明的介绍。下面列出本文撰写时所用过的最主要的著作(其中科恩已列出的又重复列出):
R.S.Westfall著Never at Rest,Cambridge:CUP,1980,是公认的最好的牛顿传记。Westfall有很重的宗教家庭背景,又有对17世纪力学的精深研究,因而在短期内似乎很少有人能望其项背。A.R.Hall和M.S.Mahoney的新书评论分别见于New Scientist,90(1981)172和Tech.and Culture,23(1982)655。但这本书不是为初学者写的,有些考证和叙述比较艰深。
光学方面的综合性研究有A.I.Sabra,Theories of Light,Cambridge:CUP,1981,讨论从笛卡尔到牛顿在光学理论方面的发展。
力学方面的综合研究有R.S.Westfall的Force in Newton's Physics,London:McDonald,1971,这是一本比较老的书,很可能是Westfall在写作Never at Rest时研究力学的副产品。与之同时出现的I.B.Cohen的Introduction to Newton's Principia,Cambridge:CUP,1971,处理与《原理》有关的更专门的问题。同作者的The Newtonian Revolution,Cambridge:CUP,1980,研究与牛顿工作有关的历史问题,展示了牛顿研究专家当时所达到的水准。P.M.Rattansi,Isaac Newton and Gravity,London:Wildwood House,1974,是一本专门研究。
把牛顿作为17世纪科学革命中重要一环进而研究整个科学革命的,有两本重版书,其初版曾在科学史研究中起过重要作用:I.B.Cohen,The Birth of a New Physics,N.Y.:Norton,1985(初版1960)和A.R.Hall,The Revolution in Science 1500-1750,London:Longman,1983(初版1954)。更专门的著作是I.B.Cohen,Revolution in Science,Cambridge:CUP,1985。
化学和炼金术是牛顿研究近年来最活跃的方面之一。[169]B.J.T.Dobbs,The Foundation of Newton's Alchemy,Cambridge:CUP,1975,是建立在手稿研究上的,作者因此为她自己赢得了普遍的承认。同年出版的Reason,Experiment and Mysticism,N.Y.:Science History Publication,ed.by M.L.R.Bonelli和W.R.Shea中亦含关于牛顿化学和炼金术的重要研究。
牛顿在神学和自然哲学方面的研究近来已不再被看做“胡言乱语”。F.Manuel,The Religion of Isaac Newton,Oxford:Clarendon,1974,和他的Isaac Newton:Historian,Cambridge:CUP,1963,以及I.B.Cohen主编的Newton's Papers and Letters on Natural Philosoptry,Cambridge:HUP,1978,代表这方面研究的最近进展。
牛顿工作对后续科学发展的影响有两本专著在近年问世并得好评。H.Guerlac,Newton on the Continent,Ithaca:Cornell UP,1981和H.J.Steffens,The Development of Newtonian Optics in England,N.Y.:Science History Publication,1977,分别讨论大陆上和英国科学界对牛顿的反应。A.R.Hall,Philosophers at War,Cambridge:CUP,1980,讨论优先权。
我国对牛顿的研究工作大部分收集于《〈原理〉——时代的巨著》,戴念祖、周嘉华编,峨嵋:西南交通大学出版社,1988。
散见于各处的单篇论文见于P.and R.Wallis,Newton and Newtoniana,1672-1975,Dawson,1977。这本书收集的牛顿以及有关牛顿的著作,包括书和单篇论文五千余种,详加罗列,并附有收藏情形。1975年到1985年的主要资料,见于D.Gjertsen,The Newton Handbook,London & N.Y.:Routedge & Kegan Paul,1986,但不及Wallis是专门的目录学著作。以后各年度的见于Isis各年的Critical Bibliography。
[1]E.Turnor,Collections for the History of the Town and Soke of Grantham,London:Willian Miller,1806.
[2]I.B.Cohen,DSB,v.10,p.43.
[3]C.W.Foster,Reports and Papers of the Architectural Societies of the County of Lincola,County of York,Archdeaconries of Northampton and Oakham,and County of Leicester,39(1928)pt.1.
[4]E.N.da C.Andrade,Sir Isaac Newton,N.Y.:Anchor 1950,p.29.
[5]G.L.Huxley Harvard Lib.Bulletin,13(1959)348-54.
[6]RSW,p.1.
[7]OED,size的原意是“面包和饮料”。17世纪的剑桥一般收十三名“Sizar”,三人为院长服务,其他人做校内杂事。这一工作在牛津被称作Servitor(服务生?)。
[8]当时汉娜的年收入是700镑。一笔很丰厚的钱,见NH,p.545.
[9]MS Add 3996 ff.16r-26r.这一段摘录被断为写于1661-63年,早于以下转引的大部分摘录,见J.E.McGuire and M.Tamny,Newton's Trinity Notebook,CUP,1983,p.15。
[10]为该书1953年版的序。译文载《爱因斯坦文集》,许良英等译,1卷,579,581页。
[11]MS Add 3996 f.11 93r.
[12]MS Add 3996 f.49 112r.
[13]I.B.Cohen,DSB,p.43.
[14]MS Add 3996,f.21 98r;f.23 99r;f.38 106r.牛顿注意到了折射现象,和声音在真空中的情形(他当时认为声音在真空中“弱得多”(much fainter),这显然是由于当时真空程度不高的原因。)
[15]MS Add 3996,f.39 107r.但牛顿后来专论“同情”时未引述Digby,见Ibid.,f.44109v.
[16]MS Add 3996.f.45 110r.
[17]MS Add 3996 f.41 108r.
[18]MS Add 3996,f.3 89r.
[19]A.Koyré,
[20]Keynes,MS 130.10,f.2v,op.cit.RSW,p.102.
[21]RSW p.206n.
[22]C.I,p.13.
[23]上引摆线工作的说法在Antonio-Schinella Conti,Prose e poesi,2,25-6中;DSB,1,p.473给出另一种可能性;最后DNB Barrow条中说他辞去教职与牛顿根本无关。
[24]RSW,p.207.
[25]除去1666年3月到6月曾回剑桥居住。RSW,p.142.牛顿此段时间的行止是根据他的Fitzwilliam笔记本上的账目推算出来的。
[26]annus mirabilis原是英国作家John Dryden用来赞美1666年的话,是年英国海军击败夙敌荷兰,伦敦又在大火后迅速复兴。后被牛顿的传记作家F.Manuel用作一章(第四章)的标题,RSW亦袭此例。惟后两作者均用复数名词,以后竟为俗成。
[27]MS Add 3968.41,b.2,f.85.
[28]意大利语,意为“生造的情节”。见Sci.Amer.,244(1981)179.
[29]RSW,p.143.
[30]David Brewster,The Life of sir Isaac Newton,London:John Murry,1831.
[31]W.Stukeley,Memoirs of Sir Isaac Newton's Life,London:Taylor and Francis,1936,pp.19-20;J.Conduitt在稍微含糊一点的措词中亦提及了“苹果”。
[32]总结性的讨论见于D.McKie and G.Beer,Notes and Records of the Royal Society,9(1952)46-54,333-5.
[33]MP,I,pp.551-4.
[34]QQP,pp.430-3,pp.452-63.
[35]A.Hall,Ann.Sci.,11(1955),esp.pp.36-43.
[36]QQP,pp.466-89.
[37]PT.80(1672)3075-87.
[38]Ibid.,p.3067.
[39]这篇文章写于光学草创的时代,术语不同于今日。特别困难的是,牛顿使用了一些日常词汇来谈论现象。此处“传送”一词原文是“transmit”,原文p.3083.
[40]原件第一次作为复印件发表于Arch.intern.and hist.des Sci.,Ⅺ,(1958)357-75.
[41]C.I,p.100.
[42]A.I.Sabra,Theories of Light,London:Old bourne,1967,p.240.
[43]C.I,pp.113-14.
[44]Œuvres Complètes de Christiaan Huygens,La Haye:Société Hollandaise des.Sciences,1888-1950,tome Ⅶ,p.165.
[45]Pardies致H.Oldenburg,1672年6月30日,PT,85(1672)p.5018.法文原稿刊于C.I,pp.205-6.
[46]见R.S.Westfall,Isis,53(1962)339-58.
[47]事实上,这一标题“Part I”仅在1917年英文第二版才出现,并不见于1704年的英文版和1706年的拉丁文版。
[48]“Of Gravity and Levity.”这儿Gravity与日后的“万有引力”意义稍有不同。案此处两字均从相应的拉丁文Gravitās和Leritās套出,而这两个拉丁字又是gtavis(重)和Levis(轻)之意。中文中未有对应术语。查词根-tās常译作“性”,如ægualitās译作“对称性”,今姑作此译。
[49]MS Add 3996,f.19 97r.写满这一页后牛顿转到f.67 121r上,又继续写了两页,直到f.68 121v止。本段时间被断在1661年。
[50]R.Descartes,Oeuvres,Paris:1824,t.3,p.408
[51]R.Boyle,Spring of the Air,pp.217-29.这一分析参见J.E.McGuire and M.Tamny,Newton's·Trinity Notebook,Cambridge:CUP,1983,p.426.
[52]I bid.,f.68 121v.“佛磅”原文是Ib.Florentine,“伦敦磅”原文是Ib.at London avoirdupois Weight,“佛尺”是Florentine braces or cubits,“肘”Ells,译文拙劣,谨待佳者。
[53]MS Add 4004.其中10页(f.10)上有1664年元月20日(当指英国旧历),所以整个这份手稿被判为“接近或晚于此时。”(J.Herivel,The Background to Newton's Princèpià,Oxford:Clarendon,1965,p.129.)。
[54]I.B.Cohen语,见Introductòn to Newton's Principia,Cambridge:HUP,1971,p.12.
[55]J.Herivel,The Background to Newton's Principia,Oxford:Claredon,1965.以下常简称为Background。
[56]牛顿的原文是“bulke”,显然不是今日“重量”一词能概括的。
[57]R.Descartes Principles of philosophy pt.2,arts.36-40;Eng.Trans.by J.Cottinghen et al.
[58]“延展”原文为Extension,单独译为中文颇为不易解,则据牛顿手稿MS Add 3958(5),f.81对Extension一词的运用加注“的空间”三字。在后一史料中,extension与space连用。下文“挤压”的原文是crouding,这一字是crowding的古英文形式。参见,例如American College Dictionary本条。
[59]“快捷”原文是celerity,是用于描写快慢的先于speed的一个词,其意原来含混。“赖于”原文是where with。
[60]“相互作用”的原文是Mutation,此译有“现代化”牛顿观念的倾向。谨说,以待佳译。
[61]J.Herivel,Background,p.183;同书,§6.2。
[62]Ibid.,p.183.
[63]这是笛卡尔物理学的用语,其发展史是Westfall,Force in Newton's Physics,pp.529-34。
[64]下文中的中译文如未经注明均出自上海自然哲学编译组译,塞耶,《牛顿自然哲学著作选》,上海:上海人民,1974。
[65]原意为“神奇的”,或“奇妙的”,或“妙不可言的”物质,与日后所谓的“以太”尚不完全一样。
[66]惠更斯的原话见他的De la lumière,c.5,p.91;牛顿的引文见《光学》前引版本,p.364。
[67]上引中译本,184页。
[68]同上,中译本,203页。
[69]把问题数字作为牛顿较早期的思想史料分析,其合理性见R.S.Westfall,Force in Newton's Physics,London:MacDonala,1971,pp.377-78.
[70]MS Add 3958 ff.81-3.
[71]A.Hall and M.B.Hall,Unpublished Scientific Papers of Isaac Newton,Cambriage:CUP,1962,p.75.
[72]MS Add 3958 ff.87,89v.
[73]这份手稿由A.R.Hall在Ann.of Sci.,13(1957)62中详细研究;后由J.Herivel在Background中再讨论,见该书pp.192-198;最后R.S.Westfall,Force in Newton's Physics,London:McDonald,1971,pp.357-358.
[74]“倾向”原文是Conatus,这是一个典型的笛卡尔物理学术语。
[75]R.Dugas,La mecanique au ⅩⅦ e siècle,Paris,1954,p.360.
[76]MS Add 4003,De gravitatione et Aequipondio fluidoru.=Hall,Unpublished Doc.1,=HVI.
[77]文中“极限”原文是limit,但意在“尽头”,“边缘”之类,似异于今日数学中的极限概念。——后一概念在当时远未完善。
[78]原文是Ex paribus positis paria consectantur,这一条后在《原理》第三编“推理原则”中有讨论。
[79]此说最早见于J.C.Adams 1887年对Portsmouth手稿的说明,以后W.W.Rouse和F.Cajori均采此说,见F.E.Brasch,Sir Isaac Newton,1727-1927,pp.127-88载Cajori的文章。
[80]例如他1673年6月23日给惠更斯的信就经过仔细的删改,以确保不向收信人提示任何有用的分析。见Sir D.Brewster,Memoirs,Edinburgh,1855,1,p.451以及Œuvres complètes d'Huygens,v.Ⅶ,pp.325-33。
[81]本信及下引诸通信见C,Ⅱ,p.297起。
[82]J.Lohne,Centanus,7(1960)5对其工作作了很大程度的肯定;L.D.Patterson,Isis,40(1949)327-41,Ibid.,41(1950)32-45专门讨论这种影响;但R.S.Westfall,Brif.J.for Hist.Sci.,3(1967)246-61则主要强调牛顿的工作。
[83]C,Ⅱ,p.436.
[84]C,Ⅱ,p.313.
[85]C,Ⅱ,p.340,pp.341-347,p.361,pp.363-367.
[86]MS Add 4004,f.105.
[87]这是John Conduitt的说法,见芝加哥大学图书馆藏手稿,MS 1075-7。一个世纪以来,史家均采此说为牛顿写作《原理》的直接原因。
[88]它们是:ULC MS 3965,ff.52-62,63-70和40-54。
[89]最初发表于S.P.Rigand,Historical Essay on the First Publication of Sir I.Newton's Principia,Oxforol,1838,rpr 1972 N.Y.
[90]以下引的文字从ff.21-4。
[91]MS Add 3965,f.40上还多一条定义讨论Exponentes quantitatum,意义尚未最后明了。以下引文用ff.55-62 bis。
[92]Vim corporis seu corpori insitam...,译作“惰性力”以别于“惯性力”。
[93]费因曼,《物理定律的特征》,林多樑译,1968,25—30页。
[94]分别是《原理》第1编命题四,七,十,十一。(https://www.daowen.com)
[95]后见于《原理》第1编命题17和命题32。
[96]I.B.Cohen,Introduction to Newton's Principia,Cambridge:HUP,1978,p.59,et squ.
[97]A.Munby,Notes and Records of the Royal Society,10(1952)28-39.
[98]H.P.Macomber,The Papers of Bibliographical Society of America,47(1953),269-300.
[99]I.B.Cohen,“Introduction”to principia translated by A.Motte,London:Dawsons,1968,p.ⅹⅱ.
[100]中译郑太朴译本作“……联合度之”。见郑译本,9页;新译本作“一起来度量的”,见《牛顿自然哲学著作选》,13—14页,均留意“度量”一词。
[101]Principia,p.2.
[102]Principia philosaphiae,in C.Adam and P.Tannery,eds.,Œuvres de Descartes,Paris,1897,pt.Ⅱ,Art.37.
[103]牛顿在手稿中引述了后两者的论述,经查对,见于Lucretus,De rerum natura,Ⅱ,150-151,157-162;Aristotle,Physics,Ⅳ,ch.8,215a19。
[104]MS Add 3965,f.1.
[105]C,Ⅱ,p.443。这是哈雷1686年6月29日给牛顿的信里的一句话。
[106]Acta,1713,p.121;op.cit.I.B.Cohen,Introduction,p.255.
[107]C,V,pp.5-6.
[108]I.B.Cohen,The Birth of a New Physics,Rvd.ed.,N.Y.:W.W.Norton,1985,p.226.
[109]例如D.Brewster,Memoirs of the Life,Writings and Discoveries of Sir Isaac Newton,Edinburg & London,1855,v.2,pp.374-375.
[110]1975年有三篇最重要的研究问世:M.B.Hall,“Newton's voyage in the Strange Sea of Alchemy”,in M.L.Righini Bonelli and W.Shea,Reason,Expeliment,and Mysticism,N.Y.:Science History Publication,1975;B.J.T.Dobbs,The Foundation of Newton's Alchemy,Cambridge:CUP,1975;以及R.S.Westfall,“The Role of Alchemy in Newton's Career”,在上引Bonelli文集中。
[111]J.Harrison,The Library of Isaac Newton,Cambridge:CUP,1978.
[112]例如MS Add 3996,f.92133v,f.74124v等等。
[113]Fitzwillian Notebook.
[114]B.J.T.Dobbs上引书,chap.4.
[115]R.S.Westfall,Never at Rest,Cambridge:CUP,1980,pp.290-291,530-531.
[116]MS Add 3975 ff.32r-41v.
[117]Keynes MS 33,Sotheby Lot 44,f.5r.
[118]分别见Keynes MSS 64;36 and 19;17;和19。
[119]Keynes MS 18.
[120]B.J.T.Dobbs,op.cit,p.212.
[121]R.S.Westfall,Reason,Experiment,and Mysticism in the Scientific Revolution,p.200.
[122]Keynes MS 30。手稿第30号是一组长达113页的各种文章的集子,超过两万字(word)。
[123]见于Keynes MS 35中,部分英译见前引R.Westfall文章。
[124]Keynes MS 30,Sotheby Lot 33;两万字,113页;另外有三篇内容类似的稿子,五千多字,49页;Sotheby 34,二千多字,5页。
[125]R.S.Westfall,op.cit.,p.224.
[126]B.J.T.Dobbs,op.cit.,p.212.
[127]Principia,BK Ⅱ,prop.23.
[128]例如,在牛顿提出这一概念后,莱布尼兹还完全认为这是“神秘作用”(Occulte),见C,Ⅵ,p.251.
[129]《光学·疑问》,前引中译,190页。
[130]牛顿在若干处重复过这一观念,见Principia,BK Ⅲ,Rule;Opticks,Quaery 31,p.376;p.397;MS Add 4005,f.25。
[131]MS Add 3996 f.389r.
[132]Ibid.,f.188r.
[133]Opticks,p.400,中译参见前引译文,209页。
[134]Principia,BK.Ⅲ,Rule 3.
[135]Four Letters from Sir Isaac Newton to Dr.Bentley,Containing Some Arguments in Proof of a Deity,London:R.and J.Dodsley,1756.
[136]Principia,p.546.
[137]C,Ⅳ,p.195.
[138]Keynes MS 130.7,Sheet 4.
[139]C,Ⅳ,p.208.
[140]MS Add 4005,f.2.
[141]A.R.Hall,Philosophers at War,Cambridge:CUP,1980,专题讨论牛顿-莱布尼兹的优先权问题。
[142]C,V,pp.ⅹⅹⅵ-ⅹⅹⅶ.
[143]C,Ⅶ,pp.42-6;67-70.
[144]C,Ⅶ,pp.42-6;67-70.
[145]C,Ⅶ,pp.218-21.
[146]Principia,p.547.
[147]牛顿1713年3月28日致Cotes的信,原文#81,见J.Edleston,ed.,Correspondence of Sir Isaac Newton and Professor Cotes,London:J.W.Parker,1850,pp.154-155。
[148]这条Regula实际上在第二版完成时已经有草稿,但因印刷原因未能排入,见I.B.Cohen,Introduction to Newton's Principia,p.260。
[149]Principia,p.547.
[150]问题开始于1729年的英译本,当时此句译作I do not frame hypotheses.(我不构造假说。)以后法译作Je n'imagine pas d'hypothese,德译作Hypothesen erdenke ich nicht,均仍其说。
[151]A.Koyré,Newtonian Studies,London:Chapman and Hall,1965,pp.35-36.
[152]Lord Keynes,“Newton,the man”,in Newton Tercentenary Celebrations,p.29.
[153]W.G.Hiscock,ed.,David Gregory,Isaac Newton and their Circle,Oxfore 1937,p.4.
[154]在Fitzwilliam Notebook中牛顿有不少忏悔言词,最早的可能在1662年,参见Notes and Records of the Royal Society of London,18(1963)10-15。
[155]Keynes MS 2,f.Ⅷv.
[156]Yahuda MS 16.2,其他有关的手稿见RSW,pp.351-352,esp.n.55.
[157]Keynes MS 5,ff.Ⅰ-Ⅳ et squ.
[158]简介见McLachlan,Sir Isaac Newton:Theological Manuscripts,Liverpool:Liverpool University Press,1950,pp.119-26.
[159]F.E.Manuel,Newton:Historian,p.1.
[160]草稿见于MS Add 3987和3988,正式出版时编者是J.Conduitt,London,1728.
[161]RSW,p.815.
[162]L.T.More,Isaac Newton:A Biography,N.Y.:Dover,1962,p.615.
[163]Isaac Newton:Historian,Cambridge:The Belknap Press,HUP,1963.
[164]C,Ⅶ,p.322.
[165]RSW,p.868.
[166]Keynes MS 130.15;RSW,p.870.
[167]H.Davis,The Library,Transactions of the Bibliographical Society,6(1951)86.
[168]Philosophiae Naturalis Principia Mathematica,ed.by A.Koyré and I.B.Cohen,Cambridge:CUP,1972.
[169]R.S.Westfall,“Newton and the Hermetic Tradition”,in Science,Medicine and Society in the Renaissance,ed.by G.Debus,N.Y.:Science History Publication,1972,p.183.