第一卷 3.牛顿的苹果与奶粉

我们也听得懂吗?”

  小哥白尼和水谷你一言我一句地问道。舅舅慢慢地抽了口烟,继续往下说。“应该听得懂。苹果突然掉下来的时候,一定有某个想法闪过牛顿脑海,不过关键在于接下来的推论。

  “苹果或许是从三、四公尺高的地方掉下来,牛顿心想,如果苹果从十公尺高的地方掉下来会怎么样。从四公尺变成十公尺,当然没有什么不同,苹果还是会掉下来。如果是十五公尺呢?还是会掉下来。如果是二十公尺呢?当然还是一样。一百公尺,两百公尺,逐渐增加高度,直到几百公尺,苹果依然会遵守重力法则,掉到地上。

  “可是,如果不断增加苹果的高度,超过几千公尺、几万公尺,高到月亮的高度,苹果还会掉下来吗?只要有重力,苹果当然应该会掉下来。不只苹果如此,任何东西都应该会掉下来。可是月亮呢?月亮并没有掉下来。”

  这次小哥白尼、水谷和北见都不说话了,静静地等舅舅往下说。他们已经走过榉木群,来到空地边的道路。月亮挂在空地对面两层楼高的住宅上方,依然默默地看着他。

  “月亮不会掉下来。——这是因为地球拉着月亮的力和月球转动时要往外飞的力正好互相平衡。对了,天体和天体之间有引力的想法,并不是牛顿最早提出的。早在克卜勒的时代,就已经认为星星和太阳之间有引力,所以星星会绕着一定的轨道转动;这比牛顿的时代早了许多。另外,伽利略落体法则已经提到没有支撑的物体会掉落,这也是在牛顿之前大家都知道的事。”

  “那么,牛顿到底发现了什么?他把对地球上的物体作用的重力和天体间作用的引力结合,证明这两种力是同性质的力。所以,问题在于他怎么会想到可以连结这两种力。”

  舅舅说完,抽了口烟,弹掉烟灰,又继续说道。

  “正如我说的,牛顿看到苹果掉下来,想像苹果原本的位置越来越高,高到和月亮一样高。本来重力法则可以套用在地球上的物体,可是只要把掉落的物体原来的位置设为重力和万有引力:行星靠着太阳的引力,才能沿着一定的轨道绕太阳转动,这个力是重力。换句话说,这和把所有物体吸往地球表面的力是同性质的力。如果太阳没有引力,行星T会朝着R方向前进;不过,实际上行星会来到T’的位置,代表行星朝着S的方向从R掉到T’。定得离地面越来越远,远到像月亮一样远,该物体和地球的关系就不再是地上的关系,而是牵扯到宇宙的问题,也就是天体和天体之间的关系。

  “这么一想,小哥白尼,天体之间作用的引力与对落体作用的重力会在脑中联结,就变得很自然了。牛顿发现这两种力可能是具有同样性质的力,也猜想自己能证明这件事,所以开始着手研究。

  “后来,他开始计算月球和地球的距离、对月球作用的重力和地球的引力等等,经过长时间苦心钻研,终于成功证明万有引力。于是,在浩瀚无垠的宇宙运转的星体运动、从小草上滴落的露珠的运动,都能以同样的物理学法则来说明了。换句话说,同样的物理学可以用来说明宇宙和地球上的事物。在学问的历史上,这当然是非常伟大的创举……”

  舅舅说完,丢掉烟蒂。红色的火星画出了一道抛物线,在黑暗中熄灭。

  “小哥白尼,懂了吗?”

  小哥白尼没有说话,静静地点头。北见和水谷也不说话。他们三人都不知该如何表达自己现在的心情。这时候舅舅又开口了。

  “牛顿了不起的地方,不只是他想到重力和引力的性质可能相同,而是从他有了这个想法之后,付出非常多的心血和努力,确认自己的想法正确。这是一般人很难做到的。

  “不过,假如没有刚开始的想法,也不会有后续的研究,所以他脑中闪过的想法当然也很了不起。

  “话说回来,当初我听了朋友的说明之后,深深感到意外,原来这么伟大的想法来自这么简单的地方。你们说对不对?牛顿只是把从三、四公尺高的地方掉下来的苹果,在自己脑中假设从更高、更高的地方掉下来,想到最后就碰撞出惊人的大发现了。

  “所以,小哥白尼,理所当然的事物其实并不单纯。即使是自己觉得已经完全明白的事情,如果顺着同样道理一直延伸思考,最后会碰到并不明白的事。这种情况不只出现在物理学……”

  月亮已经升得很高,它依然从远处公共澡堂烟囱的斜上方,静静地看着他们四人。广大无边的夜空在头上延伸,星星不停闪烁。在这样的夜晚思考远方天体的世界,让人觉得自己好像要消失在大气中。

  他们沐着蓝色月光继续走。路面的小石头浸着月色,发出美丽的亮光……

  过了一会儿,舅舅和小哥白尼两人沿着同样的路,脚步急促地往回家的方向走。刚才他们送水谷和北见到车站之后,又一起走回家。夜晚沁凉的空气透入身体。他们两人几乎都没有说话。月亮依然高挂天空,不怒不笑也不叹息,恬静地穿过屋顶,穿过电线杆,绕过榉木枝干,陪伴他们两人的步伐前进。

  到了小哥白尼家门口,舅舅停下脚步说:

  “我先回去了。”

  两人互相道别。

  “舅舅,晚安。”

  “嗯,你也早点睡。”

  过了五天——也就是星期五——发生了一件稀奇的事。舅舅收到小哥白尼寄来的长信。

  信的内容如下。

  舅舅:

  本来打算下次见到舅舅的时候再说,后来又觉得写信比较好,所以动笔写了这封信。

  我有一项新发现。多亏舅舅讲了牛顿的故事,我才有这样的想法。不过,假如我自己说我有什么新发现,大家一定会拿我开玩笑,所以我只告诉舅舅。希望你先别告诉妈妈。

  我称呼自己的新发现为“人类分子的关系、网状法则”。刚开始我把它取名为“奶粉的秘密”,但是这听起来好像少年杂志的侦探小说似的,所以决定改名。希望舅舅能帮我想个更好的名称。

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