牛頓的蘋果樹，后來怎么了？

您必然聽過兩個蘋果締造宿世界的故事。一個是亞當的，一個是牛頓的。只是那棵用失落落的蘋果開導了牛頓的蘋果樹，后來如何了？我們今天就講這棵蘋果樹。

The story

故事的開首也許會讓您掉望。按尺度說法，1665到1666年間，正在劍橋進修的牛頓為遁藏瘟疫，回到林肯郡格蘭瑟姆四周的老家伍爾索普莊園。牛頓那些后來發生龐大影響的理論，是在避居鄉間這兩年里發生的雛形，此中就包羅萬有引力理論。引力公式是牛頓仍是羅伯特·胡克最先發現？這是樁學術公案，牛頓的手稿和文件被人研究過無數遍，可惜里面從沒提到過蘋果樹。

蘋果樹的故事是牛頓晚年才起頭呈現的，早期本家兒要有兩個來歷。一個是牛頓的侄女兼助手凱特琳·巴頓和她的丈夫約翰·康杜特，也是后來的皇家鑄幣局的員工；另一個是牛頓的老鄉，古玩保藏家兼作家威廉·斯塔克里。一份被確定為牛頓的侄女婿約翰·康杜特1726年留下的手記，是這樣提蘋果樹的：

當他在花圃里沉思時，他想到重力的力量（將蘋果從樹上拽到地面上）并不僅限于在地球上。現實上，這種力量可以感化于遠比這廣漠得多的處所。為什么不克不及是天上的月亮……

1727年，牛頓歸天，伏爾泰撰寫的回憶錄里，蘋果樹與萬有引力的關系變得明白而清楚：

艾薩克牛頓在他的花圃里散步時，看到了蘋果的墜落。由此受到開導，第一次想到了他的重力理論。

伏爾泰的版本反過來又被牛頓的侄女凱特琳·巴頓引用，同年，劍橋天然哲學家羅伯特·格林也提到了不異的說法。牛頓的小老鄉作家威廉·斯塔克里的描述就更切確：工作應該發生在1666年的夏末。該作家很早就為本身要寫的書《紀念牛頓爵士》堆集素材。他在1725年4月15日的日志上這么寫道：

那天我跟牛頓約見于他位于肯辛頓，艾爾伯大樓的宿舍里，他的早飯是煮熟的橘皮……

……晚餐后，氣候暖和，我們走進花圃，在一些蘋果樹的樹蔭下品茗，那時只有我們兩小我。在一番會商之后，他告訴我他紀念起曾經的那段光陰，就像重力這個概念的開導一樣。當他正在沉思之中時，蘋果突然失落落了下來。

這棵牛頓晚年才呈現的蘋果樹，越到后來細節越豐碩。

科學史研究表白，牛頓1687年頒發的萬有引力定律，其形當作和發現是一個漫長的過程。留存的手札中顯示，1674~1679年間，牛頓曾和胡克曾切磋過關于物體的圓周活動。
兩人切磋在高塔上平拋物體時，假設沒有阻力且地球可以被穿透，那么物體的軌跡最后應該是什么樣的？牛頓認為是一條螺旋線，并最終逗留在地心。而胡克認為，因為能量沒有任何損掉，物體應該呈一條橢圓軌道繞地球一周回到原處。這幾乎是牛頓在學術生活生計中獨一次被打臉——來自于胡克的重擊。牛頓在后來的回信中答復：「若是我看得遠一些，那是因為我站在了巨人的肩膀上」。這句被中國粹生們耳熟能詳的名人語錄，其實并不是什么虛心的歌頌，而是在嘲諷胡克個子矮且駝背。

_{羅伯特·胡克（現代畫家想象圖）}

但這種展望無疑已經探及了萬有引力定律和平方反比的邊緣。就像胡克本身說的，他從1660年今后就有了這種思惟，但受限于其有限的數學程度，無法從中進行進一步的推導論證。

在1684年，胡克一如往常那樣在咖啡館里與天文學家哈雷、建筑師雷恩清談吹法螺，聲稱本身完當作了太陽與行星之間的感化力遵循平方反比定律的推導，并確定了行星軌道外形。但哈雷有所質疑，并將這件事告訴了牛頓，后者則暗示本身也已經完當作了推導，并承諾撰文具體闡述。

三個月后，這份9頁紙的《繞轉物體的研究》就呈現到了哈雷面前。并隨后擴充為完整版的著作《論天然哲學的數學道理》，同一了天體和地面物體運行的力學紀律。

胡克思疑牛頓抄襲了他的當作果并對其進行大舉沖擊，堅稱是本身開導了牛頓的書作，要求在序言中賜與聲明。牛頓對此敏捷回應——清潔利落的刪去了手稿中所有引用胡克工作的聲明。真實的汗青如上。而牛頓被蘋果天啟頓悟，于是有了萬有引力，顯然是個更有話題性的好故事。皇家學會檔案館負責人基斯·摩爾認為，顯然牛頓本人有意對此進行某種水平上的裝點和美化，巧妙操縱時候的距離感打磨這件軼事，使其更有傳布性。科學史學者們傾標的目的于否認蘋果樹與萬有引力的關系，但在壯大的故事面前，無異于螳臂當車。

故事有了，必需找到那棵樹。

The tree

問題是，所有提到蘋果樹的資料里，都沒有明白記錄，故事里的「蘋果樹」特指哪一棵。關于此樹可追溯的最早記錄，呈現在埃德蒙·特納于1806年出書的《格蘭瑟姆城鎮的汗青》一書中，第160頁的腳注：「這棵樹仍然在那兒，并標的目的旅客展示。」埃德蒙·特納是牛頓蘋果樹地點莊園的本家兒人——牛頓母親身后，特納家族收購了這所莊園，此后直到1980年最后一代家本家兒赫爾伯特·特納滅亡后，莊園歸由國度信任機構所屬。1820年，埃德蒙的兄弟查爾斯·特納繪制了這棵樹的圖片，展示了這棵樹在伍爾索普莊園的相對位置。不外，畫中這棵樹已經不完滿是牛頓見到的蘋果樹了。早在1816年，一位姓名不詳作者留下的繪畫中，牛頓的蘋果樹已經陳舊迂腐不勝，奄奄一息。更不幸的是，1817年夏，這棵樹被大風雨吹倒。那時11歲的理查德·沃克爾（Richard Walker）在校長率領下，和同窗們到伍爾索普莊園并收集了一些殘骸作紀念。這些殘骸被沃克爾的后人捐贈給皇家天文學會。2012年的太空打算中，它們被帶上天，由此表達對牛頓萬有引力的敬意。有趣的是，今天被普遍認同的牛頓列傳作者大衛·布魯斯特爵士，其實是蘋果樹故事的否決者，但他也插手到牛頓蘋果樹的尋訪中來。布魯斯特在1831年寫的《艾薩克牛頓爵士的平生》及其隨后的擴增版中提到：

彭伯頓（Pemberton）和惠斯頓（Whiston）都沒有從牛頓傳聞過關于他最起頭若何發現重力的故事，當然也就沒有那顆落下的蘋果。可是，牛頓的侄女凱瑟琳·巴頓和伏爾泰提過。皇家學會本家兒席馬丁·福克斯也標的目的格林師長教師提到。我們在1814年去參不雅伍爾索普莊園時看到了那棵蘋果樹，并摘下了此中一部門樹根。這顆樹腐臭的太多，以至于1820年就傾圮了……

幸運的是，蘋果樹的根系并沒有陳舊迂腐，本家兒體部門仍然健在，在原本的殘骸上又發展出新的樹并茁壯當作長。1830年，布魯斯特再次來到伍爾索普莊園，他繪制了地圖并標注了樹的位置。尤其主要的是他們留下了這樣一個主要結論：

盡管牛頓沒有具體申明他不雅察到的是哪一棵。若是事實確實如他所說，那時正在這個莊園里沉思，那么這顆蘋果樹就是獨一的可選謎底。

既然樹已經欽定，故事就要進一步完美了。來自約克大學的基辛傳授由此收集清算出一條可供參考的「重力樹」成長線。并以此確立它的身份問題。1665~1666年牛頓在伍爾索普莊園遁藏瘟疫。在花圃里安步時，撞見蘋果落下并成立重力理論雛形。1721年作家威廉·斯塔克里拜訪伍爾索普莊園并留下一份草圖。

_{1797年巴羅（J.C.Barrow 1782~1802）受委托畫了一組關于莊園的畫。圖中標注了蘋果樹在莊園的相對位置。}_{1816~1820年蘋果樹因為持續腐臭導致傾圮枯死。所幸的是根底還在，老樹發新芽。}_{最后，莊園的本家兒人特納兄弟將一部門蘋果樹的殘木做當作了椅子。}

1977年攝于Rochford Hall/Private collection此刻，牛頓的蘋果樹前因后果算是交接得清清晰楚了。但按英國人對譜系的一貫當真，牛頓的蘋果樹不該到此竣事。
轉宿世蘋果樹那株蘋果樹的殘骸上又長出新的植株，人們承認那是牛頓蘋果樹的兒女。

_{攝于1927~1940}

1939年，伍爾索普莊園的所有者克里斯托弗·特納標的目的鄰人說起，四周的貝爾頓公園里有牛頓蘋果樹的兒女。牛頓的蘋果樹現實上是一種名為「肯特之花」的稀少品種，15宿世紀才被發現，因為比起18宿世紀后期的改良品種口感欠安，被敏捷裁減。臨近伍爾索普莊園的貝爾頓公園里的肯特之花，天然會被認為是從莊園里傳出來的。這些散落的牛頓蘋果樹的兒女被東馬林生果研究站的工作人員帶回栽培。現今市場上出售蒔植的「牛頓的蘋果樹/肯特之花」大多是由這里供給的。您高價買來的牛頓蘋果若是長這樣，它必定是假的：真牛頓蘋果必需是長當作這樣：并且必然不克不及好吃。莊園在特納家族手中時，牛頓蘋果樹被維護得很好。這張攝于1978年的照片，可見牛頓蘋果樹作了大幅度的枝條修剪，更接近早期描述的牛頓樹只剩兩個分叉本家兒干的描摹。現在，伍爾索普莊園連同其所包含的所有工具，都歸英國國度信任機構所有并辦理。從攝于1998年的照片上可見，人們剪失落了果樹左邊龐大的分叉，特意模仿查爾斯·特納在1820年描畫的圖來批改樹的造型。這棵樹長得越來越像接近1820年的那牛頓蘋果樹了。

問題是，長得像完全有可能是特型演員，必需拿出有說服力的證據才篤定。學者和專家們對這棵樹做了樹輪年月學和放射性碳檢測，以及基因追蹤。年輪闡發因為貧乏足夠信息成立可供參考的數據坐標點位，項目成果掉去可供參考的價值。而放射碳檢測對1978年采集的樣本的闡發成果顯示，樹干的焦點區簡直發源于1810年至1820年前后。這個成果與1820年的特納兄弟所供給的陳述，和1830年大衛爵士所供給的資料可以或許形當作互相印證的感化。而基因追蹤，除了要考量新老樹的身份同一性問題外，還要考查它與子孫間的親緣問題。

因為從1830年大衛爵士所保留的部門枝條殘骸和皇家天文學會所存的沃克爾學士所捐贈的殘骸上提取DNA的過程今朝還未當作功，而特納兄弟用蘋果樹殘骸建造的椅子又已被收為私家藏品。想要獲得蘋果樹「重歸新生」前的DNA樣本并不輕易。不外，孔殷的美國人顧不上這么多。1942年，伍爾索普莊園迎來一批特別的美國朝拜者。英國皇家植物園（Kew Garden）調派專員來莊園內，采集枝條并帶回美國嫁接，轉宿世的牛頓蘋果樹開枝散葉起頭落戶大洋彼岸。在美國的MIT、哥大等名校校園內，您很有可能看到一個秀麗的小天井，院內有株獨有空位的小樹，旁邊有碑：牛頓的蘋果樹。

這是凱斯西儲大學的牛頓蘋果樹：這是內布拉斯加大學的牛頓蘋果樹：基因追蹤表白，美國人帶回的果樹，與東馬林生果研究站是匹配的。

不外，有時也會出些不測。加拿大國度研究委員會（NRC）有兩顆「牛頓蘋果樹」，一棵是1961年與英國國度物理嘗試室用楓樹互換而來，另一棵則是1962年由英國皇家植物園供給。兩棵樹1990年前后起頭枯萎，為了續命，研究人員插穗嫁接從頭蒔植，或許是嫁接環節出了忽略，后來發現與東馬林所持的樣本基因不匹配。故事并沒竣事。若是您對牛頓蘋果樹心生敬仰，不必遠飛重洋前去朝拜。天津大黌舍園里就有一棵牛頓的蘋果樹。萬萬不要覺得天津的就是假貨。2007年天津大黌舍長龔克親自跑到英國伍爾索普莊園，從莊園代表蘇珊·海姆斯（Susan Haimes）手中接過枝條，并在國度信任的見證下簽訂了《英格蘭伍爾索普莊園「牛頓蘋果樹」枝條捐贈和談》，血統百分百純正。揭牌典禮很是本土。海說神聊航校園里也有一棵。不外，它的名字叫「阿波羅蘋果樹」，它是阿波羅10號將皇家植物園所擁有的牛頓蘋果種子帶入太空飛翔1周后回到地球留下的兒女，算起來是第四代。論血統輩分，還得數天津大學的牛頓蘋果樹最大，真正的「一代」（兼顧）。

_{參考資料：
[1]De Voltaire F.M.A. An Essay Upon the Civil Wars of France extracted from curious manuscripts. And also upon the Epic Poetry of the European Nations from Homer down to Milton, 1727.
[2]The Principles of the Philosophy of the Expansive and Contractive Force, or an Enquiry into the principles of the Modern Philosophy, that is into the General Chief rational Sciences, 1727
[3] John Conduitt (Keynes MS 130.4) King’s College Library, Cambridge, 10 - 12.
[4]The Sir Isaac Newton Apple, Tallents, S. Royal Horticultural Society Fruit Year Book, (London: Royal Horticulture Society), no. 9, 1956.
[5]The history of Newton’s apple tree. Contemporary Physics, 1998, volume 39, number 5, pages 377 ± 391
[6]Article from Spectrum - A Newsletter for Alumni and Friends of the Department of Physics and Astronomy of the University of Nebraska Lincoln 1991 Fall
[7]J.L. Heilbron, Electricity in the 17th and 18th Centuries: A Study of Early Modern Physics (Berkeley: University of California Press, 1979), 180.
[8]Thomas Birch, The History of the Royal Society of London, … (London, England: 1756), vol. 2, pages 68–73; see especially pages 70–72.}

文｜樹新蜂

發表于 2020-02-17 02:00
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牛頓的蘋果樹，后來怎么了？

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