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2025-07-01第一章:我頭上被砸的一小下,是人類的一大理論 667 期

Author 作者 安托萬. 侯盧─賈西亞(Antoine Houlou-Garcia)

當牛頓看見蘋果掉落,
在那從沉思中微微驚醒的瞬間,他發現──
據說他發現(我可不會憑空代言
智者的信念或思慮)──
一個證明地球在打轉的模式
這最自然的迴旋,叫做「引力」;
自亞當以來,這是唯一一個凡人,
能與墜落──或說與一個蘋果──相抗衡。
── 拜倫(Lord Byron)

科學史上最廣為人知的軼事,莫過於這一則:一天,牛頓(Isaac Newton)在樹下打盹,一顆蘋果掉到了他頭上。這位天才靈機一動:蘋果會往地面掉落,是因為地球的引力把蘋果拉向地心!

提及這起事件的文獻不計其數。牛津自然歷史博物館有一座牛頓的雕像,就不忘加以呈現:牛頓托著下巴站在那裡,低頭看著……腳邊的一顆蘋果。故事裡這株蘋果樹位於伍爾索普莊園(Woolsthorpe Manor),牛頓在一六四二年出生的地方。至今它依然存活,由一小圈木籬笆圍著。其實它曾在一八一六年被暴風雨吹倒,又從倖存的樹根重長出來,所以現在也快四百歲了!

不只如此, 牛頓的蘋果樹幾經扦插繁殖, 現在很多地方都有它的「複製樹」:英國的劍橋大學三一學院(Trinity College)、阿根廷的鮑塞羅研究院(Institut Balseiro)、美國的麻省理工學院(MIT)、北京航空航天大學。以上只是幾個例子,總共有三十幾棵散布在世界各地。這則故事實在廣為人知,很多書要是以牛頓或引力論為主題,甚至是物理學或一般的科學史,都會以它為書名或封面插畫。

還有更妙的:二〇一〇年,為了慶祝牛頓曾擔任主席的英國皇家學會(Royal Society)成立三百五十周年,亞特蘭提斯號太空梭飛國際太空站時,特地攜帶了一截它的樹枝。

二〇一四到二〇一五年間,歐洲太空總署取了一些它的種子,送上國際太空站。這些種子就在太空站裡漂浮了六個月才回到地球。

最後(其實例子不勝枚舉),別忘了跨國大企業蘋果的第一代商標,用的就是一幅牛頓坐在蘋果樹下的素描,後來才被那顆享譽全球、被咬一口的蘋果取代。那幅素描出自隆納.韋恩(Ronald Wayne)之手,他和史蒂夫.沃茲尼克(Steve Wozniak)、史蒂夫.賈伯斯(Steve Jobs)是蘋果的共同創辦人。


正史的說法

這則軼事到底是怎麼來的?凡要說點歷史,總要了解內容的出處:在牛頓的時代,有沒有文獻提到這顆蘋果?

說也奇怪,第一個提到這件事的人是法國作家伏爾泰(Voltaire),他似乎是間接從牛頓的外甥女凱瑟琳.巴頓(Catherine Barton)口中得知。更令人意外的是,他是在一七二七年以英文撰寫的一本著作中提到的,牛頓就在同年過世:

有天艾薩克.牛頓爵士在自家花園散步,看見一個蘋果從樹上掉下來,於是首次生出引力論的想法。

伏爾泰只是簡單帶過,沒提供什麼資訊。幸好,在《牛頓生平回憶錄》(Memoirs of Sir Isaac Newton's life )中,牛頓的友人兼傳記作者威廉.史督克利(William Stukeley)就寫得詳細得多了:

一七二六年四月十五號,我去拜訪艾薩克爵士……天氣甚暖。晚餐後,就我們兩人,到花園裡的蘋果樹下乘涼喝茶。他在我們談其他話題時提到,從前他就在這一模一樣的情景中,萌生引力論的概念。那時他坐在樹下沉思,看見蘋果跌落枝頭,不禁自問:「為什麼這蘋果總是垂直往地面掉落?不是往兩旁或向上,而總是朝著地球的中心?原因必然是地球在吸引這個蘋果。物質想必蘊含一股引力,而在構成地球的物質裡,這股引力的總和應該存在於地心,而不是地表某一處,蘋果才會往地心方向垂直掉落。要是物質會吸引物質,這股力量應該與其數量相應。所以蘋果吸引地球,地球也吸引著蘋果。」

牛頓逐漸把引力的特性用於解釋地球和星體的運動,推測它們的距離、大小、軌道周期,並發現引力加上星體生成時被賦予的加速度運動,能完美解釋它們的環狀軌道、它們為何不會相撞,又或者,它們為何不會全掉往同一個中心。牛頓就這麼揭露宇宙的運轉原理。藉由這項驚人的發現,牛頓在堅實的基礎上建立起一套學說,震懾了整個歐洲。

由此可見,蘋果的故事是牛頓本人說的。但要注意,他的頭從沒被蘋果砸到過,他只是藉由觀察蘋果落地得到靈感(在本章開篇引用的詩句裡,拜倫也是這麼寫的)。所以說,雖然想藉此發揮喜感的插畫家恐怕會大失所望,不過我們該把這則軼事的一大情節改正過來。


書 名|
《蘋果才沒有砸在牛頓頭上!:長久以來被誤解的科學故事大解密》
作 者|安托萬. 侯盧─賈西亞(Antoine Houlou-Garcia)
譯 者|林凱雄
出版社|商周出版
出版日期| 2025年5月