消失的“暗星”

1789 年,法國大革命爆發。

消失的“暗星”

攻陷巴士底獄

1793 年新年伊始,法王路易十六就被推上了斷頭臺砍了,皇后也一併送了命。憤怒的人們恨透了貴族與教士。為了割斷曆法與宗教之間的聯繫。1793 年 10 月 5 日國民公會決定廢止基督教的格里高利曆。開始使用新的歷法。這還是當時的大數學家拉格朗日參與制定的。這個曆法給每個月份都取了富有詩意的名字。法國人的浪漫由此可見一斑。在這些以風花雪月命名的“浪漫”歲月裡,迎來的不是平靜和安寧的生活,而是今天這派殺那派,明天這派又被別人殺的恐怖局面。1791 年-1794 年雅各賓派專政期間,僅僅在巴黎的斷頭臺上,就砍掉了 7 萬個腦袋。人們渴望一位英雄來領導法國,結束這種亂糟糟的局面,到底誰才能擺平這一切呢?彆著急啊,歷史早已經給法國安排好了人選。此人已經乘從埃及的亞歷山大港出發的戰艦,直掛雲帆,急匆匆趕回法國。

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拿破崙回到巴黎

1799 年這一年的霧月,這位年輕的軍官,經過 37 天的遠航回到了法國。他在民眾如眾星捧月般的歡迎聲中來到了首都巴黎。沒過多久,他就在民眾狂熱支持之下發動了政變,迅速取得了法國的政權,開始了他為期 15 年的統治。這個年輕的軍官,就是大名鼎鼎的拿破崙。1799 年的霧月,就是他走向巔峰的開始。霧月就是 11 月。拿破崙是個虔誠的基督徒,他一上臺,就廢除了共和國曆。恢復的格里高利曆。法蘭西以後的時光再也沒有以風花雪月作為月份的名稱。

拿破崙剛剛執政,日理萬機。國家也逐漸從混亂的狀態得以恢復。不當家不知柴米貴,現在一切都要自己拿主意做裁決的,這才知道執政艱難。要擊退外國軍隊的武裝干涉,還要制定一部完善的《民法典》。眼前的事務紛繁複雜,有大量的工作要他去處理。他還自告奮勇兼任了法國科學院的院長。可見他對於自然科學的喜愛。可惜他自己沒那麼多精力去管具體的事務,數學物理委託給了了老師拉普拉斯。博物地質依靠居維葉。兩位大牛合作執掌科學院。

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拉普拉斯

拿破崙恐怕不會注意到,一本厚厚的大書已經呈放在了他的案頭。這本書就是剛剛誕生不久的鉅著《天體力學》。擺到他案頭的只是第1卷和第2卷而已,後面這部鉅著還將陸續寫上5卷一共 16 冊。第 1 卷兩冊,第 2 卷 3 冊。作者不是外人,正是拿破崙的老師拉普拉斯。拿破崙當年報考軍事學院。那張數學考卷正是拉普拉斯出的。拿破崙最終通過了考試,進入軍校就讀。在軍校裡,拿破崙接受了正規的科學教育,是一位頗有科學素養的軍官。他學的是炮兵。少不了要幹些彈道計算之類的活兒。對於數學,拿破崙並不是外行。他偶有閒暇,發現了老師送來的這本厚厚的書,打開翻看,一整本書,圖也沒有幾張,全都是大段的微積分運算。縱使是受過數學基礎訓練的拿破崙,也免不了一臉的蒙圈。其實拉普拉斯還不算是最過分的。拉格朗日《分析力學》寫了四百多頁,從頭到尾的微積分運算,連一張插圖也沒有。相比之下,牛頓牛爵爺寫起書來就人性化多了。他那部劃時代的鉅著《自然哲學之數學原理》裡面大量採用了幾何的辦法。相對來講要直觀的多了。

牛頓牛爵爺,雖然是微積分的發明者之一。但是那是微積分的草創時期,牛頓還是更加習慣於幾何學方法來計算物理問題。但是幾十年過去了,到了拉格朗日拉普拉斯他們這一代人手裡,微積分已經變成了天下之利器,物理學的數學根基。不怪拿破崙看不懂,當時恐怕天下也沒多少人能完全看懂。拿破崙一時間來了興致。就把老師拉普拉斯給請進了執政官邸杜伊勒裡宮。

消失的“暗星”

杜伊勒裡宮

拿破崙跟拉普拉斯聊天,他說這本天體力學,他已經看過了。這部書裡面非常詳細的描述了天體運行的規律以及計算方法。內容也很豐富,有理論力學原理,天體力學的基本問題,吸引理論和均勻流體自轉時的平衡形狀,海潮和大氣潮理論;歲差和章動,月球天平動以及土星環運動。但是,拿破崙覺得拉普拉斯有一個問題沒有描述。到底是誰使得宇宙如此運行呢?拉普拉斯說,我知道你指的是誰。你指的是上帝吧。拿破崙說,你這部書裡面,沒有體現出上帝的作用啊。拉普拉斯說了一句離經叛道的話:"我不需要上帝這個假設"。其實,拿破崙也就此詢問過同時代的大科學家拉格朗日。拉格朗日的回答要圓滑的多,他說:"上帝這個假設真的很不錯喲,可以解釋許多問題"。

拉普拉斯前幾年寫了一本篇幅比較小的書,叫《宇宙體系論》。裡面提出了太陽系起源的"星雲假說"。在這個假說裡面,拉普拉斯用數學和牛頓力學的方法描述了星雲是如何最後形成太陽系以及行星系統的。在這個過程裡面,並不需要所謂的"第一推動"。因此也就沒有上帝什麼事兒了。現在手頭的這本大部頭的《天體力學》則是更進一步,拉普拉斯打算對天體的運行規律和計算方法做個比較全面的總結,這裡頭也沒有上帝存在的必要。在拉普拉斯看來,不能觀測到的東西,最多隻能當成“假設”來對待。對於數學上計算出來的某種可能性,討論討論到是非常有必要。牛頓的運動定律畢竟不會阻止稀奇古怪的玩意兒存在。在這本書的裡面,拉普拉斯就描述了一個非常奇怪的天體。也引起拿破崙的興趣。

拿破崙問拉普拉斯,真的存在那種神奇的天體,我們完全看不見嗎?拉普拉斯回答,這是有可能的,我稱它為"暗星"。一個密度很大的恆星,由於其引力的作用,將不允許任何光線離開它。由於這個原因,宇宙中最大的發光天體卻不會被我們看見。您對大炮非常的熟悉,您當初學的就是炮兵嘛。一顆炮彈,速度不夠快的話,最終還是會掉回地面上。一顆很大的恆星,表面的引力也會變得非常大。物質逃出去就愈發困難。光速很快,但是光速再快也終究是有限的。當某刻恆星的引力強大到逃逸速度超過了光的速度,那麼連光也逃不出來。您知道根據牛頓在《光學》一書中的描述,光是一串的微粒組成的,就像一顆顆的微型炮彈。速度不夠快的話,那是逃不出萬有引力的牢籠的。

拿破崙來了興致,他又問,光速究竟是多少呢?笛卡爾認為光是不需要傳播時間的,可是伽利略確認為是需要的。但是伽利略也沒能測出光的速度。拉普拉斯沉吟了片刻,他回答,根據佈雷德利的光行差觀測,大約是 30 萬公里。拿破崙又問,那麼我們能夠觀測到暗星嗎?拉普拉斯當然一時間也給不出一個令人滿意的答案。這東西誰知道呢。這不過是一個數學上的假說而已。科學家不是先知,科學家只是有一份證據說一份話。數學上的假設,當然可以暢想。但是,拉普拉斯明確的知道,這只是個假說。拿假說當真理,還不許別人質疑,那號人是神棍。

接下來的幾年,拿破崙忙於對外作戰。他大軍出征,還帶著博物學家和藝術家。大軍所所向睥睨,手下人也連鏟帶劃拉的把各種珍貴的藝術品和各種科學標本帶回了法國。收藏到了杜伊勒裡宮北面 250 米開外的盧浮宮裡面。為了古生物化石,他也不惜派出特種部隊去搶回來。過了幾年,拿破崙又忙著加冕稱帝,自然是無暇顧及天體力學這方面的興趣愛好。拉普拉斯照舊會把新出版的《天體力學》呈獻給法蘭西帝國的皇帝陛下。包括了前幾卷的修訂版,也包括最新寫完的新章節。也不知道拿破崙有沒有空閒再去看看老師的大部頭著作。他要是有興趣翻閱的話,他會發現,在新版本里面,拉普拉斯有關暗星的描述

不見了消失了被刪的乾乾淨淨……

究竟發生了什麼,使得拉普拉斯悄無聲息的刪掉了對於“暗星”的描述呢?一位眼科大夫的奇妙實驗弄得半個歐洲物理學界三觀盡毀……


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