17世紀的梅森,時代中的通信員,涉獵廣泛的梅森

前言

17世紀的戰爭是對生命和財產的可怕破壞,軍隊踐踏之處給民眾造成了巨大的負擔,他們搶劫食物、侵佔住房、抓兵奪馬、欺凌婦女、偷盜財寶等,真是罪惡累累,罄竹難書。據說,歐洲說德語的地區遭受的破壞就像第二次世界大戰中第三帝國遭到的破壞那樣大。在神聖羅馬帝國,直接或間接死於三十年戰爭的人數正如前文所提及,每三人中就有一人死亡。這是一個悲慘的數字,反映了戰爭對中歐地區的生命、土地和物質財富造成破壞的程度。

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但是,破壞和動盪的時期對有些人來說也是帶來機會的時期。"不給任何人帶來好處的風才是惡風",這一令人感慨的格言提醒人們,不好的時代對那些能從中獲利的人來說是好時代。

一、時代的通信員

梅森對17世紀思想史的重要意義並沒有得到適當的承認。數學史紀念他為幾何學和質數研究所做的貢獻,音樂理論史紀念他在振動弦方面的成果,關於笛卡兒的研究指出,梅森在笛卡兒創造最旺盛的年代充當了通信員,讓哲學家與朋友和對手之間保持聯繫。那些年笛卡兒獨自在荷蘭過著隱居的生活(事實上,大部分時間都處於秘密狀態),他與梅森的通信對他來說是必不可少的。但是,梅森的意義遠不止於此。用一個完全不合時代但並非歪曲事實的隱喻來說,他和扮演類似角色的其他通信員一樣,可以說是17世紀最接近因特網服務器的角色。

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梅森1588年出生於法國西北部地區曼恩省[在法國大革命時期分成兩部分,即今天的薩爾特省和馬耶訥省]的窪翟。他的父母是貧窮的農民,但是他在很小的時候就表現出智力天賦,因而有機會受到教育。他最初在本地上學,後來到附近新成立的耶穌會學校拉弗萊什神學院上學,這在當時是法國最好的學校。

在巴黎的法蘭西學院和索邦大學完成學業後,梅森進入天主教的米尼斯修會,這個修會1436年由保拉的聖方濟各創建。該修會至今仍有部分殘跡,而在17世紀早期它還非常繁榮。那是託缽修士、斂心默禱的修女和試圖過一種簡樸、貧困與素食主義生活的在俗教徒的修會。"米尼斯"源自意大利語minimo,意思是"最少的"或"最小的",保拉的聖方濟各將自己描述為,"最小者中的最小者",是貧窮的隱士和阿西西的聖方濟各的信徒。除了通常的三大修道院誓言——禁慾、貧困和順從之外,米尼斯修士還採取了一種"大齋期食譜",除非生病,否則不吃任何肉食和奶製品,他們還全身心投入靜修和研習中。

米尼斯修會的簡樸生活和專心研習精神吸引了梅森。他在1611年7月進入修會,並在1612年被授予牧師聖職。

在訥韋爾修道院講授哲學和神學3年之後,他返回巴黎,生活在皇家廣場修道院直到1648年去世,中間只有少數幾次短暫的海外訪問。

二、涉獵廣泛

雖然梅森的主要興趣是數學和音樂理論,但他最早公開出版的著作是對懷疑主義和無神論的攻擊:《理性的用途》和《精神生活分析》。他的第一部主要著作是1623年出版的《對創世記的質疑和讚美》。這本書表面上看是對《聖經·創世記》的評論,實際在很大程度上是對魔法、猶太神秘哲學、占星術和其他"藝術"的持久攻擊,這是思想史的一個重要時刻。經過一個寄希望於瞭解宇宙奧秘的神秘學或魔法的捷徑(點鐵成金的手段,或者長生不老秘訣,或者至少是長壽和永葆青春的竅門之類)的時代,尊崇宗教正統的思想自此逐漸消退,而數學和實證性調查等更加準確的方法大行其道,這些最後形成了今天的科學。梅森對魔法、猶太神秘哲學等的攻擊,與培根和笛卡爾各自以自己的方式將科學與其他神秘思考方式區分開來的努力沒有什麼不同,都是通過描述和告誡的方式更好地獲得知識。對這個重要的問題以及梅森在其中發揮的作用在下一章將會更多地論及。

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有關梅森的性格,一個說明問題的事實是,他一開始是亞里士多德學說的堅定支持者,而笛卡兒以及17世紀思想革命的其他首腦卻對亞里士多德學說攻擊不斷。但是,當他了解到這些批評家的理由之後,很快就加入了亞里士多德學說批評者的行列。同樣,在17世紀20年代初期,他激烈地批評伽利略,說他的觀點應該受到譴責。但是不到十年後,他又成為伽利略的主要支持者之一,將伽利略的科學發現傳播給歐洲其他專家學者。

或許梅森對科學的重要技術貢獻是1637年出版的《宇宙的和諧》。在這本書中,除了介紹反射望遠鏡中鏡面設計的重大改進之外,他還提出了所謂的"梅森定律",描述了繃緊的弦的振動頻率。古人都知道繃緊的弦的振動頻率與弦的長度成反比,但是梅森進一步指出這個頻率還與張力的平方根成反比,與單位長度上的質量的平方根成反比。這些見解的實際應用與小提琴、豎琴、鋼琴等弦類樂器的製作和演奏有關。它們都要求弦的張力應該維持在適當的水平上,這樣才能產生正確的音高。梅森定律解釋了為什麼低音弦更粗,要求張力更小,而高音弦更細,要求張力更大,因而長度也更短些。

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他還對伽利略落體運動定律進行了實證檢驗,並探究了氣壓計的原理,在此過程中他發現空氣的密度約為水的十九分之一。很有可能是梅森向帕斯卡爾、羅貝瓦爾和佩裡耶等人提出實驗建議,他們不久之後在多姆山省的火山進行實驗,目的是觀察氣壓計汞柱的高度是否僅僅由氣壓決定。

三、數學領域

梅森被數學家銘記的成就包括對被稱為"擺線"的曲線的研究——一個例子是一個圓在滾動過程中圓上某一點所經過的軌跡——以及更重要的關於素數的研究,如今在計算機技術和密碼學中都有相關應用。

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素數——除了1和該數本身以外無法被其他自然數整除的數(其他的數都叫"合數")——一直是一個謎,對那些熱衷數字研究的人來說有極大的吸引力。素數在數學和物理世界中具有非同尋常的意義。[後者的一個令人印象深刻的例子是,週期蟬屬的蟬的幼蟲孵化後即鑽入地下,一生絕大多數時間在地下度過,每隔7、13或17年才破土而出。這些年份數字都是素數。昆蟲學家猜測這能保護它們免受天敵的攻擊。如果它們以更加固定的間隔期從地下出來的話,那麼以蟬為食的掠食者將會與之共同進化。]梅森希望找到一個生成所有素數的公式,雖然他並沒有找到完全通用的方法,但他提出的公式產生了一批有趣但仍然令人費解的數,它們在數論中(以及後來在密碼學中)也有重要作用,使其成為眾多研究的對象,尤其是通過"分佈式計算"——連接數百萬臺個人電腦——進行的"互聯網梅森素數大搜索"來尋找素數。到現在為止,找到的素數不足50個,梅森本人提出的第一批素數還有錯誤,但是為了提高密碼安全性,使用梅森素數的"梅森旋轉算法"已經成為生成隨機數的標準工具。

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梅森對數字理論的這種興趣偶爾出現在他對古代數學家的專著的編輯工作中,其中包括歐幾里得、阿波羅尼奧斯和阿基米德。

梅森廣泛的興趣、過人的天賦、寬宏大量的品性、對其他人的熱情鼓勵、對科學事業的奉獻精神以及他能將大批興趣各異、易動肝火的智者聚集在其周圍的個人魅力,使他成為17世紀故事的關鍵人物。


參考文獻:

《世界通史》

《歐洲史》

《三十年戰爭史》


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