原创 shengminwujiang 生民无疆 2022-06-15 16:30 发表于重庆
作者：@青華道人
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壹 . 西方，直到牛顿……
长期以来，对牛顿发现万有引力定律的说法是：牛顿观察苹果下落，发现地球上所有的物体都受到地球的吸引，通过归纳假说，从而又发现了“万有引力”。
但是不知道从什么时候起，我们从小被科普的固有认知正在被潜移默化地替换改变。他们解释说，这是一个科普没做好产生的误解。地球引力不是牛顿提出的，在牛顿之前很早就有了。西方在牛顿发现万有引力以前已经有了重力学理论，牛顿在重力学理论的基础之上提出“万有引力”概念，从而拓展出了万有引力理论。
例如，@文行先生 说：
牛顿的理论是把重力引申为万有引力。也就是说，牛顿把重力和万有引力统一了起来。他把重力的作用引到月球去。
但我认为这种说法不成立。因为当我们去故纸堆中追根溯源，发现大家耳熟能详家喻户晓的牛顿苹果故事的原始来源不是这么说的。牛顿和苹果的故事来自他的朋友和老乡威廉司徒克雷（William Stukeley, 1687-1765，《牛顿传》中翻译为“威廉·斯塔克利”）于1752年所写的《艾萨克·牛顿爵士生平回忆录》（Memoirs of Sir Issac Newton’s life），“牛顿生平”（Life of Newton）。原文如下：
……he told me, he was just in the same situation, as when formerly, the notion of gravitation came into his mind. “why should that apple always descend perpendicularly to the ground,” thought he to him self: occasion’d by the fall of an apple, as he sat in a comtemplative mood:
“why should it not go sideways, or upwards? but constantly to the earths centre? assuredly, the reason is, that the earth draws it. there must be a drawing power in matter. & the sum of the drawing power in the matter of the earth must be in the earths center, not in any side of the earth. therefore dos this apple fall perpendicularly, or toward the center.
if matter thus draws matter; it must be in proportion of its quantity. therefore the apple draws the earth, as well as the earth draws the apple.” that there is a power like that we here call gravity wh extends its self thro’ the universe……
这里我引用赵振江先生在《牛顿传记五种》中对这段话的翻译如下：
他告诉我，在过去，正是在相同的情景下，重力的概念进入他的头脑。它是由一个苹果落地引起的，而当时他正坐着沉思默想。他自己思量，为什么苹果总是垂直地摔在地上，为什么它不斜着跑或者向上跑，而总是跑向地球的中心呢？的确，原因是地球吸引苹果。在物质中必定有吸引力存在，地球的吸引力总和一定指向地球的中心，而不指向地球的任何一侧。所以这个苹果垂直地向地球中心下落。因此，如果物质之间相互吸引，吸引力一定与物质的量成比例。所以，苹果吸引地球，和地球吸引苹果一样。存在一种力量，像我们这里所说的重力，它通过宇宙延伸自己。
大家对这段文字所表达的意思应该都没有什么歧义吧？司徒克雷明明白白地讲 了牛顿因为苹果坠落发现了地心引力，以及在此基础之上，又联想到了万有引力。正如有人洗地说的，反正牛顿本人不可能从坟墓中被拉起来解释的，那么除了牛顿本人之外有什么资料能比牛顿自己的朋友记录的与牛顿之间的谈话记录更为可靠的呢？
《自然》杂志（Nature）在1936年10月10日的文章“William Stukeley on Newton”中转述了名为L.T.More先生对司徒克雷的肯定：
司徒克雷是我们了解牛顿个人生活的主要来源，……他是值得信赖的。
根据《牛顿传》（ISAAC NEWTON，2021年人民邮电出版社出版）：
当时牛顿也并非一下子就明白了万有引力是怎么一回事。1666 年，他才刚刚开始理解其中的原理。在后来的几十年中，他从没对人说起过自己对引力的猜想。
事实上，这段话是让人觉得匪夷所思的，正如网友@教员的小学森 评论的那样“欧洲近代史上争抢同一发现或发明的公案特别多，最知名的莫过于牛顿和莱布尼茨争夺微积分发明权。”按理说牛顿应该一边研究，一边赶紧发表研究成果才是。这么隐姓埋名地搞研究根本不是西方人的风格啊？！这里面到底有没有猫腻呢？
回过头来，我们再来看王徵编撰的《奇器图说》，其中《重解卷》第一款不仅定义了什么是地心引力，而且还详细阐述说明了地心引力的特性，重力有两个性质：方向和大小（由网友@秋清雨凉 释读）。特别关键的是不仅通过文字描述了重力的特点：“每体直下，必欲到地心方止。”而且还配上了一目了然的插图。下图左上角，箭头代表矢量方向，线段代表了垂径。不仅如此，而且王徵还举例说明引力的特性“譬如磁石吸铁，铁性就石。”磁石吸铁总是直来直去，正如引力吸人吸物，我们何曾见过铁器拐着弯被磁铁吸引过去的？
再说回牛顿，如果牛顿之前西方早就有了重力地心引力的概念和理论，作为物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家牛顿肯定不会问出“为什么苹果总是垂直地摔在地上，为什么它不斜着跑或者向上跑，而总是跑向地球的中心呢？”这样低级的问题来。也就是说，西方直到1666年才首次开始了对重力学理论的研究。
貮. 牛顿《自然哲学的数学原理》
和王徵《奇器图说·重解卷》
部分内容吻合
1854年，由墨海书馆颁行的《中西通书》（Chinese and Western Almanac）中刊登了“地球牵引说”，该文章介绍了牛顿的引力学说：
“奈端言：质点置空球外，为空球所牵引，一如空球四面全质，收在中心。其实球之理亦然。”
然而，该文章中所谓的牛顿引力学又是彻头彻尾的谎言。
因为，这句话，是西方对明末王徵《奇器图说·卷一》第4款“地心引力”的解读而且是错误解读。
除了上面讲到的对于地球引力的定义和说明，比较1687年第一版拉丁文版《原理》和以1726年第三版（英文版？）为底本翻译的中文版《原理》定义5的内容，我们可以发现，第一版的内容比第三版的内容真的少了很多很多。也就是说牛顿和其它人在再版的过程中不断地扩充了《原理》的内容，第三版相比第一版而言，内容上已经经过了完善和补充。
通过上图，我们可以看到，第一版《原理》定义5的内容基本上和《奇器图说·重解卷》第2第4款的力学内容具有很高的契合度。《奇器图说·重解卷》第4款的两张示意图表示处于不同位置的不同形态的物体受到的地球引力作用是一样的，即“直下和至地心”，牛顿的工作实际上就是解读了这两张图并以简陋的拉丁文磕磕绊绊地改头换面成了《原理》定义5。并且《原理》说明部分完全照搬了《奇器图说·重解卷》第4款说明部分“磁石吸铁”的例子。《奇器图说·重解卷》第2款右图很容易就可以让人得出因为受到引力的作用所以行星围绕地球转的结论。这一点被写入了《原理》定义5的说明部分“行星由于受到引力作用而在曲线轨道上环形运行”。从简陋的拉丁文描述内容上来看，可以推断牛顿受到了语言的限制，对《奇器图说》文字内容的理解比较粗糙，插图给他带来了更多的帮助。
叁. 《奇器图说》带来的其它发现偶拾
国外知乎（Quora）上有人说：
The current theory at the time, was that objects “wanted” to return to a natural resting state, i.e, the ground.
Newton simply looked at an apple falling to the ground and thought, “Hey, what if it’s a force, pulling the apple down!”
大意是：
当时的理论是，物体 “想要 “回到自然静止状态，即地面。
据说在实际历史当中，在中世纪之前的古典晚期，古希腊天文学就已然普遍认为了大地是静止的“球”，但不会自转。地球上的各种事物按照自己的“自然倾向”朝向地心，所以一切地上的事物都能贴在地表上。而这种学说一直流行于中世纪。
又有人说，在牛顿之前亚里士多德世界观已经可以对地球上的引力作出解释，其解释为“重”的物质具有向宇宙中心（地心）移动的属性。
起初，我并没有留意这种说法，直到我看见《奇器图说·重解卷》第23款的解说部分，一切都恍然大悟。“噢～，原来如此！”
天下之物，各有本所。物之性亦各喜得本所。……水土，其本所也。
这段话，和上面国外知乎上老兄的话是不是完全吻合？！虽然这两种表述方式受到语言和思维差异有所不同，但本质上完全一致。这是巧合吗？
以下图文摘自《牛顿传》，实际上，我认为牛顿和胡克之间的争论主要是对他们获得的《奇器图说·重解卷》第23款左图的理解偏差，两人对靠近地表的自由落体的运动轨迹的理解能否让我们意识到西方的理论并非出于社会实践，理论并非出自对实践的规律总结。而是出于对中国典籍的解读，所有的争论无非就是解读意见之间的碰撞而已，或者，只是演戏给后人看？
物体如何朝地球中心下落：1679 年牛顿与胡克的论战。
a. 牛顿：一个从高处落下的物体应保持其自身的运动并落向垂线的东边，“这与一般人的想法完全相反”〔但它会（错误地）沿螺旋线的路径下落到中心〕。
b. 胡克：“但就其下落曲线而言，您似乎认为它将是一条螺旋线……而根据我的圆周运动理论，情况将很不同，它将根本不类似于一条螺旋线，而是一种椭圆形的线。”
c. 牛顿：假设地球是空心的，而且没有任何阻力，真正的轨道甚至会更加复杂——“一种交替的升降”。
《通信集二》（Correspondence II），第 301、305 和 307 页