牛顿的苹果树，后来怎么了？

您必然听过两个苹果缔造宿世界的故事。一个是亚当的，一个是牛顿的。只是那棵用失落落的苹果开导了牛顿的苹果树，后来如何了？我们今天就讲这棵苹果树。

The story

故事的开首也许会让您掉望。按尺度说法，1665到1666年间，正在剑桥进修的牛顿为遁藏瘟疫，回到林肯郡格兰瑟姆四周的老家伍尔索普庄园。牛顿那些后来发生庞大影响的理论，是在避居乡间这两年里发生的雏形，此中就包罗万有引力理论。引力公式是牛顿仍是罗伯特·胡克最先发现？这是桩学术公案，牛顿的手稿和文件被人研究过无数遍，可惜里面从没提到过苹果树。

苹果树的故事是牛顿晚年才起头呈现的，早期本家儿要有两个来历。一个是牛顿的侄女兼助手凯特琳·巴顿和她的丈夫约翰·康杜特，也是后来的皇家铸币局的员工；另一个是牛顿的老乡，古玩保藏家兼作家威廉·斯塔克里。一份被确定为牛顿的侄女婿约翰·康杜特1726年留下的手记，是这样提苹果树的：

当他在花圃里沉思时，他想到重力的力量（将苹果从树上拽到地面上）并不仅限于在地球上。现实上，这种力量可以感化于远比这广漠得多的处所。为什么不克不及是天上的月亮……

1727年，牛顿归天，伏尔泰撰写的回忆录里，苹果树与万有引力的关系变得明白而清楚：

艾萨克牛顿在他的花圃里散步时，看到了苹果的坠落。由此受到开导，第一次想到了他的重力理论。

伏尔泰的版本反过来又被牛顿的侄女凯特琳·巴顿引用，同年，剑桥天然哲学家罗伯特·格林也提到了不异的说法。牛顿的小老乡作家威廉·斯塔克里的描述就更切确：工作应该发生在1666年的夏末。该作家很早就为本身要写的书《纪念牛顿爵士》堆集素材。他在1725年4月15日的日志上这么写道：

那天我跟牛顿约见于他位于肯辛顿，艾尔伯大楼的宿舍里，他的早饭是煮熟的橘皮……

……晚餐后，气候暖和，我们走进花圃，在一些苹果树的树荫下品茗，那时只有我们两小我。在一番会商之后，他告诉我他纪念起曾经的那段光阴，就像重力这个概念的开导一样。当他正在沉思之中时，苹果突然失落落了下来。

这棵牛顿晚年才呈现的苹果树，越到后来细节越丰硕。

科学史研究表白，牛顿1687年颁发的万有引力定律，其形当作和发现是一个漫长的过程。留存的手札中显示，1674~1679年间，牛顿曾和胡克曾切磋过关于物体的圆周活动。
两人切磋在高塔上平抛物体时，假设没有阻力且地球可以被穿透，那么物体的轨迹最后应该是什么样的？牛顿认为是一条螺旋线，并最终逗留在地心。而胡克认为，因为能量没有任何损掉，物体应该呈一条椭圆轨道绕地球一周回到原处。这几乎是牛顿在学术生活生计中独一次被打脸——来自于胡克的重击。牛顿在后来的回信中答复：「若是我看得远一些，那是因为我站在了巨人的肩膀上」。这句被中国粹生们耳熟能详的名人语录，其实并不是什么虚心的歌颂，而是在嘲讽胡克个子矮且驼背。

_{罗伯特·胡克（现代画家想象图）}

但这种展望无疑已经探及了万有引力定律和平方反比的边缘。就像胡克本身说的，他从1660年今后就有了这种思惟，但受限于其有限的数学程度，无法从中进行进一步的推导论证。

在1684年，胡克一如往常那样在咖啡馆里与天文学家哈雷、建筑师雷恩清谈吹法螺，声称本身完当作了太阳与行星之间的感化力遵循平方反比定律的推导，并确定了行星轨道外形。但哈雷有所质疑，并将这件事告诉了牛顿，后者则暗示本身也已经完当作了推导，并承诺撰文具体阐述。

三个月后，这份9页纸的《绕转物体的研究》就呈现到了哈雷面前。并随后扩充为完整版的著作《论天然哲学的数学道理》，同一了天体和地面物体运行的力学纪律。

胡克思疑牛顿抄袭了他的当作果并对其进行大举冲击，坚称是本身开导了牛顿的书作，要求在序言中赐与声明。牛顿对此敏捷回应——清洁利落的删去了手稿中所有引用胡克工作的声明。真实的汗青如上。而牛顿被苹果天启顿悟，于是有了万有引力，显然是个更有话题性的好故事。皇家学会档案馆负责人基斯·摩尔认为，显然牛顿本人有意对此进行某种水平上的装点和美化，巧妙操纵时候的距离感打磨这件轶事，使其更有传布性。科学史学者们倾标的目的于否认苹果树与万有引力的关系，但在壮大的故事面前，无异于螳臂当车。

故事有了，必需找到那棵树。

The tree

问题是，所有提到苹果树的资料里，都没有明白记录，故事里的「苹果树」特指哪一棵。关于此树可追溯的最早记录，呈现在埃德蒙·特纳于1806年出书的《格兰瑟姆城镇的汗青》一书中，第160页的脚注：「这棵树仍然在那儿，并标的目的旅客展示。」埃德蒙·特纳是牛顿苹果树地点庄园的本家儿人——牛顿母亲身后，特纳家族收购了这所庄园，此后直到1980年最后一代家本家儿赫尔伯特·特纳灭亡后，庄园归由国度信任机构所属。1820年，埃德蒙的兄弟查尔斯·特纳绘制了这棵树的图片，展示了这棵树在伍尔索普庄园的相对位置。不外，画中这棵树已经不完满是牛顿见到的苹果树了。早在1816年，一位姓名不详作者留下的绘画中，牛顿的苹果树已经陈旧迂腐不胜，奄奄一息。更不幸的是，1817年夏，这棵树被大风雨吹倒。那时11岁的理查德·沃克尔（Richard Walker）在校长率领下，和同窗们到伍尔索普庄园并收集了一些残骸作纪念。这些残骸被沃克尔的后人捐赠给皇家天文学会。2012年的太空打算中，它们被带上天，由此表达对牛顿万有引力的敬意。有趣的是，今天被普遍认同的牛顿列传作者大卫·布鲁斯特爵士，其实是苹果树故事的否决者，但他也插手到牛顿苹果树的寻访中来。布鲁斯特在1831年写的《艾萨克牛顿爵士的平生》及其随后的扩增版中提到：

彭伯顿（Pemberton）和惠斯顿（Whiston）都没有从牛顿传闻过关于他最起头若何发现重力的故事，当然也就没有那颗落下的苹果。可是，牛顿的侄女凯瑟琳·巴顿和伏尔泰提过。皇家学会本家儿席马丁·福克斯也标的目的格林师长教师提到。我们在1814年去参不雅伍尔索普庄园时看到了那棵苹果树，并摘下了此中一部门树根。这颗树腐臭的太多，以至于1820年就倾圮了……

幸运的是，苹果树的根系并没有陈旧迂腐，本家儿体部门仍然健在，在原本的残骸上又发展出新的树并茁壮当作长。1830年，布鲁斯特再次来到伍尔索普庄园，他绘制了地图并标注了树的位置。尤其主要的是他们留下了这样一个主要结论：

尽管牛顿没有具体申明他不雅察到的是哪一棵。若是事实确实如他所说，那时正在这个庄园里沉思，那么这颗苹果树就是独一的可选谜底。

既然树已经钦定，故事就要进一步完美了。来自约克大学的基辛传授由此收集清算出一条可供参考的「重力树」成长线。并以此确立它的身份问题。1665~1666年牛顿在伍尔索普庄园遁藏瘟疫。在花圃里安步时，撞见苹果落下并成立重力理论雏形。1721年作家威廉·斯塔克里拜访伍尔索普庄园并留下一份草图。

_{1797年巴罗（J.C.Barrow 1782~1802）受委托画了一组关于庄园的画。图中标注了苹果树在庄园的相对位置。}_{1816~1820年苹果树因为持续腐臭导致倾圮枯死。所幸的是根底还在，老树发新芽。}_{最后，庄园的本家儿人特纳兄弟将一部门苹果树的残木做当作了椅子。}

1977年摄于Rochford Hall/Private collection此刻，牛顿的苹果树前因后果算是交接得清清晰楚了。但按英国人对谱系的一贯当真，牛顿的苹果树不该到此竣事。
转宿世苹果树那株苹果树的残骸上又长出新的植株，人们承认那是牛顿苹果树的儿女。

_{摄于1927~1940}

1939年，伍尔索普庄园的所有者克里斯托弗·特纳标的目的邻人说起，四周的贝尔顿公园里有牛顿苹果树的儿女。牛顿的苹果树现实上是一种名为「肯特之花」的稀少品种，15宿世纪才被发现，因为比起18宿世纪后期的改良品种口感欠安，被敏捷裁减。临近伍尔索普庄园的贝尔顿公园里的肯特之花，天然会被认为是从庄园里传出来的。这些散落的牛顿苹果树的儿女被东马林生果研究站的工作人员带回栽培。现今市场上出售莳植的「牛顿的苹果树/肯特之花」大多是由这里供给的。您高价买来的牛顿苹果若是长这样，它必定是假的：真牛顿苹果必需是长当作这样：并且必然不克不及好吃。庄园在特纳家族手中时，牛顿苹果树被维护得很好。这张摄于1978年的照片，可见牛顿苹果树作了大幅度的枝条修剪，更接近早期描述的牛顿树只剩两个分叉本家儿干的描摹。现在，伍尔索普庄园连同其所包含的所有工具，都归英国国度信任机构所有并办理。从摄于1998年的照片上可见，人们剪失落了果树左边庞大的分叉，特意模仿查尔斯·特纳在1820年描画的图来批改树的造型。这棵树长得越来越像接近1820年的那牛顿苹果树了。

问题是，长得像完全有可能是特型演员，必需拿出有说服力的证据才笃定。学者和专家们对这棵树做了树轮年月学和放射性碳检测，以及基因追踪。年轮阐发因为贫乏足够信息成立可供参考的数据坐标点位，项目成果掉去可供参考的价值。而放射碳检测对1978年采集的样本的阐发成果显示，树干的焦点区简直发源于1810年至1820年前后。这个成果与1820年的特纳兄弟所供给的陈述，和1830年大卫爵士所供给的资料可以或许形当作互相印证的感化。而基因追踪，除了要考量新老树的身份同一性问题外，还要考查它与子孙间的亲缘问题。

因为从1830年大卫爵士所保留的部门枝条残骸和皇家天文学会所存的沃克尔学士所捐赠的残骸上提取DNA的过程今朝还未当作功，而特纳兄弟用苹果树残骸建造的椅子又已被收为私家藏品。想要获得苹果树「重归新生」前的DNA样本并不轻易。不外，孔殷的美国人顾不上这么多。1942年，伍尔索普庄园迎来一批特别的美国朝拜者。英国皇家植物园（Kew Garden）调派专员来庄园内，采集枝条并带回美国嫁接，转宿世的牛顿苹果树开枝散叶起头落户大洋彼岸。在美国的MIT、哥大等名校校园内，您很有可能看到一个秀丽的小天井，院内有株独有空位的小树，旁边有碑：牛顿的苹果树。

这是凯斯西储大学的牛顿苹果树：这是内布拉斯加大学的牛顿苹果树：基因追踪表白，美国人带回的果树，与东马林生果研究站是匹配的。

不外，有时也会出些不测。加拿大国度研究委员会（NRC）有两颗「牛顿苹果树」，一棵是1961年与英国国度物理尝试室用枫树互换而来，另一棵则是1962年由英国皇家植物园供给。两棵树1990年前后起头枯萎，为了续命，研究人员插穗嫁接从头莳植，或许是嫁接环节出了忽略，后来发现与东马林所持的样本基因不匹配。故事并没竣事。若是您对牛顿苹果树心生敬仰，不必远飞重洋前去朝拜。天津大黉舍园里就有一棵牛顿的苹果树。万万不要觉得天津的就是假货。2007年天津大黉舍长龚克亲自跑到英国伍尔索普庄园，从庄园代表苏珊·海姆斯（Susan Haimes）手中接过枝条，并在国度信任的见证下签订了《英格兰伍尔索普庄园「牛顿苹果树」枝条捐赠和谈》，血统百分百纯正。揭牌典礼很是本土。海说神聊航校园里也有一棵。不外，它的名字叫「阿波罗苹果树」，它是阿波罗10号将皇家植物园所拥有的牛顿苹果种子带入太空飞翔1周后回到地球留下的儿女，算起来是第四代。论血统辈分，还得数天津大学的牛顿苹果树最大，真正的「一代」（兼顾）。

_{参考资料：
[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｜树新蜂

发表于 2020-02-17 02:00
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牛顿的苹果树，后来怎么了？

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