牛顿的炼金术笔记：科学革命背后的秘密追求

艾萨克·牛顿——当你听到这个名字时，许多人可能会想到万有引力定律或微积分的发明者。然而，作为物理学之父的牛顿，还有另一面长期保密的身份：牛顿炼金术士。在本文中，我们将关注牛顿的炼金术研究，深入了解他的秘密追求世界。

牛顿的炼金术笔记

在牛顿去世后，人们发现了他大量关于炼金术的笔记。这些笔记多年未发表，因为人们担心它们可能会损害牛顿作为科学家的声誉。然而，在20世纪下半叶，这些笔记终于开始被详细研究。

牛顿的炼金笔记包含各种实验的详细记录。例如，它们描述了一种称为“绿狮”的物质的制作方法。这被认为是指使用锑和汞的一种复杂化学反应。具体来说，这一过程涉及将锑矿石粉碎，与汞混合，然后反复蒸馏混合物。牛顿相信，这种“绿狮”具有转化金属的能力。

牛顿还热衷于寻找“贤者之石”，一种传说中能够将任何金属变为金的物质。他的笔记中详细记录了涉及混合、加热和蒸馏各种物质的实验。例如，有一个实验描述了铅和硫的混合物反复加热和冷却。在这一过程中，牛顿细心观察并记录了物质颜色和质地的变化。他详细描述了铅如何变黑，然后呈现红色色调，相信这些颜色变化表明物质发生了根本变化。

有趣的是，牛顿不仅是在遵循传统的炼金术方法；他还发展了自己的理论。他提出了“微粒”（细小颗粒）的概念作为物质的最小单位，并相信物质的性质由这些微粒的组合和排列决定。这一理念与现代原子理论有相似之处。

牛顿炼金术理论的核心是“原质”（第一物质）概念。他认为所有物质由一种共同的原质构成，而不同物质是通过这种原质的排列和密度的不同来创造的。例如，他认为金和铅之间的区别在于相同原质的排列方式。虽然这一概念与现代化学中元素的概念有所不同，但它是试图理解物质本质的重要尝试。

此外，牛顿相信物质之间的“亲和力”，试图解释为什么某些物质相互吸引或排斥。他尝试用物质微粒之间的吸引和排斥来理解这些亲和力。这可被视为化学反应理论的前身。

牛顿也尝试着应用其炼金术世界观来解释整个宇宙。他试图用炼金术中“共鸣”和“排斥”的原则来解释行星运动和天文现象。例如，他试图理解行星之间的引力吸引力，类似于炼金术中物质之间的“共鸣”。这一思维过程对发展他后来的引力理论至关重要。

17世纪的科学与神秘主义

牛顿生活的17世纪是科学革命的时代。然而，也是神秘学科如炼金术和占星术被广泛信仰的时代。对于当时的许多知识分子来说，科学与神秘主义并没有清晰的界限。

例如，牛顿的同时代人罗伯特·波义耳也对炼金术深感兴趣。虽然波义耳以奠定化学基础而闻名，但他也是一位热情的炼金术士。波义耳通过炼金术实验探索物质的性质，这为化学的后续发展做出了贡献。

当时的炼金术不仅被视为一种赚钱的手段，更是揭示宇宙奥秘的途径。对于牛顿而言，炼金术是接近上帝创造物质秘密的方法。他通过炼金术实验寻求理解物质的基本性质。

在牛顿的时代，“自然哲学”这一术语用于表示我们现在称之为“科学”的内容。自然哲学旨在理解和解释自然现象，但其方法论与现代科学大相径庭。它将神秘元素与经验元素结合在一起。例如，在研究天体运动时，数学计算与天体的神秘影响被同时考虑。

炼金术研究对科学发现的影响

牛顿的炼金术研究被认为对他的科学发现产生了重要影响。以下是一些具体的例子：

1. 对光学研究的影响

牛顿的光色分散研究直接受炼金术实验的影响。他使用棱镜将白光分解成光谱，这种方法与炼金术中的蒸馏实验相似。在炼金术中，混合物被加热和蒸馏以分离不同成分。牛顿将这一概念应用于光，发现白光实际上是多种颜色光的混合物。此外，他演示了每种颜色光的折射率都不同，这被认为与炼金术中“纯度”的概念有关。

2. 对引力理论的影响

牛顿的引力理论也体现出来自炼金术的影响。牛顿将遥远天体之间的引力称为一种“隐秘力量”，这让人联想到炼金术中的“共鸣”概念。在炼金术中，人们相信物质之间存在无形的联系。牛顿将这一概念发展为理解万物之间作用的引力。这一概念也被认为影响了质量在引力理论中的形成。

3. 对原子理论的贡献

牛顿的“微粒理论”源于他的炼金术研究。该理论极大地影响了原子理论的后续发展。牛顿相信构成物质的最小单位是粒子，并且各种物质由这些粒子的组合而成。这一理念是现代化学的基础。例如，牛顿尝试将金属的转化理解为微粒的重新排列，这与现代化学反应的概念相似。

4. 对数学思维的影响

牛顿的数学思维也被认为受到炼金术的影响。在炼金术中，数字和几何图形通常被赋予神秘意义。推测牛顿将这种思维方式应用于解决数学问题。例如，他在微积分发展中使用无限小量的概念，可能与炼金术中物质无限可分的理念相关。

5. 对实验方法的贡献

炼金术实验对牛顿科学方法的发展贡献良多。炼金术实验要求严格的程序和详细的观察。牛顿将这种态度应用于科学实验。例如，在他的光学实验中，他严格控制实验条件并详细记录结果，这被认为是炼金术实验方法的应用。

现代科学史中对牛顿的重新评估

长时间以来，牛顿的炼金术研究被视为他科学成就的“尴尬方面”。然而，科学史的最新研究重新评估了牛顿的多样智力追求，包括他的炼金术研究，作为其科学思维的重要组成部分。

例如，科学史学家贝蒂·乔·特特·多布斯认为牛顿的炼金术研究在他科学方法的发展中起到了关键作用。据多布斯称，牛顿通过炼金术实验完善了假设、实验和分析结果的科学方法。她指出，牛顿的炼金术笔记中详细的观察记录成为后来科学实验的典范。

此外，牛顿的炼金术研究为现代科学家提供了新视角。例如，化学家劳伦斯·普林西普尝试用现代科学知识重新解读牛顿的炼金术笔记。据普林西普称，从现代化学的角度看，牛顿的一些实验显示出了有趣的结果。尤其是，牛顿在金属合金上的实验被揭示成现代材料科学的前驱。

此外，牛顿的炼金术研究为科学与宗教、理性与直觉之间的关系提供了重要见解。牛顿在不将它们区分开来情况下，融合地追求科学探究与宗教探究。这种态度为现代科学与宗教对话提供了新的视角。例如，一些现代科学家正在尝试根据牛顿的范例整合科学探究与形而上学探究。

结论：牛顿的炼金术告诉我们的是什么

牛顿的炼金术笔记向我们揭示了17世纪科学革命背后隐藏的秘密追求世界。它们反映了一个科学与神秘主义尚未区分的时代的智力追求。

牛顿的炼金术研究对他的科学发现产生了重大影响。牛顿的许多成就，包括光学基础、引力理论和原子理论，都与他的炼金术研究关系密切。例如，他对光的性质的研究受到炼金术中蒸馏实验的启发。引力的概念被认为是从炼金术中物质“共鸣”理念发展而来的。

现代科学史的研究正在重新评估牛顿的多样智力追求，包括他的炼金术研究。这是一种理解科学史为探究的复杂多面过程而不是简单进步线性故事的尝试。

牛顿的炼金术笔记告诉我们关于智力追求的本质。它们教会我们不被现有框架所局限，追求所有可能性的价值。也许现代科学家也可以从牛顿多层次的探求精神中学到东西。

总之，牛顿的炼金术研究表明科学的发展不是简单的线性过程，而是各种思想和实践复杂交织的结果。它挑战了现代关于“纯粹”和“客观”科学的概念，教会我们科学的本质更丰富和多面。

牛顿的炼金术笔记鼓励我们以新眼光来看待科学史。同时，它们为现代科学研究应如何进行提供了见解。自由思考不被现有框架束缚，从不同领域相融合的知识，以及对自然奥秘的敬畏感——这些都是我们从牛顿的炼金术研究中可以学习到的宝贵教训。