哈雷彗星的现身说法

出于可理解的原因，牛顿花了近两年的时间完善《原理》一书。受到起初成功的数学计算的激励，牛顿接着尝试利用自己发现的新定律解释更多问题。那些在天文学上长期困扰着人们的一些难题，现在似乎都将迎刃而解。万有引力定律可以解释潮汐现象和地球的进动（由于月球和太阳的牵引造成的地球自转轴的摆动），也可以解释彗星的运动轨迹。牛顿宣称，引力是一种普遍存在于宇宙中的最基本的自然力。这是物理学上一次巨大的飞跃。“普遍”这个词表明，普遍性是引力的重要特征。使苹果往下坠落的力和使月球围绕着地球运动的力是同一种力。“自然是简洁的，”牛顿在他的书中写道，“无需冗长华丽的词语来解释。”因此，头顶浩瀚的苍穹和脚下广阔的大地不再像亚里士多德时代认为的那样，因为在宇宙中的尊卑不同而遵从不同的规律，而是在同一物理规律的支配下运动。引力，即一个物体对另一物体的吸引力，在宇宙的各个层面上，无论是在地球上还是太阳系内，或者恒星与恒星之间、星系和星系群之中，都以类似的方式存在着。

牛顿的万有引力定律成就非凡，但同样遇到了阻力。在许多人看来，它暗含这样的意思：人们毫无察觉的丝带状的万有引力无处不在，无论距离远近，都对大到行星牵引着卫星的运行、小到使石头落到地面上的行为发生着某种影响。不能不说，这带有浓厚的神秘主义色彩。毋宁说是科学，不如说是宗教。批评家们想要的是清清楚楚的物理机制，也就是几百年来自然哲学家们一直寻求的明确答案。引力的工作原理是什么？取代了“磁体”或者“漩涡”的又是什么？面对这样的诘问，牛顿在《原理》中写下这样一段著名的话：“我确实未能从自然现象中推断出引力的本质，但也不想做任何虚妄的假设。”与同时代的科学家们不同，牛顿不想放下身段随意猜测，然后变戏法似的将隐藏的宇宙机制抖落出来。从根本上讲，他满足于其他物理学家可以运用他发现的万有引力定律精确计算出行星的运行轨道或者炮弹的运动轨迹。而随着时光的流逝，那些在物理学界原先不支持牛顿的人最终也都改弦更张，倒向了他这一边。最有说服力的应该是宇宙空间的旅行者——哈雷彗星的现身说法。

哈雷于1682年观测到一颗彗星。在认真研读了相关记载后，他认为，这颗彗星和前人分别于1531年和1607年观察到的彗星是同一颗。因为它们有诸多共同点：轨迹特征相同，都绕着太阳运行，且运动方向与其他行星相反，都是间隔75或76年出现。利用牛顿的万有引力定律，他对这颗彗星的轨道进行了精确计算，随后于1705年大胆预测：这颗彗星将于1758年底再次出现。事情真会如此吗？在哈雷去世16年、牛顿去世31年后，这颗彗星如约出现于地球上空。牛顿的批评者们随即闭上了嘴巴——面对能够提前半个世纪准确预测出太阳系事件的理论，谁还敢再喋喋不休呢？虽然仍缺乏一种清晰的机制，但就在哈雷彗星现身的那一刻，牛顿的万有引力定律奠定了其难以撼动的地位。