圖13.3.1　艾米麗（夏特萊侯爵夫人）

在18世紀(jì)初，天主教地區(qū)的大學(xué)主要還在講亞里士多德的自然哲學(xué)，而在新教地區(qū)，笛卡爾的機(jī)械論哲學(xué)普遍取代了亞里士多德主義，但仍然是一種思辨的、描述性的、追問原因的自然哲學(xué)風(fēng)格，而沒有引入數(shù)學(xué)和實(shí)驗(yàn)。直到18世紀(jì)末，牛頓的以數(shù)學(xué)分析為主的經(jīng)典力學(xué)才在大多數(shù)地方取代了亞里士多德和笛卡爾的自然哲學(xué)。

大眾似乎比大學(xué)更早接受牛頓。法國啟蒙運(yùn)動的代表人物伏爾泰于1726年流落英國，在1727年見證了牛頓的葬禮，并大為感動，認(rèn)為英國人正是因?yàn)樽鹬貙W(xué)者、崇尚知識，才能使國家如此欣欣向榮，相對比一看，當(dāng)時(shí)的法國簡直是一團(tuán)糟，顯得陳舊腐朽。所以他1729年回國出版《哲學(xué)通信》，講述他在英國的見聞，同時(shí)抨擊法國的種種現(xiàn)狀。后來他在1738年寫作《牛頓的哲學(xué)原理》一書介紹牛頓思想，作為他抨擊法國教會的一部分，而法國人笛卡爾的哲學(xué)被認(rèn)為是與教會傳統(tǒng)綁在一起的保守思想。

伏爾泰的情婦，夏特萊侯爵夫人（公元1706年—1749年，圖13.3.1） 在牛頓思想的傳播方面也非常重要，她是一個(gè)文武雙全、才貌雙全的傳奇女性，一生風(fēng)流不羈，特別是和伏爾泰有很多故事。夏特萊夫人除了幫助伏爾泰理解牛頓理論，最后還用法文翻譯了牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》（在她死后的1756年出版，圖13.3.2）。

在18世紀(jì)，女性在科學(xué)活動中扮演了一定角色。當(dāng)然像夏特萊夫人這樣的女學(xué)者畢竟還是非常罕見的，但一般女性至少扮演著科學(xué)的聽眾角色。比如在法國，沙龍是許多學(xué)者之間的交流場所，所謂沙龍就是大客廳，社交活動往往由女主人主持，紳士們在女士的主持下高談闊論^[6]。

法國學(xué)者豐特涅爾（公元1657年—1757年） 寫了一本宣傳笛卡爾機(jī)械論哲學(xué)的暢銷著作《關(guān)于世界多樣性的談話》，在1686年出了第一版，此后一直到1742年一直在修訂。這部對話是在他和一位侯爵夫人之間進(jìn)行的，使用講究的宮廷語言，把自然界描繪為一出精妙的戲劇。^[7]自然知識成為貴族男女之間調(diào)侃和消遣的一種方式。

意大利人阿爾加洛蒂（公元1712年—1762年） 專門寫了一部《寫給女士的牛頓學(xué)說》（1737年），這本書風(fēng)靡歐洲，很快被翻譯成法語、英語、德語、荷蘭語等。

英國人也寫作了許多類似的小冊子，比如1761年出版的《適用于年輕紳士和小姐的牛頓的哲學(xué)體系》，直接面向兒童，用日常事物演示牛頓力學(xué)，例如用蠟燭和壁球來說明日食月食現(xiàn)象。這本書在18世紀(jì)的英國就發(fā)行了3.5萬冊。^[8]

可以說在18世紀(jì)后半葉，牛頓學(xué)說在歐洲上流社會已經(jīng)是“婦孺皆知”了。在這方面，牛頓的勝出未必是依靠他在數(shù)學(xué)體系和精確性方面的優(yōu)勢，在很大程度上也許是因?yàn)榇碛托驴茖W(xué)的牛頓，比起代表法國傳統(tǒng)的笛卡爾而言，更適合做偶像人物。

圖13.3.2　夏特萊夫人翻譯的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中的插畫，天上的是牛頓，在桌前寫字的是伏爾泰她自己則化身為繆斯女神

圖13.3.3　笛卡爾的渦旋宇宙模型，試圖用微粒的機(jī)械運(yùn)動來解釋引力的超距傳遞

說起牛頓與笛卡爾之爭，不得不提到法國科學(xué)院在1735年到1745年之間組織的一次大規(guī)模的考察活動。根據(jù)萬有引力學(xué)說，牛頓認(rèn)為，地球應(yīng)該不是一個(gè)完美的球體，因?yàn)樽赞D(zhuǎn)的關(guān)系，赤道地區(qū)應(yīng)該鼓出來一些。而笛卡爾學(xué)派根據(jù)笛卡爾的渦旋宇宙模型，認(rèn)為赤道地區(qū)應(yīng)該是被擠進(jìn)去一些才對。我們知道笛卡爾不承認(rèn)諸如萬有引力這樣的超距作用，只承認(rèn)物質(zhì)微粒的碰撞，他用以太粒子的渦旋來解釋天體的運(yùn)動和地心引力，認(rèn)為地心引力其實(shí)是以太粒子從外向內(nèi)擠壓而導(dǎo)致的。笛卡爾本人似乎沒有明確說明地球的形狀，但他的追隨者認(rèn)為地球的形狀應(yīng)該是檸檬型的而不是洋蔥型的，兩極相對鼓出來一些。

牛頓派和笛卡爾派爭執(zhí)不下，法國科學(xué)院干脆組織了一次科考活動，派了兩支探險(xiǎn)隊(duì)，一支到北極圈附近的卡普蘭，一支到南美洲赤道附近的秘魯。考察的結(jié)果是牛頓勝出了。雖然對這一結(jié)果并非沒有爭議，但總之是牛頓理論獲得了有力的支持。

當(dāng)然牛頓的學(xué)說也在不斷被人改進(jìn)。首先是宇宙演化思想的出現(xiàn)。在牛頓那里，宇宙依靠上帝的不斷維持，是永恒存在的。但哈雷在1718年報(bào)告了三顆恒星自古以來發(fā)生了位置變化，動搖了宇宙永恒的觀念。

到1755年，康德率先提出了星云假說，他認(rèn)為行星環(huán)繞恒星旋轉(zhuǎn)，而眾多恒星聚集成銀河系，宇宙從一盤散沙逐漸形成秩序，從無序到有序演化?？档碌男窃萍僬f在18世紀(jì)末被拉普拉斯發(fā)展。

拉普拉斯寫成《天體力學(xué)》（1799—1805年出版），全篇用微積分的語言討論行星的運(yùn)動，討論了攝動理論并給出了三體問題的特殊解。

這時(shí)候，經(jīng)過伯努利、達(dá)朗貝爾、歐拉等幾代數(shù)學(xué)家的努力，牛頓理論被分析化了，其標(biāo)志為拉格朗日于1788年出版的《分析力學(xué)》。分析力學(xué)從更普遍性的原理代替牛頓定律；以能量和功等標(biāo)量函數(shù)代替力和動量等幾何矢量；引入廣義坐標(biāo)，化歐氏幾何問題為純代數(shù)問題。