最近，一些網絡平台上出現了不少讓人哭笑不得的「科學史科普」「短視頻科普」。比如有這樣一個說法，引發廣泛關註：
萬有引力定律並不是牛頓發現的。實際上，牛頓從中國明朝一本名叫《奇器圖說》的書中，盜取了中國人王徵發現的萬有引力。
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光看時間，似乎挺有道理的。牛頓通過其書《自然哲學的數學原理》，發表萬有引力的觀點是在 1687 年，換算過來是為清朝康熙二十六年。而王征《奇器圖說》呢，則出版於明朝天啟七年（1627 年）。如果在明朝出版的書里，就已經出現了牛頓在 60 年後才會發表的科學原理——那看起來後者抄襲前者，大概就是板上釘釘的事情了呀！
聽著很厲害是吧，讓我們仔細看看這個《奇器圖說》是怎麼回事，牛頓發現的萬有引力定律又是怎麼回事呢？
書名就指出：
明朝學者在學習歐洲科學知識
首先我們要明確「奇器圖說」並不是這本書的完整名字，在前面還有「遠西」二字，是指從傳教士那裡學習到知識。中國對西邊土地和文化的認識，有西域、西天、天方指代遠近不同的稱呼，等到利瑪竇等傳教士來到中國，又發明了「遠西」「泰西」「大西洋」等名詞。這些名詞實際上反映了在漫長年代，我們逐漸認識世界的過程[1]。
《遠西奇器圖說》是由德國籍傳教士鄧玉函口授，王征撰寫、繪圖並在揚州刊刻，成書於 1627 年。它是我國第一部介紹近代歐洲機械工程學和力學的圖書。而《遠西奇器圖說》[2]里所謂「介紹萬有引力的描述」，其實是釋讀這段文字的網友……讀錯了。
卷一第十七頁：「最重無過於地，地在天之下，必在中心。」
卷一第十九頁：「各體各欲直下至地心方止。蓋重性就下，而地心乃其本所。故而譬如磁石吸鐵，鐵性就石。不論石之在上在下在左在右，而鐵必就之者，其性然也。」
我們都接受過牛頓物理學的教育，讀這一段容易覺得這是中學物理課本。其實不然，這裡說的並不是「萬有引力」，正如知乎網友指出的，這裡面可一個「力」字都沒有提。
前一段說的是「地心即中心」是亞里士多德地心說體系，並說明了為什麼地球必然是圓的，因為地球中心也是宇宙中心。換言之，所謂「下方」，就是地球中心所在方向，上方則是頭頂方向，因為地球是圓球，所以世界各地的人們實際上都是朝向地心方向站立。
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後一段展開論述的是亞里士多德的「四元素說」，也就是亞里士多德物理學，強調「本性」如何，元素本性分為兩類，土、水兩種元素本性朝向下方運動，氣、火兩種元素本性朝向下方運動（還有以太在天上做圓周運動）。所以土、水這樣的重物組成了圓圓的地球。沒有「力」，而強調「本性」，這正是亞里士多德物理學的特徵[3]。
咱們現在覺得這個很好理解，很簡單，是因為學過了牛頓物理學，牛頓用萬有引力定律告訴我們亞里士多德哪些觀點對的，哪些觀點是錯的，錯在了哪裡。在牛頓之前，很多人對於亞里士多德的說法都覺得無法理解——地球對面的人，那不就「倒立」了嗎？所以對面不可能有人吧？這個問題，就是歐洲學術歷史上著名的「對跖人問題」。
直到大航海時代，歐洲航海家跨過了赤道和大西洋，發現了新大陸，人們才知道地球對面確實有人。
科學家們
曾經用磁力解釋太陽系
至於後一段，類比於磁力，是英國女王伊莉莎白一世的御醫威廉·吉爾伯特（William Gilbert，1544年-1603 年）研究了磁石之後的思想。德國天文學家開普勒（Johannes Kepler，1571年-1630年）贊同吉爾伯特，他們試圖以此從物理學上來解釋地球為什麼是圓的，地球為什麼繞著太陽轉。他們和徐光啟、王征是處於同一時代的人。
嚴格來說，這種類比其實是錯誤的。畢竟（後來確認的）萬有引力和磁力性質差異很大。引力只有相互吸引，磁力有異性相吸，也有同性排斥。它們的來源也不一樣。這種曾經發生的錯誤認識，也恰恰說明了科學是一個逐漸發展，逐漸試錯的過程，沒有什麼理論是一蹴而就，一直不變的。
因此對於這幾段內容，個別網友有些望文生義，誤以為說到「向地心聚集」，就是萬有引力，這其實是由於不熟悉科學歷史導致的誤會。
誤會發生的原因是，他們討論的是同一個現象（地圓），同一個課題（為什麼是地圓）。亞里士多德認為地球是圓的，這個結論雖然具有一定的科學性，但是他並沒有真的描述清楚這個結論是如何正確推導出來的，他的某些前提如今來看是有錯誤的，因此只能說一種「定性」描述。
牛頓萬有引力
開創了物理學新時代
要定量解決這個問題，需要開普勒、伽利略和牛頓兩位高人出場。開普勒指出行星繞太陽運行是橢圓軌道，從而徹底擺脫了古希臘人「完美圓形軌道」的觀念。伽利略開創了把數學定量分析引入了物理學，開始研究運動和力的關係，得以研究運動過程。
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牛頓整理髮展出來了三大運動學定律、萬有引力定律，還有今天大學生必學的數學——微積分。這些基於更複雜數學基礎之上的力學原理的發現，才成就了「牛頓力學」之名[4]。
牛頓出手解決的第一個問題，來自英國天文學家哈雷。1684 年，哈雷向牛頓提出了一個當時未能解決的問題，如果一顆行星受到來自太陽的引力，這個引力與距離的平方成反比，那麼它的軌道會是怎樣的。牛頓不假思索地回答，他已經證明了軌道是橢圓的。
這段對話讓哈雷促使牛頓發表他的理論，其結果就是 1687 年發表那套三卷本的奇書《自然哲學的數學原理》。哈雷也因此得以計算他最為鍾愛的彗星軌道，預言了一顆彗星的回歸，這就是著名的哈雷彗星，它下一次回歸是在 2061 年。
換言之，萬有引力理論不是區區幾十幾百字就能完全描述的。它必須植根於牛頓總結出來的物體的性質和作用（超越亞里士多德、吉爾伯特和開普勒）、三大運動定律（超越伽利略）、微積分（超越古希臘數學），從而解決橢圓軌道這種力和速度的大小、方向都在不斷變化的物理過程。
萬有引力理論解決了從亞里士多德、哥白尼以來的重大課題——為什麼地球是圓的，為什麼太陽系是這樣的。牛頓力學重塑了我們對宇宙和日常世界的基本認知。今天我們即便是談論物理學之外的事物，也經常用到「力」這個概念，這一切都彰顯了牛頓力學的偉大影響。
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對牛頓力學，王征是學不到了，因為李自成攻進了北京去世那一年（1644年），他就去世了，此時牛頓才是個兩歲的幼兒。但我想假如他能穿越到後世，一定會更加勤奮學習，畢竟他是「南徐（光啟）北王」，是傳播西方學術最為有力的兩位明代學者之一。
我們作為後人，不必掠牛頓之美強塞給王征，而是要學習他的博大胸懷，善於學習的謙虛精神，這才是真正的自信。在此基礎上才能不斷創新，向前發展，假如我們沉湎於虛假的「往昔榮光」，忘記了現實差距，那也將失去未來。
參考文獻
[1] 吳孟雪，《明清時期歐洲人眼中的中國》前言，中華書局，2000年
[2] 《祖本遠西奇器圖說錄最新制諸器圖說》，中華書局影印本，2016年
[3] 亞里士多德，《物理學》，商務印書館「漢譯世界學術名著叢書」，1982年第一版。
[4] 吳以義，《從哥白尼到牛頓：日心學說的確立》，上海人民出版社，2013年第一版。
策劃製作
作者丨孫正凡 天文博士，科普作者
審核丨孫軼飛 河北醫科大學醫學教育史研究室主任
策劃丨徐來
責編丨林林、白莉