牛津通识读本：牛顿新传 [10]
压碎蝌蚪
牛顿的这种具有明显炼金术色彩的宇宙哲学也以不同的形式出现在了他1675年末撰写的《假说》中。虽然这部写于1675年的作品在他有生之年并未印行出版，但其中所讨论的所有重要主题，都在18世纪早期以“疑问”的形式重新出现在不同版本的《光学》中。牛顿从事的炼金术工作显然旨在揭示普通物质中的活性元素，但他在《假说》中所描述的工作却在一定程度上涉及了针对以太的实验：用罗伯特·波义耳研究空气的那种实验式探究方法来研究以太。实际上，牛顿在1675年初在伦敦见到波义耳的时候，波义耳还就牛顿诱捕“普遍以太”的打算开过玩笑，这一点是很明显的。在同一时间，牛顿也曾就反射与折射跟胡克有过长篇累牍的讨论。牛顿认为，光的反射与折射是由光穿行其中的以太介质的边缘所起的作用引起的。他重提自己十年前的建议，告诉胡克在真空泵中做一个实验就可以证明这一点：在一个抽空了的气泵中，光的反射与折射现象将不会发生改变，从而证明造成反射与折射的是以太，而不是空气。
1675年12月初，牛顿寄给奥登伯格两篇论文。一篇是早先提过的、与有色环有关的《观测论文》。另一篇是一篇简短的论文，牛顿谦虚地称为“另一篇涂鸦小作”。从12月9日开始，这篇论文在皇家学会的每周例会上宣读，当时题为《一个解释我在几篇论文中谈及的光的性质的假说》。牛顿原先从未打算发表这类文章，但他这时却说（无疑是在影射胡克）：“我注意到一些大师们的头脑非常在意假说，就好像我的论文［缺少］一个解释它们的假说似的。”牛顿说他乐观地希望这篇文章将会终止有关他论文的种种争论。
这篇论文提出，地球上的多种现象都是由以太而非空气引起的。以太比空气更稀薄，更细微，更有“弹性”。正如空气是由空气的主体成分[与]各种“蒸气或呼气”组成的一样，以太“部分是由以太富有粘性的主体成分，部分是由其他各种‘以太精’”组成的混合物。以太能够产生像电与磁等相差甚远的现象，这足以证明以太的混合本质。牛顿推测，或许整个“大自然”都是由各种混合物构成的，而这些混合物就是由以太精或以太蒸气经沉淀浓缩而成的。大自然中的各种形状最初由上帝之手直接创造，以后则一直由自然本身的力量来控制。牛顿接着（借用他炼金术论文中的语言）写道，大自然通过“增加、繁殖”的命令，使自己“成了一位彻底仿造那位原型为她创设的东西的模仿者”。
牛顿描述了一个简单的实验，明确显示了电的本质，并再次援引了凝结的概念。在这个实验中，先用力摩擦一块圆形的、上面覆有黄铜的玻璃，不一会儿玻璃下的碎纸屑就会开始跳跃，“灵活地来回移动”。即使在摩擦停止之后，纸屑还会继续“跳跃”，朝各个方向奔腾跳蹿，有的还会在玻璃的底面短暂停留。牛顿写道，显而易见，玻璃中的某种“微妙的物质”被稀释并从玻璃中释放出来，形成了一股以太风。后来，这种物质就会凝固并返回到玻璃中去，由此产生了电引力，将纸屑吸附到玻璃的底面。
十年之前，牛顿就曾对重力的起因有过粗略的思考。现在，《假说》让他有机会公开自己对重力的可能起因的思考。重力可能是由某种非常精纯的精元持续凝固引起的。这种精元是“粘性的、胶着的、有弹性的”，类似于空气中维持生命的那部分成分。这种精元可能会在发酵或燃烧的物体中凝固，然后以重力射线的形式降入地球的空穴中，从而形成“一种娇嫩的物质，这种物质有可能就是地球的营养液汁或者原始物质，从中会长出可生育之物”。然后，地球会向上释放出一股呼气流，这股呼气流会一直上升到大气的平流层，在那里再次“稀释为其最初的［以太］要素”。牛顿又一次使用炼金术文献中的术语，说这样自然就像一位“不断进行循环工作的工人”，将液体转变为固体，将精纯的物质转变为“粗大”的物质，实际上是将一切东西转变为它们的对立面，然后又变回来。在一个更宏大的层面上，太阳也许在完全一样的现象中扮演着一个核心角色，不断吸收以太“来保证自身的照耀”，从而不让行星逃离出去。
对牛顿而言，以太能够解释地球上的大多数现象：是以太赋予发酵、腐烂、融化、反射和折射等活动以能量。更有猜测意味的是，牛顿认为以太也许还能解释“那个令人费解的问题”，即人何以能够移动自己的身体。人可以浓缩或扩展遍布于肌肉之中的以太，肌肉也就随之进行收缩和扩展。无疑，牛顿前一年春天与波义耳进行的关于诱捕以太的讨论就是以这一理论为基础的。在那次讨论中，牛顿曾建议波义耳在真空泵中进一步进行肌肉实验。虽然水是无法压缩的，但波义耳之前还是设法对一只蝌蚪进行了一定程度的挤压，由此表明蝌蚪的“动物液”和毛孔中大概带有的稀薄的以太能够被压缩（或扩展）。波义耳认为空气具有“弹性”或弹力，牛顿还对这个概念进行了修改，假定在通常的情形下，物体里面必须要有一定量的有弹力的或“有弹性的”以太，这样物体才能“承受或平衡外部以太施加的压力”。
在17世纪70年代末的某个时间，或者更可能是在17世纪80年代初的某个时候，牛顿写了一篇非常出色的论文（《论流体的重力与平衡》，现在一般称为《论重力》）。在这篇论文中，牛顿强烈批驳了笛卡儿的这一观念：物体的运动只能参照周围的物体来衡量。对我们来说，这篇文章的不同凡响之处在于牛顿认为空虚的空间实际上充满着各种潜在的形状，这些形状能够“容纳”同样大小的有形物体（但与笛卡儿所说的不同，这些形状并不等同于有形物体）。一切空间都是上帝的杰作，但并不等同于上帝。上帝能够使某些空间不可渗透或以某种方式反射光线，从而创造出可感知的物体——“神圣意志的产物是在一定量的空间中实现的”。牛顿认为这一切仅仅通过神圣思想与意愿的作用就可实现。这有点类似于我们随意移动身体的方式。牛顿总结说，如果我们能知道自己是如何随意移动身体的，“经过同样的思考我们应该也能知道上帝是如何移动物体的”。虽然上帝与人相差悬殊，但人毕竟是按照上帝的形象创造的。我们将会看到，这一理论还会出现在牛顿18世纪的主要著作中，只不过规模更为宏大而已。
挤压蝌蚪的实验有助于揭示动物是如何控制自身肌肉的，因此也许还有助于人们理解精神与身体的关系。灵魂操控肌肉运动中流体的相对密度的方式微妙而复杂，不过牛顿还是勇敢地提出了几个假设，其观点的核心是这一理论：动物体液中含有以太式的“动物灵”，但这种“动物灵”并不会从大脑、神经和肌肉外层的毛孔逃逸出去。至于其中的原因，牛顿认为动物身体的某些部分的构造或多或少倾向于收容这种灵，因为有一种“秘密的法则”，能让不同物质之间的以太具有“交际性”或“不交际性”。这一法则会让动物灵待在身体的某些部分中，而不待在其他的部分。这一理论还可解释太阳涡旋与行星涡旋保持分离状态的原因。牛顿提出，就空气粒子而言，我们可以引入某种第三元素，使得原先“不交际”的物质变得彼此交际起来。那么，难道灵魂就不能以同样的方法与以太发生互动吗？灵魂也可以引入一种不同的以太，使肌肉中的动物灵与它们的包裹层彼此交际或者停止交际。
站在胡克的肩上
牛顿在《假说》中称光既不是以太本身，也不是以太的振动性运动，而是从透明体中流出的“某种东西”，但他没明说这种东西究竟是什么。这一观点与胡克在其《显微术》中描述的理论直接对立。牛顿认为在最开始，某种“运动法则”让光加速运行，从而脱离了透明体。不过，他还是不愿说明这是由“机械”原因引起的，还是通过某种其他途径——也许是某种类似于上帝植入动物体内的那种自动法则——而实现的。
牛顿接着说，光与以太能够互相作用，以太会折射光，而光会作用于以太，进而产生热。光也能使以太产生振动，让振动从一个更大的物体中倾泻而过，就像击打一对鼓能使空气产生振动一样。振动空气可以产生声音，以此类比，人对各种颜色的体验也可能是由视觉神经的毛细纤维中产生的振动引起的。最强的振动会产生最强烈的颜色。牛顿甚至提议，可以按照将声音“定成”不同音调的方法来分析光。就是在这篇论文中，牛顿（在一位朋友所画线条的基础上）再次使用了八度音的类比，首次公开提出可将光谱分为七种颜色。最后，牛顿试图解释同心环纹何以出现在薄膜中，还有衍射是如何出现的。衍射的问题在1675年春皇家学会的一次会议上引起了争论。在那次会议上，胡克提出了衍射的话题，牛顿宣称衍射只不过是一种折射，而胡克则断言如果衍射是一种折射的话，那它肯定是一种非常新颖的折射。但在《假说》一文中，牛顿则指出他在阅读中发现，早在胡克之前，格里马尔迪就曾做过衍射实验。
提交《假说》一周之后，牛顿给皇家学会去了一封信，在信中又描述了一些可以用玻璃与纸屑来做的有关电的实验。这触发了一股试图重复这些实验的热潮；在此后四十年中，这些对电现象的即席观测实验都长盛不衰，由此可见牛顿影响的深远和创意的新颖。不过，牛顿当时更为关注的是他与胡克愈演愈烈的关于光学现象的争论。12月16日，在皇家学会宣读《假说》第二部分的时候，胡克站起来说牛顿的大部分假说在他的《显微术》中都可以找到，牛顿只不过“在某些具体方面”将其深化了而已。牛顿听说此事后，立马向这位格雷欣学院[7]的教授连本带息地回敬了两大赞语——缺乏创意，涉嫌剽窃。牛顿称胡克在《显微术》中有关以太引起光学现象的解释与笛卡儿“和其他人”著作中的解释没有什么两样；胡克从人家那里“借用了”许多学说，只不过他将借来的理论应用于薄膜现象和有色体的研究，稍稍拓展了一下罢了。
牛顿继续说，除了在以太振动这一大体概念上一致之外，他与胡克没有多少共同之处。胡克假定光等同于振动的以太，而他并不这样认为。他