5. 暴乱中的科学家,如何自处
随着拉格朗日的加入,巴黎科学院聚拢起这个时代最杰出的学者,启蒙时代中靠着黄金一代科学家、哲学家的风云际会,法兰西原本已经夺取了整个文明世界的学术中心地位。然而,时局瞬息万变,政治局势急转直下,历经启蒙时代对民智的开启,法国大革命的洪流汹汹向前。终于,在 1789 年 7 月 4 日,巴黎市民攻陷了巴士底狱。
时局日渐收紧,法国国王路易十六一家遭到审判,被处死在断头台上。革命首领罗伯茨比尔设立起革命法庭,正式开始了法国的恐怖统治。在这段血腥的日子里,有四万法国人死在断头台或监狱当中。断头机以每分钟砍掉一颗头颅的速率高效运作,特制的船只满载着政治犯开到河心,在机械的操作下撤去船底,将犯人投入水中溺毙。
学界陷入一片人心惶惶,多位朋友曾经劝说拉格朗日离开巴黎,返回柏林。然而,拉格朗日却决心留下来,亲身经历这场启蒙时代以来最为宏大的思想实验。他们都远远低估了恐怖统治的血腥程度,在拉格朗日目睹了一场又一场暴行之后,深深震怖,甚至时刻提醒自己「这是你自找的」。
危局之下,法国的学者们还在为统一度量衡而努力。拉格朗日、拉普拉斯、拉瓦锡、孔多塞等一流学者聚集起来,摒弃繁复的英制系统,试图建立一套以十进制为基础的公制单位。
委员会先取地球子午线长度的四千万分之一为长度基准单位,在拉普拉斯的建议下被称为 1「米」,在此基础上面积单位平方米与体积单位立方米也随后确定。委员会此后又测量出 1 立方分米纯水的质量,定为 1 千克,作为质量单位的基准。
今天,这套度量衡系统已经得到了绝大部分国家的采用。在东方,1928 年,经过蔡元培、钮永建、孔祥熙等人的审查商讨,拟定《中华民国权度标准方案》,规定这套源自法国大革命的所谓「万国公制」,成为中国权度的准绳。
这些科学家没有来得及完成委员会构想的全部工作。
1793 年,恐怖统治的阴影笼罩了学界,巴黎皇家科学院被看作是旧有王室的势力残余,横遭解散。这个始建于 1666 年太阳王时代,凝聚了惠更斯、卡西尼、伯努利、狄德罗、达朗贝尔、拉普拉斯、拉格朗日、拉瓦锡、孔多塞历代学者心血的学术殿堂轰然崩塌,倒在了建院的第 127 个年头。许多科学院院士均受到政治牵连,惨遭处死,其中就包括学院秘书孔多塞以及化学家拉瓦锡。
直到 1799 年,当年通过拉普拉斯入校考课的科西嘉少年拿破仑终于羽翼丰满,他在那一年发动雾月政变,成为法兰西的新主。日后拿破仑成立国家科学与艺术学院,革命中被驱散的科学家们得以回归到学院之下的科学学部当中。二十年后,波旁王朝卷土重来,复辟的路易十八恢复旧制,将学院改组为法兰西科学院,直至今日再没断绝。
法国科学院的重建重新聚拢起硕果仅存的人才,拉普拉斯和拉格朗日本非贵族出身,在大革命期间卖力地帮助革命军制造枪炮弹药,得以平稳躲过断头的风险。拉普拉斯在革命时还带着些许不情愿却又干劲十足地加入到共和历法的制定中去,把 1793 年作为共和国元年,热月、雾月、霜月的命名也是出于委员会之手。政权更迭之下,拉普拉斯总是屹立不倒,屡获荣升。1795 年共和国重组度量衡委员会和巴黎天文台,改为法国经度局,他成为领导成员。同年科学院复建,他就任副院长,又在次年升为院长。他昔日的弟子拿破仑通过雾月政变上台后,还提名他短暂地担任了一段内政部长,处理法国的各项国内事务。
在此后历史学家的记录里,拉普拉斯的风评不能算好,他被看作见风使舵的政治投机客。即使是拿破仑本人,也曾经亲口用微积分术语揶揄他「把无穷小的精神带到了内阁里」。可也正是这位圆滑的政客利用自己的高位,一手改进了法国的高等教育。他组织改建了高等师范学校和巴黎综合工科学校,并与拉格朗日共同投入到教学工作中,还聘请了一批一流教授。
拉瓦锡的旧友,射影几何的发现者蒙日,革命期间曾避祸逃出巴黎,如今被邀请归来,在两所高校讲授射影几何,拉格朗日也坐在台下的听众之中。高等师范学校的首批学员之一,日后在热传导领域颇有小成的地方教师傅里叶,刚刚毕业便前往综合工科学校担任助教。日后蒙日与傅里叶随拿破仑远征埃及,一直作为随军学者服务军旅。
这一批聚集而来的名师,培养出了十九世纪上半叶照亮了法兰西的群星:这批学子中走出了安培(Ampère),他的名字被用作计量电流的单位;有卡诺,他日后成为热力学创始人之一;有菲涅耳,他在光学研究中带领波动说重整旗鼓与牛顿粒子说展开对抗;还有泊松,他在数学及物理领域都留下自己冠名的定理,即使是对科学不太了解的人,也往往会听说过泊松的黑历史「泊松亮斑」;拉普拉斯和拉格朗日甚至挖掘了共同朋友的爱子柯西,鼓励其走上数学道路,日后柯西成长为「思想明确属于现代的首个法国数学家」,他首先将严格性引入数学分析,是解决此前所说到的第二次数学危机的重要成就。
拉普拉斯教学之余,也未曾荒废自己的学术成果。在他晋升为院长的同年,他出版了巨著《宇宙体系论》,这本书和他后来陆续出版的《天体力学》共同奠定了天体力学的基础,以牛顿定律和微积分为基础,推演出周天的天体运行,从行星运转到潮汐的涨落。其中最重要的科学思想当属「星云假说」,认为太阳系由气体星云凝聚而成,是最早的关于太阳系起源的科学判定。全书的最后,他还加入了一节天文史纲,其中他自豪地宣布,万有引力定律固然是英国人发现,但没有法国科学院的推动,它便不能有如此之大的影响。他也关注东方的成果,附录中特地对中国先秦时代周公的天文观测方法和自己的现代方法进行比照,还加以评判指出不足。
拉普拉斯更雄心勃勃地认为,依照他的天体力学理论,宇宙往前往后的发展都可以根据简单的定律逐次推出。甚至,如果能知道每一个物件的运转速率和基本性质,一切事物的发展变化都尽在掌握之中。
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