牛頓會發現萬有引力，不是因為被蘋果砸到頭！還原被誤解百年的科學故事

編按：一顆蘋果從樹上掉落，引發牛頓對萬有引力的靈感。這則廣為流傳的軼事，不僅出現在教科書與紀念雕像中，連NASA和蘋果公司都曾為它留下紀錄。然而，這件事真的發生過嗎？牛頓真的被砸到頭了嗎？

我頭上被砸的一小下，是人類的一大理論

當牛頓看見蘋果掉落，

在那從沉思中微微驚醒的瞬間，他發現──

據說他發現（我可不會憑空代言

智者的信念或思慮）──

一個證明地球在打轉的模式

這最自然的迴旋，叫做「引力」；

自亞當以來，這是唯一一個凡人，

能與墜落──或說與一個蘋果──相抗衡。

── 拜倫（Lord Byron）

科學史上最廣為人知的軼事，莫過於這一則：一天，牛頓（Isaac Newton）在樹下打盹，一顆蘋果掉到了他頭上。這位天才靈機一動：蘋果會往地面掉落，是因為地球的引力把蘋果拉向地心！

提及這起事件的文獻不計其數。

牛津自然歷史博物館有一座牛頓的雕像，就不忘加以呈現：牛頓托著下巴站在那裡，低頭看著腳邊的一顆蘋果。

故事裡這株蘋果樹位於伍爾索普莊園（Woolsthorpe Manor），牛頓在1642年出生的地方。至今它依然存活，由一小圈木籬笆圍著。其實它曾在1816年被暴風雨吹倒，又從倖存的樹根重長出來，所以現在也快四百歲了！

不只如此，牛頓的蘋果樹幾經扦插繁殖，現在很多地方都有它的「複製樹」：英國的劍橋大學三一學院（Trinity College）、阿根廷的鮑塞羅研究院（Institut Balseiro）、美國的麻省理工學院（MIT）、北京航空航天大學。以上只是幾個例子，總共有三十幾棵散布在世界各地。

這則故事實在廣為人知，很多書要是以牛頓或引力論為主題，甚至是物理學或一般的科學史，都會以它為書名或封面插畫。

還有更妙的，2010年，為了慶祝牛頓曾擔任主席的英國皇家學會（Royal Society）成立三百五十周年，亞特蘭提斯號太空梭飛往國際太空站時，特地攜帶了一截它的樹枝。2014到2015年間，歐洲太空總署取了一些它的種子，送上國際太空站。這些種子就在太空站裡漂浮了六個月才回到地球。

最後（其實例子不勝枚舉），別忘了跨國大企業蘋果的第一代商標，用的就是一幅牛頓坐在蘋果樹下的素描，後來才被那顆享譽全球、被咬一口的蘋果取代。

那幅素描出自隆納．韋恩（Ronald Wayne）之手，他和史蒂夫．沃茲尼克（Steve Wozniak）、史蒂夫．賈伯斯（Steve Jobs）是蘋果的共同創辦人。

正史的說法

這則軼事到底是怎麼來的？凡要說點歷史，總要了解內容的出處：在牛頓的時代，有沒有文獻提到這顆蘋果？

說也奇怪，第一個提到這件事的人是法國作家伏爾泰（Voltaire），他似乎是間接從牛頓的外甥女凱瑟琳．巴頓（Catherine Barton）口中得知。 （相關報導： 7月5日大地震將毀滅日本與台灣？查核中心用科學解密「末日預言」 ｜ 更多文章 ）

更令人意外的是，他是在1727年以英文撰寫的一本著作中提到的，牛頓就在同年過世：有天艾薩克．牛頓爵士在自家花園散步，看見一個蘋果從樹上掉下來，於是首次生出引力論的想法。伏爾泰只是簡單帶過，沒提供什麼資訊。

幸好，在《牛頓生平回憶錄》（Memoirs of Sir Isaac Newton's life）中，牛頓的友人兼傳記作者威廉．史督克利（William Stukeley）就寫得詳細得多了：

1726年4月15號，我去拜訪艾薩克爵士天氣甚暖，晚餐後，就我們兩人，到花園裡的蘋果樹下乘涼喝茶。他在我們談其他話題時提到，從前他就在這一模一樣的情景中，萌生引力論的概念。

那時他坐在樹下沉思，看見蘋果跌落枝頭，不禁自問：「為什麼這蘋果總是垂直往地面掉落？不是往兩旁或向上，而總是朝著地球的中心？原因必然是地球在吸引這個蘋果。物質想必蘊含一股引力，而在構成地球的物質裡，這股引力的總和應該存在於地心，而不是地表某一處，蘋果才會往地心方向垂直掉落。要是物質會吸引物質，這股力量應該與其數量相應。所以蘋果吸引地球，地球也吸引著蘋果。」

牛頓逐漸把引力的特性用於解釋地球和星體的運動，推測它們的距離、大小、軌道周期，並發現引力加上星體生成時被賦予的加速度運動，能完美解釋它們的環狀軌道、它們為何不會相撞，又或者，它們為何不會全掉往同一個中心。牛頓就這麼揭露宇宙的運轉原理。藉由這項驚人的發現，牛頓在堅實的基礎上建立起一套學說，震懾了整個歐洲。

由此可見，蘋果的故事是牛頓本人說的。但要注意，他的頭從沒被蘋果砸到過，他只是藉由觀察蘋果落地得到靈感（在本章開篇引用的詩句裡，拜倫也是這麼寫的）。

所以說，雖然想藉此發揮喜感的插畫家恐怕會大失所望，不過我們該把這則軼事的一大情節改正過來。

約翰．孔杜伊特（John Conduitt）也描述過這樁軼事，他是牛頓在皇家鑄幣廠的助理，也是巴頓女士的先生。他為長官傳記所寫的註記中有這兩段：

1665年，牛頓退居自家莊園避疫時，看見蘋果從樹上掉下來，於是首次有了引力論的想法。

1666年，他再度離開劍橋，回到母親在林肯郡的住處。當他在花園裡信步漫想，突然想到引力（蘋果從樹梢掉到地面的原因）應該不只存在於地表附近，比我們通常會想到的更遙遠的地方，應該也有。

他心想，說不定在月亮那麼高的地方也有引力，果真如此，這應該會左右月球的運動，使它留在運行軌道上。後來他便著手計算這個假設會產生的效應。

來結算一下：牛頓在1726年、過世的前一年， 親口提起發生於1665到1666年間，也就是60年前的蘋果事件。

他沒有早點講起這件事，不是很奇怪嗎？從他的書信和筆記都找不到蛛絲馬跡。的確，牛頓至少從1664年就開始研究引力，他的一本筆記中有註解和算式可以佐證。

不過他主要是從1684年起，應惠更斯（Huygens）的要求才開始深入鑽研，並且在1687年發表了巨作《自然哲學的數學原理》（Philosophiæ naturalis principia mathematica，以下簡稱《原理》）。

一般公認這是科學史上數一數二的重要著作，主要內容就是萬有引力定律。

本文經授權轉載自商周出（原標題：蘋果才沒有砸在牛頓頭上！：長久以來被誤解的科學故事大解密） （相關報導： 7月5日大地震將毀滅日本與台灣？查核中心用科學解密「末日預言」 ｜ 更多文章 ）

責任編輯／陳得馥