【人物】贝若:牛顿的老师,他使周围的人认识上帝

作者/张文亮

来源/科学大师的求学、恋爱与理念


贝若

铁拳老师

很多人一想到大数学家,脑中就出现一个弱不禁风、满脸苍白的书生,或是戴着深度近视眼镜、佝偻着背的学者,抱歉!贝若先生可不是这样。 他除了担任剑桥大学首席数学教授之外,剑术、拳击、摔角都是一流的;学生若不满意数学成绩,尽可到拳击场上与他对打几场,可惜,没有人打赢过他!  他一生栽培出许多一流的好学生,包括著名的物理学之父——牛顿。在科学史上,很少有人像他,在课堂上教数学,下课后在贫民区教拳击,星期天还成为教堂里讲道的牧师;他一讲道就是四小时,听众都睡着了、走光了,他对着空空的椅子,照讲。今天世界上每一个念过数学或物理的学生,都会读到他发现的理论,有没有读过用切线去求斜率?  用切线去求曲线截面积?  用切线去求反曲点?  一生对切线情有独钟,难怪被称为『切线老师』。他是第一个把光学与几何学结合在一起的人。 在透镜上画切线去求焦距与曲率半径的关系式,这是光学物理里最著名的透镜公式。 他也是第一个用分离变数法, 去解常微分方程的人。贝若的一生把数学、拳击、信仰结合在一起,却来自一个不可思议的起点。

贝若(或译艾萨克·巴罗,Isaac Barrow)一六三O年生于英国伦敦,父亲是富有的布商;四岁时母亲病逝,从此步入黯淡的童年。贝若的父亲生意太忙,就把孩子送到乡下跟祖父一起住。贝若的祖父以前就反对儿子与那个身体孱弱的女孩结婚,他们却私奔到伦敦去结婚,结果不出他所料,那女孩早逝,给他留下小孙子。祖父带着近乎报复的心理惩治这个小孩子,对贝若非常严格,经常打他,骂他是小杂种。 在这种环境下长大的贝若,从六岁开始几度离家出走,每次被抓回来就是一顿毒打。贝若从小懂得『恨』是什么,他的世界里没有『爱』

〖绝望的眼泪〗

 贝若从七岁入学到十六岁,整个十年间,不知被退学多少次。在学校里他以打架、不服管教、品行不良著名,成绩差到连番留级。在老师眼中,他是属于该被教育放弃的孩子。贝若的父亲后来把他转到一所循循善诱出名的好学校——加特慈善之家(Charter House),希望这所中古世纪的修道院,以其秉持的肃穆气质,改变贝若凶暴的脾气。有一天贝若的父亲被校长请去,告诉他加特慈善之家无法包容这么顽劣的学生。贝若后来写道,他永远难以忘怀的一幕: 『我在门外偷看,看到父亲听到慈善之家都无法教好他的孩子,父亲失望到跪在地上,大叫:『上帝啊,我恨不得我这个儿子早点死!』……我把门轻轻地掩上,掉下眼泪来,上帝啊,我真的是没救了吗?难道我真的是没人要的孩子吗?』 如果失败能使人想到『上帝』,那失败就是一种祝福,因为能使人面对生命最深刻、最关键的问题。 

〖坚定在天的信任〗

贝若在十六岁时又转到一所乡间学校菲尔斯特(Felsted)。在这里遇到了教希腊文的霍尔比齐(Holbeach),改变他一生的好老师。当贝若第一天面对这位希腊文老师时,他必须把过去一切学业、操行成绩和退学记录给老师看。霍尔比齐看了资料,又看站在面前,低头羞愧的学生,他说:『我相信你有一天会成为最好的老师,事实上,你是天生做老师的好材料。』 贝若惊讶地把头抬起来。在此之前,他只听过别人责备他是坏学生,从没听过有人说他将是一流的好老师:他写道:『我终于尝到被人信任的滋味。』 从那一天开始,贝若成为一个好学生,他的希腊文一跃成为顶尖高手。霍尔比齐下一学期留贝若成为小助教,并鼓励他开始学习拳击、剑术,以发泄用不完的精力。 一六四一年爱尔兰要求独立,与英格兰进行一场血腥战争,贝若父亲的布匹生意大受打击,无法继续资助孩子,霍尔比齐就接待贝若住在家里,照顾他的生活需要。霍尔比齐是基督徒,贝若与老师朝夕相处,虽然看不到基督,但是在老师身上看到基督的爱,所以也愿意成为基督徒。贝若成为基督徒是出于个人的抉择,这个抉择对后来科学的发展有着深远的影响。 

〖为什么要念数学?〗

一六五二年贝若以极优秀的成绩进入剑桥大学希腊与拉丁文学系,在班上他认识一位喜欢研究植物的约翰·芮(John Ray,1628-1705)。约翰·芮是十七世纪最伟大的植物学家,他在《植物方法论》(Methodus Plantarum,1703)一书中,以『种』为生物分类单位,并给与『种』明确的定义。约翰·芮认为科学是上帝给人的恩赐,要人好好去管理上帝所创造的大自然,既要管理,首先就要仔细的理一理,这就是『分类学』,是管理大自然的基石。他在一六九一年写一本书叫《在创造的大工上彰显出上帝的智慧》(The Wisdom Of God Manifested in the Work Of Creation)。 贝若与约翰·芮是一生的好友。英国当时政治动荡不安,大学生极爱批评国事,贝若与约翰·芮却经常一起读圣经。贝若后来给牛顿写信道:『当时,我是书楼中的一只猫头鹰,偶然咕咕几声,不与外面嘈杂的麻雀为伍。读大学的目的是在为自己的信仰找到正确根基的基石。』贝若由文学进入数学,如他所写:『为了研究神学,我需要《年代学》(Chronology),为了年代学我需要懂天文学,为了天文学,我需要懂几何学。』他后来把数学念得那么好,因为他找到了念数学的意义一一帮助他认识上帝。贝若后来写道:『为什么要学数学?数学研究因果律,是探讨事物发生原因的最佳工具,因此『时间』会成为数学里的重要因子。一个念数学的人必须耐得住孤独,他会像希腊神话里的普罗米修斯(Prometheus),敢于挑战那些人为胡乱捏造的权威神祗。即使需要孤独的忍耐,体会的不过是几句深思后的呓语,但是只要数学上的一条切线,就可以厘清多少众说纷纭,不过是一堆未验证的假设罢了!』 

〖会打架的老师〗

一六五五年他大学毕业,坐船到中东、北非、欧洲、土耳其……四处旅游,他说:『我在寻找一块人生的试金石。』 旅行的四年期间,他写了一本《欧基里德几何学》,这本书不仅成为畅销数学名著,而且革新了几何学的课本。以前的数学书几乎都是文字,他的书有一百八十幅几何图。他认为数学是一种逻辑语言,了解逻辑观念最好的方法是图示。他又写一本《屈梭多模传》。屈梭多模(John Chrysostom,347-407)是早期安提阿的著名基督徒,把基督的福音传至君士坦丁,他讲道热情充沛又条理分明,被称为『金口传道人』,为传福音不畏权势,最后殉道而死。除了研究写书之外,他在土耳其还与当地的鞑靼人切磋拳术与摔角。他的武艺高强,有次在市场上迅速制服一个闹事的大力士。最为后人津津乐道的是,他搭船行经土耳其西部士麦那(Smyrna)时遇到海盗船,他是船上唯一带有刀剑的乘客,在甲板上击退整船来袭的海盗。贝若这种允文允武的本事,成为后来西方电影、小说歌颂好老师的典范。

〖耐心是培育天才的惟一方法〗

一六五九年贝若回到英国,担任剑桥大学数学系首席教授。一六六二年他教大二的几何光学,发现班上有一个安静的学生,成绩中等,但是思考深刻敏锐,又因家境贫穷必须打工;贝若就像霍尔比齐老师一样,开放家庭招待这位学子。这位学生就是后来成为近代物理之父的牛顿(Isaac Newton)。贝若把牛顿当做孩子一样。一六六九年贝若正当壮年就申请退休,把首席教授的职位让给牛顿。牛顿后来也如法炮制,开放家庭招待一位名叫泰勒 (Brook Taylor,1685-1731)的穷学生。泰勒后来发表了著名的泰勒级数。人类历史上多少伟大学者的知识传承,绝对不是只在课堂上,而是在长期爱心的浇灌下才产生的。多少人仍在等候天才,却很少有人愿去栽培天才,大部分的天才都是问题学生,给你制造问题以后,才慢慢显出解决问题的能力。贝若一生中从未以天才的栽培人自居。他给牛顿写信论到他身为人师的心怀:『我不向高山呼喊,我不对森林呼叫,无论我面对的是一片空墙,或是荒芜的土堆。但是我并不失望,我仍然竭力去寻找每一句希腊用字、片语的真正语源。成为一个用心的老师,是一件很孤独的事。我像是古希腊的悲剧诗人索福克勒斯(Sophocles),独立在静默的舞台上,没有吟唱、没有旁白、没有歌咏、没有伴舞……只有少数的学生,像是遭遇海难的船员,被幸运之浪漂流到我的舞台前;或是到处流浪,不甘被摆入现成框框中的学生,无意间『碰』上来,他们就能听到普罗米修斯传自洞穴中的几句箴言。』 贝若的一生都自诩是持守真理终不悔的普罗米修斯。 

〖梦中教堂〗

退休后的贝若到英国的贫民区,买下一间破旧的大戏院,改变成为一间教堂,自己担任牧师。这间教堂三分之一是图书馆,给喜欢念书的孩子用;三分之一是拳击房与戏台,给不爱念书的孩子;三分之一才是聚会的地方,这是他的梦中款式。讲道之外,他兼当教堂中图书馆馆长与拳击教练,并回到剑桥兼点行政工作来维持所需开销。他讲一场道至少需要三个小时之久,且经常在四个小时以上,很多会众都难以忍受。加上他经常衣衫不整,不是袜子没穿就是鞋子穿反,不然就着短裤上台,不合一般体统。即使如此,仍有少数人留下来听道,其中有一个名叫洛克(John Locke,1632-1704),是著名的法学哲学家。洛克写道:『贝若每一篇信息虽然长,但是结构清晰,像数学一样的富有逻辑。』英国的大政治家皮特(William Pitt,1759-1806)在多年后读到贝若的讲章,他说:『鲜血仍然抑不住地澎湃。

 贝若终身未婚,在把人生的大部分时光都给了学生后,一六七七年五月四日死于肺炎。为他送葬的长长队伍里,有当时最伟大的科学家牛顿,有贫民区的无名小卒,都是他的学生。诗人马波立多夫(John Mapletof)为他撰写碑文,简短的一句:『他使周围的人认识上帝』涵蕴他丰富的一生。贝若死前留下一则祷告:『喔,主啊,你是何等伟大的几何学家,因为你创造了一个无限的空间让科学家去飞翔,让探索者去发现,让爱好技术的人去模仿!我有一个祷告是,让这些学习大自然知识的人,至终能得以认识你自己。

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