《从牛顿到霍金——剑桥大学卢卡斯数学教授评传》从王政复辟时期直至21世纪，讲述了400年间许多最伟大的自然哲学家和数学物理学家的故事。当今最优秀的科学史家在此挖掘这些教授们的生平事迹，有英雄本色，也有悖谬乖张；追随他们的旷世奇功，也见证他们偶尔的失败之辱……

在剑桥历史上，有两个世界上最为崇高的教席，这就是卢卡斯数学教授和卡文迪许教授，这两个教席体现了剑桥大学的伟大的科学传统。卢卡斯数学教授首任便是牛顿的恩师艾萨克·贝娄。牛顿是第二任卢卡斯数学教授，第十一任是计算机的先驱查尔斯·巴比奇。第十七任是量子论的创立者之一保罗·狄拉克。史蒂芬·霍金是现代的、也是除牛顿之外最著名的卢卡斯数学教授。他是爱因斯坦之后引力物理的最大权威。他的无边界设想解决了千年来捆扰人类包括他的前任——牛顿的第一推动，即宇宙创生问题。

中译本序言

前言

序言

卢卡斯教授任职年份一览表

导言

 思力如神

1 肇基之功

艾萨克·巴罗与卢卡斯教授教席的设立

2 科学巨匠

杰出的数学家、哲学家和化学家：第二任卢卡斯教授——牛顿

3 普及牛顿

威廉·惠斯顿在剑桥、伦敦

4 谨遵伟绪

尼古拉斯·桑德逊和约翰·柯尔森

5 犹贤于无

爱德华·华林和艾萨克·米尔纳

6 机算先驱

1820～1839年问的卢卡斯数学讲座教授．

7 一代宗师

乔治·加布里埃尔·斯托克斯和约书亚·金

8 以太宇宙

约瑟夫·拉莫尔的物理史观

9 冰清玉洁

保罗·狄拉克的原子世界

1O 绝世奇人

斯蒂芬·霍金成为绝响?

附录

卢卡斯教授席位条例

卢卡斯教授席位的历史，也同各学院的发展史捆绑在一起。通过各方面有钱捐助人的捐赠，各个学院相继建立，自己地发展起来，点缀在这个商业城市之中，互相独立，各自为政。量入为出，以自己的财力，来决定自己该建立什么样的小教堂、会议厅、教员室、图书馆、宿舍和园林。但是，不管财力厚薄，各学院都为自己装备了打扫宿舍的小工、厨师、搬运工和调酒师，来为校长、导师、员工和学生服务。每个卢卡斯教授，一旦被录用到校，很快就弄明白，学院的生活绝对是不搞平均主义的。某种严格的社会等级制支配到学术生活的每一个细枝末节。出身富贵的锦衣玉食，出身寒门的事事艰难。牛顿和米尔纳入剑桥时都是所谓的“减费生”，所以都要蒙羞受辱，做些杂活儿，包括在小教堂敲钟和倒夜壶。各个学院中，都有一套复杂的政治作用，善加利用，就可能从低微的起点获得成功，升到社会上层。比如说，各学院手中都掌管一些教区，那些善于钻营的学生就可能得到一份神父的薪水。可是，据那些卢卡斯教授们回忆，要想跻身学院上层，那就更难了，需要下大功夫奔走营求。显然，巴罗是具备营谋的素质的：他终于作到了三一学院的院长。可是，他的继任者恐怕就不太擅长那一套学院政治：以牛顿的天纵之才，谋求国王学院院长的位子，却以黯然失败而告终。米尔纳入校时也是减费生，可他终于当上了女王学院的第28任院长。不但如此，正如约翰·盖斯科因在他撰写的一章中指出的，剑桥大学院校两级也无时不在明争暗斗，两级的权利此消彼长：这对卢卡斯教授的地位和授课方式也大有影响。斗争通常有利于学院。而在院级地位上升时期，卢卡斯教授在学术圈中就边缘化一些，因为从历史上看，大多数学院认为，有个卢卡斯教授，对本院并无好处。没有教授，院级导师们乐得自行规定学生的学业标准。在他们眼里，上峰派来的教授只会跟他们捣乱。

不管怎么说，乔治王朝后叶以迄维多利亚一朝，教授们已开始留下一些印迹。首先，他们作了史密斯数学奖的考官，然后，他们又推动课程设置的改革，这一活动影响很大。虽然那些教授认为，“数学是哲学的钥匙，是引导我们通过自然迷宫的线索，”但对他们来说，那场斗争难如登山。在乔治朝后期那些支持自由化教育的人们心目中，数学对那些“下九流工匠”当然是些价值，但对于西装革履的绅士就没多大意思了。大学一年级的时候，吉尔伯特·威克菲尔德曾经抱怨，欧几里得不就是一“老木匠，，吗。但是，卢卡斯教授锲而不舍，一点点做去，绅士阶层的人们渐渐认识到，数学原来是哲学思维的一个组成部分。1776年，威克菲尔德以甲等二名荣誉学位大学毕业。连他也改变了自己的态度，他说，“可是，那个人太幸福了，能把一生学业基于数学哲学之上：……那是一种深刻的语言，沉潜于思维之下，这种思维那么高妙，那么精微，让人不由得对那位万能的造物主生敬畏之心。”很大程度上是由于那些教授的努力，学校渐渐认识到牛顿哲学和数学的价值。也是多亏了他们的努力，剑桥大学的数学荣誉学位考试——由大学评议会考试演化而来——才成了衡量学生学业的标准，该考试以“英才教育”为标榜，成为剑桥大学最具声望的考试形式。到了19世纪30年代，考生的能力，靠笔头解答问题来评判，问题印在纸上，考生用英文作答，是为沿用至今的笔试。维多利亚一朝，受惠于这一考试形式的有斯托克斯和拉莫尔。他们要在8个星期内考20个钟点，然后，等待成绩名次公开揭载，或荣登甲等，或屈居乙等丙等。  由于成绩高的毕业生比较容易获得研究员职位或其他令人尊敬的就业机会，数学荣誉学位考试成了学生的大热门，私人数学教师也应运而生，反过来，这些私人教师也影响了未来几代数学教授的思维方式，如乔治·加百列·斯托克斯和约瑟夫·拉莫尔。虽然校方没有正式承认，但“吃学生”已经成了数学教学中极重要的一部分，以至一位荣誉学位考试的杰出毕业生在1912年会这样感慨道：“即使学校没有数学教席，学院的历史可能也不会有什么不同。”情形之所以如此，另一原因是在19世纪上半叶，决定数学教学内容的不是卢卡斯教授，而是一位年轻的学监，威廉．休厄尔。他曾鼓励卢卡斯教授查尔斯·巴贝奇和罗伯特·伍德豪斯将大陆的数学分析方法引进到课程中。

P11-12

希腊文明理性主义和文艺复兴人本主义是人类历史的两大潮流，近几个世纪的科学发展端赖它们的洗礼。受过它们洗礼的文明最终发展出近代科学。中世纪之后，剑桥、格丁根和普林斯顿成为世界上最重要的科学研究中心。其中，格丁根是量子力学的诞生地。高斯、黎曼、普朗克和希尔伯特在这里度过他们的科学生涯。而普林斯顿则是爱因斯坦和哥德尔度过晚年的地方，虽然他们的主要功业是在欧洲大陆完成的。由于物理学的四大力学中的经典力学和电动力学，分别是由牛顿和麦克斯韦在剑桥创立的；于是，这使得剑桥在科学上的地位变得更加显赫，而牛顿还是有史以来的三大数学家之一(另两位是阿基米德和高斯)，他和莱布尼茨创立了微积分。我是一名旅游爱好者和复古者，曾拜谒过本文中提到的几乎所有人的墓地，尤其是这三位数学家在伦敦、格丁根和西西里的墓地，以缅怀他们的业绩。

在剑桥大学的历史中，有两个世界上最为崇高的教席，他们是卢卡斯数学教授和卡文迪许教授，这两个教席体现了剑桥大学伟大的科学传统。首任卢卡斯数学教授是牛顿的恩师艾萨克．巴罗；牛顿曾任第二任卢卡斯数学教授；第十一任是计算机的先驱查尔斯·巴贝奇；第十五任是保罗·狄拉克(量子论的创立者之一)，保罗·狄拉克的贡献还包括了狄拉克电子方程、量子场论、反物质、量子统计、路径积分、磁单极和广义函数。卡文迪许教授由麦克斯韦首任，此后曾经由瑞利、汤姆孙、卢瑟福、布拉格和莫特担任过。

斯蒂芬·霍金是现任卢卡斯数学教授，他是继爱因斯坦之后引力物理的最大权威，也是除牛顿之外最著名的卢卡斯数学教授。霍金教授在经典引力的框架中证明了奇性定理和黑洞面积增加定理；在量子论的框架中，提出了把广义相对论、量子论和热物理统一起来的黑洞辐射场景。他的无边界设想解决了千年以来困扰人类包括牛顿的第一推动问题，即宇宙创生问题。

1979年底，我得知他被选为卢卡斯数学教授。1980年4月29日，我有幸参加了他的就职典礼。在典礼上，他发表了题为“理论物理学已经接近尾声了吗?”的著名演讲。

由于剑桥大学和卢卡斯数学教授在科学上的重要地位，这本书的中文版的意义是不言而喻的。我建议湖南科学技术出版社引进这本书，并请李绍明教授与他的学生巩艺超、孔雁、高萍、任翠云和盛娜翻译。我们是在“第一推动丛书”初创时认识的，他的许多翻译作品如《细胞生命的礼赞》等早已成为译林的范本。有趣的是，世事悠悠，十几年来我们居然缘悭一面。

引进科学图书对于我们这个东方古国是至关重要的。由于彼岸意识的缺失和实用理性的生活方式，科学从来就不是东方的传统(发明主要是属于技术范畴)。几乎所有的科学学科和术语都是外来语。在中国古代，从非常完整的天文观测记载，却发展不出牛顿体系，也不可能甚至没有想到去预言下一回哈雷彗星的回归。有趣的是，我们将太阳系的几颗行星命成了非常具有中国特色的金木水火土。我国最早的大翻译家是玄奘，他引进的是佛经，这在文化史上意义重大。在科学方面，明末的利玛窦和徐光启开风气之先，将欧几里得的《几何原本》译成中文。一百多年来，无数先贤耗费了大量心血，将西方的许多学术经典引进东土。当西方必须将东方的科学文献以同等规模地译成他们的语言时，我们便可以说，我们在科学上可以和他们平起平坐了。

李绍明教授和孙桂均编辑希望我能为这本书写一中译本序言。我就写了上面的一些话，希望读者能够从这本好书中得到许多教益。