牛顿定律不是牛顿先发现的，你被骗了很多年

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牛顿肖像画。图片来源：wikipedia

撰文｜王昱

我们在中学课本上都学过牛顿运动三定律：惯性定律、加速度定律、作用力与反作用力定律。1687年，牛顿在《自然哲学的数学原理》里提出了这三条定律。但其实，这三条定律都不是牛顿首先提出的。
 
牛顿自己就在《自然哲学的数学原理》中，将前两条定律归功于伽利略。在牛顿之前，翰内斯·沃利斯（Johannes Wallisius）、克里斯托弗·雷恩（Christophorus Wrennus）和克里斯蒂安·惠更斯（Christianus Huygenius）先后提出了类似于牛顿第三定律的动力学原理，牛顿则是从他们的发现中总结出了更简明的牛顿第三定律。
 
正如牛顿在给自己的死对头——罗伯特·胡克（Robert Hooke）的回信中写到的一样：“如果说我看得比别人更远些，那是因为我站在巨人的肩膀上。”（If I have seen farther, it is by standing upon the shoulders of the giants）
 
不过最近越来越多解读认为，牛顿这样写并不是为了表达自己的谦卑，而是为了嘲讽胡克身材矮小。胡克年轻时就患有严重的驼背，他和牛顿还在科学观点上有诸多冲突。其中最著名的就是关于万有引力定律的争论，胡克声称是牛顿剽窃了他的想法。作为回应，权势滔天的“牛爵爷”封杀了胡克所有的画像，我们至今都不知道胡克——这名历史上伟大的科学家长什么样子。
 

1680年绘制的一幅数学家画像，推测可能是胡克的画像，但也可能是其他人。图片来源：wikipedia

这两位科学巨匠的冲突也说明，一条科学规律究竟是谁先发现的，结论往往伴随着争议和模糊。实际上，在科学史上这样的例子还有很多。有大量“张三定理”其实并不是由“张三”最早发现的。
 
例如，高斯分布（Gaussian distribution，也叫正态分布）最早并不是由高斯发现的。法国数学家亚伯拉罕·棣莫弗（Abraham de Moivre）早在1733年就引入了这种数学工具，但却在1794年以高斯命名。
 
在天文学上计算宇宙膨胀速度的哈勃定律也不是由埃德温·哈勃（Edwin Hubble）最早提出的。比利时物理学家乔治·勒梅特（Georges Lemaître）提出“哈勃定律”的时间比哈勃本人还要早两年。
 
密码学上常用的RSA加密算法，是以三名麻省理工学院教授罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）在1977年一起提出的。但早在1973年，英国数学家克利福德·柯克斯（Clifford Cocks）就在工作文件中提出了相同的算法，但他的发现被英国政府通讯总部列为机密，一直到1997年才发表。

施蒂格勒命名法则

在英文中，有一个单词专门表示用某人的名字来给某条定律、发明冠名的命名方式——eponymy。但我们刚才已经看到了大量反例，如果继续探究下去，还有很多反例等着你发现。大部分定律、发明的冠名都多少有些名不副实。这本身甚至也是一种规律，它叫“施蒂格勒命名法则”（Stigler's law of eponymy）。
 
1980年，美国芝加哥大学统计教授史蒂芬·史蒂格勒（Stephen Stigler）提出了这个定律，文章的名字就叫《施蒂格勒命名法则》。它的最简单形式就是：“没有任何科学发现是以其最初的发现者命名的。”
 
历史上很多发现往往被归功于将这个发现发扬光大的人，而不是最初的发现者。并且常常会有很多人会在同一时间段得出同一个新想法。例如牛顿和莱布尼茨关于微积分发明权的争议。
 
施蒂格勒命名法则自身当然也符合这一法则。史蒂格勒将该规律最早的发现者归功于社会学家美国社会学家罗伯特·默顿（Robert Merton），他在1968年就注意到了类似的现象。1903年，著名作家马克·吐温（Mark Twain）也曾在给海伦·凯勒的信中写下过类似的一段话：
 
“发明电报、蒸汽机、留声机、照片、电话或任何其他重要的东西，都需要上千人共同努力——而最后一人却获得了全部的功劳，我们则忘掉了其他人。他只是添了一小份力——这就是他所做的全部。这些例子应该教会我们，所有源于智慧的成果中有九成九都是纯粹的抄袭；这教训应该让我们谦逊。但没什么能做到这一点。”

严谨表述

但施蒂格勒命名法则的表述还是非常欠妥的，因为你只要找出一个“名副其实”的定律就能驳倒它。2022年，在数学科普杂志《数学地平线》（Math Horizons，美国数学协会面向对数学感兴趣的大学生发行的杂志）上，美国数学家埃兹拉·布朗（Ezra Brown）和阿德里安·赖斯（Adrian Rice）就发表了数学版本的施蒂格勒命名法则，用更严谨的方式阐明了这个道理。
 
设n是数学中已经命名的定理、公式总数，p(n)是这些成果以最初发现人（们）命名的数量，那么：

或者用更通俗的方式来讲：在数学规律中，以最初发现者正确命名的比例非常低。


文章作者还很幽默的把这个规律命名为布朗定律，布朗定律自身的也符合布朗定律——它最初不是由布朗提出的。布朗定律其实比施蒂格勒命名法则更弱。但反过来说，施蒂格勒命名法则很容易被偶尔的反例驳倒，布朗定律就不会受到这种影响。


符合施蒂格勒命名法则的例子还有很多。在维基百科上，从字母A-Z开头的定律，都有不少符合施蒂格勒命名法则的定律。例如，欧拉数e最早是由雅各布·伯努利（Jakob I. Bernoulli）注意到的；阿拉伯数字其实起源于印度；描述分布对数规律的本福特定律最早也是由天文学家西蒙·纽康发现的；就连快速傅里叶变换这个让大家能愉快刷短视频的算法，都经历了好几轮独立发现……

维基百科页面表示目前的列表还不完整，但已经足够填满从A到Z的目录了。

世界一直都是一个草台班子。说不定现在，还有理论深埋在厚厚的文献下，它们或许有改变世界的潜力，但是并不为人所知。只有当另一个人独立发现，或者剽窃原作者的创意，将它发扬光大，它才能发挥自己应有的作用。
 
希望今天的AI能够降低不同领域间的势垒，让前沿发现能够加速流通。

参

考链接：

https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.2164-0947.1980.tb02775.x

https://blog.oup.com/2018/07/newtons-laws-discovery/

https://www.eduhk.hk/apfslt/v15_issue1/changwj/page3.htm

https://en.wikipedia.org/wiki/Stigler%27s_law_of_eponymyhttps://en.wikipedia.org/wiki/List_of_examples_of_Stigler%27s_law

https://zhuanlan.zhihu.com/p/67561785

2

https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10724117.2022.2112891?tab=permissions&scroll=top

https://www.afb.org/about-afb/history/helen-keller/letters/mark-twain-samuel-l-clemens/letter-miss-keller-mark-twain-st

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来源：环球科学

编辑：月

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不代表中科院物理所立场

hnn

牛顿真看不起胡克吗？

温馨阁

做点物理实验吧

dsfgdsg

不能这么说，最初的人可能只是提出，但并没有例证归纳，或者没有提出可靠的证据，这就不能作为他发明的，不然就太不严谨了

dsfgdsg

科学都是由大量的前人一点一点的发现理论，积累而成，文中说最早发现的那些科学家，大部分都不知道后面所形成的理论

—じ☆ve人生—

还好 还以为作者要说是孔子发明的

ress

谁让大家认可比谁先发现更重要，因为任何人都不可能脱离现实社会存在，不被认可的，发现了也毫无价值。

hnn

人家自己都说是站在了巨人的肩膀上，你这无聊的文章

颠颠

牛顿是一锤定音结束争吵的人。这都不算本事。

华语天空

什么发明，叫发现都不谦虚，天人合一不就是万有引力吗，提出天人合一是什么时候，早几千年。