艾(ai)薩克(ke)·牛(niu)(niu)(niu)頓出(chu)生于(yu)(yu)英格蘭林肯郡鄉下的(de)(de)一(yi)個小(xiao)村落伍(wu)爾索(suo)普村的(de)(de)伍(wu)爾索(suo)普莊園。牛(niu)(niu)(niu)頓出(chu)生前三個月,他同樣名為艾(ai)薩克(ke)的(de)(de)父親才剛去(qu)世。由于(yu)(yu)早產的(de)(de)緣(yuan)故,新(xin)生的(de)(de)牛(niu)(niu)(niu)頓十(shi)分瘦(shou)小(xiao);據傳(chuan)聞,他的(de)(de)母親漢娜·艾(ai)斯庫(ku)曾(ceng)說過,牛(niu)(niu)(niu)頓剛出(chu)生時小(xiao)得(de)可(ke)以(yi)把他裝進一(yi)夸脫的(de)(de)馬克(ke)杯中(zhong)。
在(zai)力學上,牛頓闡明(ming)了(le)(le)角(jiao)動量(liang)守(shou)恒的(de)原理。在(zai)光(guang)學上,他發(fa)明(ming)了(le)(le)反射式望遠鏡,并基于對三(san)棱鏡將白(bai)光(guang)發(fa)散(san)成(cheng)可見光(guang)譜(pu)的(de)觀察,發(fa)展出了(le)(le)顏色理論。他還系(xi)統地表述(shu)了(le)(le)冷(leng)卻定律,并研究了(le)(le)音速。在(zai)數學上,牛頓與(yu)戈特弗(fu)里德·萊布(bu)尼(ni)茨分(fen)(fen)享了(le)(le)發(fa)展出微積分(fen)(fen)學的(de)榮譽。他也證明(ming)了(le)(le)廣(guang)義(yi)二項式定理,提出了(le)(le)“牛頓法”以趨近(jin)函數的(de)零(ling)點(dian),并為冪級(ji)數的(de)研究作(zuo)出了(le)(le)貢獻。
從(cong)12歲左右到17歲,牛(niu)頓都在金格斯(si)皇家中學(xue)學(xue)習,在該校圖書館的窗臺(tai)上還可(ke)以看見他當年的簽(qian)名。
18歲時牛頓完(wan)成了(le)中學(xue)(xue)的(de)學(xue)(xue)業,并得(de)到了(le)一份完(wan)美的(de)畢業報告。
1661年6月3日,他(ta)進入了(le)劍橋大學的三一學院。
1665年,他發(fa)現了廣義二項式定理,并開始(shi)發(fa)展一套新的數學理論,也(ye)就是后來(lai)為世人所熟知的微(wei)積分學。
1665年,牛頓獲(huo)得了學(xue)(xue)位,而(er)大學(xue)(xue)為了預防倫敦大瘟疫而(er)關閉了。
1669年,被授予盧(lu)卡斯數(shu)學教(jiao)授席位。
1689年(nian),他(ta)當選(xuan)為(wei)國會議員。
1696年,牛頓通過了當(dang)時的財政(zheng)大臣查爾斯·孟塔古的提攜遷到了倫(lun)敦作(zuo)皇家(jia)鑄幣(bi)廠(chang)的監管,一(yi)直到去世。
1703年,成為皇家學(xue)會(hui)會(hui)長,并任職24年之(zhi)久。
1705年(nian),牛頓被安妮(ni)女王封(feng)為(wei)爵士。
1727年(nian)3月31日(格蘭歷),偉(wei)大的(de)艾薩克·牛頓逝世。
1679年,牛頓重新(xin)回到力(li)學的(de)研究中(zhong):引力(li)及其(qi)對行星軌道(dao)的(de)作用、開普勒(le)的(de)行星運(yun)動定(ding)律、與胡克和弗拉姆(mu)斯蒂德在(zai)(zai)力(li)學上的(de)討論。他將自己的(de)成果歸結在(zai)(zai)《物體在(zai)(zai)軌道(dao)中(zhong)之運(yun)動》(1684年)一(yi)書中(zhong),該書中(zhong)包(bao)含有初(chu)步的(de)、后來在(zai)(zai)《原理》中(zhong)形成的(de)運(yun)動定(ding)律。
牛(niu)頓(dun)在伽(jia)(jia)利(li)略(lve)等人(ren)工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)基礎(chu)上(shang)(shang)進行深入(ru)研究,總(zong)結(jie)(jie)出(chu)了物(wu)體(ti)運(yun)動的(de)(de)(de)三(san)(san)個(ge)基本定(ding)律(lv)(牛(niu)頓(dun)三(san)(san)定(ding)律(lv))。這三(san)(san)個(ge)非常簡單的(de)(de)(de)物(wu)體(ti)運(yun)動定(ding)律(lv),為力學(xue)(xue)奠定(ding)了堅實的(de)(de)(de)基礎(chu),并對其(qi)他學(xue)(xue)科的(de)(de)(de)發展產生(sheng)了巨大影響。第一定(ding)律(lv)的(de)(de)(de)內(nei)容伽(jia)(jia)利(li)略(lve)曾(ceng)提出(chu)過(guo),后來(lai)R.笛卡兒作(zuo)過(guo)形式(shi)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)改進,伽(jia)(jia)利(li)略(lve)也曾(ceng)非正式(shi)地提到第二定(ding)律(lv)的(de)(de)(de)內(nei)容。第三(san)(san)定(ding)律(lv)的(de)(de)(de)內(nei)容則是牛(niu)頓(dun)在總(zong)結(jie)(jie)C·雷恩、J·沃利(li)斯(si)和C·惠更(geng)斯(si)等人(ren)的(de)(de)(de)結(jie)(jie)果之后得(de)出(chu)的(de)(de)(de)。
牛(niu)頓(dun)(dun)是萬有引(yin)力(li)定律的(de)(de)發現者。萬有引(yin)力(li)定律(Law of universal gravitation)是艾薩克(ke)·牛(niu)頓(dun)(dun)在1687年于《自然哲學(xue)的(de)(de)數學(xue)原(yuan)理》上發表的(de)(de)。1679年,R·胡克(ke)在寫給他(ta)的(de)(de)信(xin)中提出,引(yin)力(li)應與(yu)距離平方成反比,地球高處拋體的(de)(de)軌道(dao)為橢圓,假設地球有縫,拋體將回(hui)到原(yuan)處,而不是像牛(niu)頓(dun)(dun)所設想的(de)(de)軌道(dao)是趨向地心的(de)(de)螺旋線。牛(niu)頓(dun)(dun)沒有回(hui)信(xin),但采用了(le)胡克(ke)的(de)(de)見解。在開普(pu)勒(le)行星運動(dong)定律以及其他(ta)人的(de)(de)研究成果上,他(ta)用數學(xue)方法導出了(le)萬有引(yin)力(li)定律。
牛頓把地(di)球上物體(ti)的(de)力(li)學(xue)和天體(ti)力(li)學(xue)統一(yi)到一(yi)個(ge)基本的(de)力(li)學(xue)體(ti)系(xi)中,創(chuang)立了(le)經典力(li)學(xue)理(li)論體(ti)系(xi)。正確(que)地(di)反映了(le)宏觀(guan)物體(ti)低(di)速(su)運動的(de)宏觀(guan)運動規(gui)律,實現了(le)自然科學(xue)的(de)第(di)一(yi)次大(da)統一(yi)。這(zhe)是(shi)人類對自然界認識(shi)的(de)一(yi)次飛躍。
牛(niu)頓(dun)指(zhi)出流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)粘性阻力(li)與(yu)剪切率成(cheng)正比(bi)。他說:流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)部(bu)(bu)分之(zhi)間(jian)由(you)于缺乏潤滑性而引起的(de)阻力(li),如(ru)果(guo)其他都相(xiang)同(tong),與(yu)流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)部(bu)(bu)分之(zhi)間(jian)分離速(su)度(du)成(cheng)比(bi)例。在此把符合(he)(he)這一規律(lv)的(de)流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)稱為牛(niu)頓(dun)流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti),其中包括最常見的(de)水和空氣(qi),不符合(he)(he)這一規律(lv)的(de)稱為非牛(niu)頓(dun)流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)。
在給出(chu)平板在氣流中(zhong)所受阻力時,牛(niu)頓(dun)對氣體采(cai)用粒(li)子模(mo)型,得(de)到阻力與(yu)攻角正弦平方成正比的結(jie)(jie)論(lun)。這個(ge)結(jie)(jie)論(lun)一般地說并(bing)不正確,但由(you)于牛(niu)頓(dun)的權威地位(wei),后人曾長期(qi)奉(feng)為信條。20世紀,T·卡門(men)在總(zong)結(jie)(jie)空氣動力學的發展(zhan)時曾風趣(qu)地說,牛(niu)頓(dun)使(shi)飛機晚一個(ge)世紀上(shang)天。
關于聲(sheng)(sheng)(sheng)的(de)速(su)度,牛頓正(zheng)確地指(zhi)出(chu),聲(sheng)(sheng)(sheng)速(su)與大氣壓(ya)力平方根成正(zheng)比,與密度平方根成反比。但由于他把聲(sheng)(sheng)(sheng)傳播當作等(deng)溫過程,結果與實(shi)際不(bu)符,后來P.-S.拉普拉斯從絕熱過程考慮(lv),修正(zheng)了(le)牛頓的(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)速(su)公式(shi)。
大(da)多數現(xian)代歷史學家(jia)都(dou)相(xiang)信,牛(niu)(niu)頓與(yu)萊布(bu)(bu)尼(ni)(ni)茨(ci)(ci)獨立(li)發(fa)展(zhan)出(chu)(chu)(chu)了(le)(le)微積(ji)分(fen)學,并(bing)為之創造(zao)了(le)(le)各自(zi)獨特的(de)(de)符號(hao)。根據牛(niu)(niu)頓周圍的(de)(de)人(ren)所述(shu),牛(niu)(niu)頓要比萊布(bu)(bu)尼(ni)(ni)茨(ci)(ci)早幾(ji)年(nian)(nian)得(de)出(chu)(chu)(chu)他(ta)的(de)(de)方法(fa)(fa),但在(zai)(zai)1693年(nian)(nian)以(yi)前(qian)他(ta)幾(ji)乎沒有發(fa)表(biao)任何內(nei)容,并(bing)直至(zhi)1704年(nian)(nian)他(ta)才(cai)給出(chu)(chu)(chu)了(le)(le)其(qi)完(wan)整的(de)(de)敘述(shu)。其(qi)間,萊布(bu)(bu)尼(ni)(ni)茨(ci)(ci)已(yi)在(zai)(zai)1684年(nian)(nian)發(fa)表(biao)了(le)(le)他(ta)的(de)(de)方法(fa)(fa)的(de)(de)完(wan)整敘述(shu)。此外,萊布(bu)(bu)尼(ni)(ni)茨(ci)(ci)的(de)(de)符號(hao)和“微分(fen)法(fa)(fa)”被歐(ou)(ou)洲大(da)陸全面地采(cai)用,在(zai)(zai)大(da)約1820年(nian)(nian)以(yi)后(hou),英國(guo)也采(cai)用了(le)(le)該方法(fa)(fa)。萊布(bu)(bu)尼(ni)(ni)茨(ci)(ci)的(de)(de)筆記本記錄(lu)(lu)了(le)(le)他(ta)的(de)(de)思想從初(chu)期到(dao)成熟的(de)(de)發(fa)展(zhan)過程,而在(zai)(zai)牛(niu)(niu)頓已(yi)知的(de)(de)記錄(lu)(lu)中只(zhi)發(fa)現(xian)了(le)(le)他(ta)最終的(de)(de)結果。牛(niu)(niu)頓與(yu)萊布(bu)(bu)尼(ni)(ni)茨(ci)(ci)的(de)(de)微積(ji)分(fen)學論戰,破壞了(le)(le)牛(niu)(niu)頓與(yu)萊布(bu)(bu)尼(ni)(ni)茨(ci)(ci)的(de)(de)生活,直到(dao)后(hou)者(zhe)在(zai)(zai)1716年(nian)(nian)逝(shi)世。這場爭論在(zai)(zai)英國(guo)和歐(ou)(ou)洲大(da)陸的(de)(de)數學家(jia)間劃出(chu)(chu)(chu)了(le)(le)一(yi)道鴻溝,并(bing)可能(neng)阻礙(ai)了(le)(le)英國(guo)數學至(zhi)少一(yi)個(ge)世紀的(de)(de)發(fa)展(zhan)。
牛頓的一項被廣泛認可的成就是廣義二項式定理,它適用于任何冪。他發現了牛頓恒等式、牛頓法,分類了立方面曲線(兩變量的三次多項式),為有限差理論作出了重大貢獻,并首次使用了分式指數和坐標幾何學得到丟番圖方程的解。他用對數趨近了調和級數的部分和(這是歐拉求和公式的一個先驅),并首次有把握地使用冪級數和反轉(revert)冪級數。他還發現了π的一個新公式。1676年他(ta)首次公布(bu)了他(ta)發(fa)明的二項(xiang)式(shi)展開定理。牛(niu)(niu)頓(dun)利用它還發(fa)現了其他(ta)無窮(qiong)級數,并用來計算面(mian)積(ji)、積(ji)分、解方(fang)程等等。1684年萊布(bu)尼茲從對曲線的切線研究中(zhong)引入了和(he)拉長的S作(zuo)為微積(ji)分符(fu)號,從此牛(niu)(niu)頓(dun)創立的微積(ji)分學在大陸各國(guo)迅速推廣。
微(wei)積分(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)出(chu)現,成(cheng)了(le)數學發(fa)展中除幾(ji)何與代數以外(wai)的(de)(de)(de)另(ling)一(yi)(yi)重要(yao)分(fen)(fen)(fen)(fen)支——數學分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(牛頓(dun)稱之為“借助于無限多項(xiang)方程(cheng)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)”),并進一(yi)(yi)步進進發(fa)展為微(wei)分(fen)(fen)(fen)(fen)幾(ji)何、微(wei)分(fen)(fen)(fen)(fen)方程(cheng)、變(bian)(bian)分(fen)(fen)(fen)(fen)法等(deng)等(deng),這些(xie)又反(fan)過來促(cu)進了(le)理論物理學的(de)(de)(de)發(fa)展。例如瑞士J.伯努利(li)曾征求最(zui)速降落曲線的(de)(de)(de)解(jie)答(da),這是變(bian)(bian)分(fen)(fen)(fen)(fen)法的(de)(de)(de)最(zui)初始問題,半年內全歐(ou)數學家無人能解(jie)答(da)。1697年,一(yi)(yi)天牛頓(dun)偶然聽(ting)說此事,當(dang)天晚(wan)上(shang)(shang)一(yi)(yi)舉(ju)解(jie)出(chu),并匿名(ming)刊登在《哲學學報(bao)》上(shang)(shang)。伯努利(li)驚(jing)異(yi)地說:“從這鋒利(li)的(de)(de)(de)爪中我認出(chu)了(le)雄獅”。
微積(ji)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)創立(li)是牛(niu)頓最卓越(yue)(yue)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)學(xue)(xue)(xue)成就(jiu)。牛(niu)頓為(wei)(wei)解(jie)決(jue)運動問(wen)題(ti)(ti),才創立(li)這(zhe)種(zhong)(zhong)和(he)物理(li)概念直(zhi)接(jie)聯系的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)學(xue)(xue)(xue)理(li)論(lun)的(de)(de)(de)(de),牛(niu)頓稱之為(wei)(wei)"流數(shu)(shu)術"。它所處理(li)的(de)(de)(de)(de)一(yi)些具(ju)體問(wen)題(ti)(ti),如(ru)切線問(wen)題(ti)(ti)、求(qiu)積(ji)問(wen)題(ti)(ti)、瞬時(shi)速(su)度問(wen)題(ti)(ti)以(yi)及函(han)數(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)極大和(he)極小值問(wen)題(ti)(ti)等,在牛(niu)頓前已經得到人們的(de)(de)(de)(de)研究了(le)(le)(le)。但牛(niu)頓超越(yue)(yue)了(le)(le)(le)前人,他站在了(le)(le)(le)更高的(de)(de)(de)(de)角度,對以(yi)往分(fen)(fen)散的(de)(de)(de)(de)結論(lun)加以(yi)綜(zong)合,將自(zi)古(gu)希臘以(yi)來(lai)求(qiu)解(jie)無限小問(wen)題(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)技巧統一(yi)為(wei)(wei)兩類普(pu)通的(de)(de)(de)(de)算法——微分(fen)(fen)和(he)積(ji)分(fen)(fen),并確立(li)了(le)(le)(le)這(zhe)兩類運算的(de)(de)(de)(de)互逆關系,從而完成了(le)(le)(le)微積(ji)分(fen)(fen)發(fa)明中最關鍵的(de)(de)(de)(de)一(yi)步,為(wei)(wei)近(jin)代科學(xue)(xue)(xue)發(fa)展提供了(le)(le)(le)最有效的(de)(de)(de)(de)工具(ju),開辟了(le)(le)(le)數(shu)(shu)學(xue)(xue)(xue)上(shang)的(de)(de)(de)(de)一(yi)個新紀元。
牛(niu)頓(dun)沒有及時(shi)發表(biao)微(wei)(wei)積(ji)(ji)分(fen)的研究成(cheng)果,他(ta)研究微(wei)(wei)積(ji)(ji)分(fen)可能比(bi)萊布尼茨早一些(xie),但是萊布尼茨所采取的表(biao)達(da)形式更加合理(li),而且關于微(wei)(wei)積(ji)(ji)分(fen)的著(zhu)作出版(ban)時(shi)間也比(bi)牛(niu)頓(dun)早。
1707年,牛(niu)(niu)頓的(de)(de)代數講義經(jing)整理后(hou)出版,定名為《普遍算(suan)術》。他主(zhu)要討論了(le)代數基礎及其(通(tong)過解(jie)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)(cheng))在解(jie)決各類(lei)問(wen)題(ti)(ti)中的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)。書中陳述了(le)代數基本概念與基本運算(suan),用(yong)(yong)大(da)量實例說(shuo)明了(le)如何(he)將各類(lei)問(wen)題(ti)(ti)化為代數方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)(cheng),同時對方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)根(gen)及其性質進(jin)行了(le)深入探討,引出了(le)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)(cheng)論方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)面的(de)(de)豐碩成(cheng)果(guo),如:他得出了(le)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)根(gen)與其判別(bie)式(shi)之(zhi)間(jian)的(de)(de)關系,指出可(ke)以利(li)用(yong)(yong)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)(cheng)系數確定方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)程(cheng)(cheng)(cheng)根(gen)之(zhi)冪的(de)(de)和數,即“牛(niu)(niu)頓冪和公式(shi)”。
牛頓對解(jie)析(xi)幾何(he)與綜合幾何(he)都有(you)貢獻。他在1736年(nian)出版的(de)(de)《解(jie)析(xi)幾何(he)》中引入了曲率中心(xin),給出密切線(xian)圓(yuan)(yuan)(或(huo)稱曲線(xian)圓(yuan)(yuan))概(gai)念(nian),提出曲率公式及計算曲線(xian)的(de)(de)曲率方法。并將自己的(de)(de)許多(duo)研究成果總結(jie)成專論《三(san)次曲線(xian)枚舉》,于(yu)1704年(nian)發(fa)表。此(ci)外,他的(de)(de)數學工作還涉及數值分析(xi)、概(gai)率論和初等數論等眾多(duo)領域。
牛(niu)頓在前人工作的基礎上(shang),提出(chu)“流數(shu)(shu)(fluxion)法”,建立了(le)(le)二項式定理,并和G.W.萊布尼茨幾乎同時創立了(le)(le)微積分(fen)學,得出(chu)了(le)(le)導(dao)數(shu)(shu)、積分(fen)的概念和運(yun)算法則,闡(chan)明了(le)(le)求導(dao)數(shu)(shu)和求積分(fen)是互逆的兩(liang)種運(yun)算,為(wei)數(shu)(shu)學的發展開辟了(le)(le)一個新紀元。
牛(niu)(niu)頓(dun)曾致(zhi)力(li)于顏色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象和光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)本性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究。1666年,他用(yong)三棱鏡研究日光(guang),得出結論:白光(guang)是由不(bu)(bu)同(tong)(tong)顏色(即不(bu)(bu)同(tong)(tong)波(bo)(bo)(bo)長(chang))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)混合而(er)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),不(bu)(bu)同(tong)(tong)波(bo)(bo)(bo)長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)有不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)折射(she)率(lv)(lv)。在可(ke)見光(guang)中,紅光(guang)波(bo)(bo)(bo)長(chang)最(zui)長(chang),折射(she)率(lv)(lv)最(zui)小;紫光(guang)波(bo)(bo)(bo)長(chang)最(zui)短,折射(she)率(lv)(lv)最(zui)大。牛(niu)(niu)頓(dun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)這一(yi)重要發(fa)現成為(wei)光(guang)譜分析的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎,揭(jie)示了光(guang)色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)秘密。牛(niu)(niu)頓(dun)還曾把(ba)一(yi)個(ge)磨(mo)得很(hen)精、曲率(lv)(lv)半徑較大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)凸透鏡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)凸面,壓在一(yi)個(ge)十分光(guang)潔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平面玻(bo)璃上,在白光(guang)照(zhao)射(she)下可(ke)看到,中心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)觸點(dian)是一(yi)個(ge)暗點(dian),周(zhou)圍則是明暗相間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)(tong)心圓圈。后人把(ba)這一(yi)現象稱為(wei)“牛(niu)(niu)頓(dun)環”。他創(chuang)立了光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)“微粒說”,從一(yi)個(ge)側面反映了光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運動(dong)(dong)性質,但牛(niu)(niu)頓(dun)對光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)“波(bo)(bo)(bo)動(dong)(dong)說”并不(bu)(bu)持反對態度。
1704年,牛(niu)(niu)頓著成(cheng)《光(guang)(guang)學》,系統(tong)闡(chan)述(shu)他(ta)(ta)在光(guang)(guang)學方面的研究成(cheng)果,其中他(ta)(ta)詳述(shu)了光(guang)(guang)的粒子理論。他(ta)(ta)認為光(guang)(guang)是(shi)由非常(chang)微(wei)(wei)小的微(wei)(wei)粒組成(cheng)的,而普通物(wu)質(zhi)是(shi)由較粗微(wei)(wei)粒組成(cheng),并推測如果通過某種(zhong)煉金術的轉化“難道物(wu)質(zhi)和(he)光(guang)(guang)不能互相(xiang)轉變嗎(ma)?物(wu)質(zhi)不可(ke)能由進入(ru)其結構中的光(guang)(guang)粒子得到主要的動(dong)力(Activity)嗎(ma)?牛(niu)(niu)頓還使用(yong)玻璃球制造了原始形(xing)式的摩(mo)擦靜(jing)電發電機。
牛頓確定(ding)(ding)了(le)冷卻(que)定(ding)(ding)律,即當物體表面與(yu)周圍有溫(wen)差時(shi),單位(wei)時(shi)間內從(cong)單位(wei)面積上散(san)失的熱量與(yu)這一溫(wen)差成(cheng)正比(bi)。
牛頓(dun)1672年(nian)創(chuang)制了反射望遠鏡。他用質(zhi)(zhi)點(dian)間的(de)(de)萬有(you)引(yin)(yin)力(li)(li)證明,密度呈球(qiu)(qiu)(qiu)對(dui)稱的(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)體對(dui)外(wai)的(de)(de)引(yin)(yin)力(li)(li)都可以用同(tong)(tong)質(zhi)(zhi)量(liang)的(de)(de)質(zhi)(zhi)點(dian)放在中心的(de)(de)位(wei)(wei)置來代替(ti)。他還用萬有(you)引(yin)(yin)力(li)(li)原理(li)說明潮汐(xi)的(de)(de)各種現象,指出潮汐(xi)的(de)(de)大小不但同(tong)(tong)月球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)位(wei)(wei)相有(you)關(guan),而(er)且同(tong)(tong)太(tai)陽(yang)的(de)(de)方位(wei)(wei)有(you)關(guan)。牛頓(dun)預言地球(qiu)(qiu)(qiu)不是正(zheng)球(qiu)(qiu)(qiu)體。歲差就(jiu)是由于(yu)太(tai)陽(yang)對(dui)赤道突出部分的(de)(de)攝動造成(cheng)的(de)(de)。
牛頓(dun)的(de)(de)哲學(xue)思想基本屬(shu)于自(zi)發的(de)(de)唯物主義(yi),他承認時間(jian)、空(kong)(kong)間(jian)的(de)(de)客觀存在(zai)。如同(tong)歷史上(shang)(shang)一(yi)切偉大(da)人(ren)物一(yi)樣,牛頓(dun)雖然對(dui)(dui)人(ren)類作(zuo)出了(le)巨大(da)的(de)(de)貢獻,但(dan)他也不能不受時代的(de)(de)限(xian)制。例如,他把時間(jian)、空(kong)(kong)間(jian)看(kan)作(zuo)是(shi)同(tong)運動(dong)著(zhu)的(de)(de)物質相脫離的(de)(de)東西,提(ti)出了(le)所謂絕對(dui)(dui)時間(jian)和絕對(dui)(dui)空(kong)(kong)間(jian)的(de)(de)概念;他對(dui)(dui)那些(xie)暫時無法解釋(shi)的(de)(de)自(zi)然現象(xiang)歸(gui)結為上(shang)(shang)帝的(de)(de)安(an)排,提(ti)出一(yi)切行星都是(shi)在(zai)某種外來的(de)(de)“第一(yi)推動(dong)力”作(zuo)用下才開始運動(dong)的(de)(de)說法。
《自然哲(zhe)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)數(shu)學(xue)(xue)原(yuan)理(li)(li)》牛頓最(zui)重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)著作,1687年出版(ban)。該(gai)書(shu)總結了他(ta)一生(sheng)中(zhong)許多重(zhong)要(yao)(yao)發現和研究(jiu)成果,其中(zhong)包括上述關(guan)于物(wu)體運動(dong)的(de)(de)(de)定律。他(ta)說,該(gai)書(shu)“所(suo)研究(jiu)的(de)(de)(de)主要(yao)(yao)是(shi)關(guan)于重(zhong)、輕流體抵抗力及其他(ta)吸引(yin)運動(dong)的(de)(de)(de)力的(de)(de)(de)狀況,所(suo)以我(wo)們研究(jiu)的(de)(de)(de)是(shi)自然哲(zhe)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)數(shu)學(xue)(xue)原(yuan)理(li)(li)。”該(gai)書(shu)傳(chuan)入(ru)中(zhong)國后,中(zhong)國數(shu)學(xue)(xue)家(jia)李善蘭(lan)曾譯(yi)出一部(bu)分,但未出版(ban),譯(yi)稿也遺(yi)失了。現有的(de)(de)(de)中(zhong)譯(yi)本是(shi)數(shu)學(xue)(xue)家(jia)鄭太樸翻譯(yi)的(de)(de)(de),書(shu)名為《自然哲(zhe)學(xue)(xue)之數(shu)學(xue)(xue)原(yuan)理(li)(li)》,1931年商務(wu)印書(shu)館初(chu)版(ban),1957、1958、2006年三次重(zhong)印。
牛(niu)頓(dun)是最(zui)有(you)影響的(de)(de)科學(xue)(xue)家,被譽為“物(wu)理(li)學(xue)(xue)之(zhi)父”,他(ta)是經典(dian)力(li)(li)學(xue)(xue)基(ji)(ji)(ji)礎(chu)的(de)(de)牛(niu)頓(dun)運(yun)動定律的(de)(de)建立者(zhe)。他(ta)發現的(de)(de)運(yun)動三(san)定律和(he)(he)萬(wan)(wan)有(you)引力(li)(li)定律,為近代(dai)物(wu)理(li)學(xue)(xue)和(he)(he)力(li)(li)學(xue)(xue)奠(dian)(dian)定了基(ji)(ji)(ji)礎(chu),他(ta)的(de)(de)萬(wan)(wan)有(you)引力(li)(li)定律和(he)(he)哥(ge)白尼的(de)(de)日心說奠(dian)(dian)定了現代(dai)天文(wen)學(xue)(xue)的(de)(de)理(li)論基(ji)(ji)(ji)礎(chu)。直到(dao)今天,人(ren)造地球衛星、火箭、宇宙飛船的(de)(de)發射(she)升空和(he)(he)運(yun)行軌道的(de)(de)計算,都仍以這作為理(li)論根據(ju)。在2005年,英國皇家學(xue)(xue)會進行了一場名為“誰是科學(xue)(xue)史(shi)上最(zui)有(you)影響力(li)(li)的(de)(de)人(ren)”的(de)(de)民意(yi)調查,牛(niu)頓(dun)被認為比阿爾伯特·愛因斯坦(tan)更具影響力(li)(li)。對牛(niu)頓(dun)的(de)(de)毛(mao)發進行基(ji)(ji)(ji)因分析(xi),認為牛(niu)頓(dun)是艾(ai)斯伯格(ge)癥候群(qun)攜帶者(zhe),有(you)XQ28基(ji)(ji)(ji)因的(de)(de)表現,這更增添了牛(niu)頓(dun)的(de)(de)神秘感(gan),但并未(wei)影響到(dao)他(ta)巨人(ren)的(de)(de)形象。