人們普遍認(rèn)為，牛頓是大科學(xué)家，是近代科學(xué)的象征。他生前就成為科學(xué)界的主宰，幾乎被當(dāng)作偶像崇拜。他作為英國皇家學(xué)會連任24年的終身會長，法國科學(xué)院至尊的外國院士，還兼任英國造幣局局長和國會議員，并前所未有地被封為貴族，獲得爵士稱號。他死后作為自然科學(xué)家又第一個獲得國葬，長眠于威斯敏特教堂，還是歷代帝王和第一流名人的墓地。
牛頓身后的聲望有增無減。他不僅以不朽的著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》、《光學(xué)》等流傳于世，而且由于后繼大師們的發(fā)展，他的思想觀念長期統(tǒng)率著科學(xué)戰(zhàn)線上的士卒。他在物理、數(shù)學(xué)研究上的主要成果，至今仍是各國大中學(xué)生必修的功課。
不是天生的神童
少年時代的牛頓不像高斯、維納那樣，從小就顯露出引人注目的科學(xué)天才；也不像莫扎特那樣表現(xiàn)了令人驚嘆的藝術(shù)稟賦。他跟普通人一樣，輕松愉快地度過了中學(xué)時代。如果說牛頓和別的孩子有什么不同的話，那就是他的動手能力相當(dāng)強(qiáng)。他每做一件東西，總是一聲不吭地埋頭苦干。如果做得不合適就拆了重做，絕不馬虎。他做過會活動的水車；做過能測出準(zhǔn)確時間的水鐘；還做過一種水車風(fēng)車聯(lián)動裝置，使風(fēng)車可以在無風(fēng)時借助水力驅(qū)動。
1658年9月3日，一場罕見的暴風(fēng)雨侵襲英格蘭。狂風(fēng)怒吼，牛頓家的房子直晃悠，就像要倒了似的。牛頓為大自然的威力迷住了，不禁想測驗颶風(fēng)的力量。他冒著狂風(fēng)暴雨來到后院，一會兒逆風(fēng)跑，一會兒順風(fēng)跳。為了接受更多的風(fēng)力，他索性敞開斗篷向上跳躍，認(rèn)準(zhǔn)起落點(diǎn)，仔細(xì)量距離，看狂風(fēng)把他吹出多遠(yuǎn)。
1661年，18歲的牛頓從中學(xué)畢業(yè)后考上了劍橋大學(xué)。這是英國最古老的大學(xué)之一，是全國青年學(xué)生向往的最高學(xué)府。盡管牛頓在中學(xué)里是個優(yōu)等生，可是劍橋大學(xué)集中了各地的尖子學(xué)生，他的學(xué)習(xí)成績趕不上別人，特別是數(shù)學(xué)的差距更大。牛頓并不氣餒，就像他少年時代喜歡思考問題一樣，踏踏實實地學(xué)習(xí)，直到透徹地理解為止。他在大學(xué)的頭兩年里，除了學(xué)習(xí)算術(shù)、代數(shù)、三角以外，還認(rèn)真學(xué)習(xí)了歐幾里得《幾何原本》，彌補(bǔ)了過去的不足。他又鉆研笛卡兒的《幾何學(xué)》，熟練地掌握了坐標(biāo)法。這些數(shù)學(xué)知識，為牛頓后來的科學(xué)研究打下了堅實的基礎(chǔ)。
科學(xué)史上的奇跡
1665年，牛頓22歲，他從劍橋大學(xué)畢業(yè)了。在兩年的鄉(xiāng)居期間，發(fā)明了微積分，發(fā)現(xiàn)了白光的組成，并且開始研究引力問題。
1666年1月，有一天牛頓請母親和弟妹到自己房間里來。房間里黑洞洞的，只從窗子的一個小孔中透過一線陽光，在墻上照出一個白色的光點(diǎn)。牛頓讓他們注意看墻上的光點(diǎn)。他手里拿著自制的三棱鏡，放在光線入口處，使光折射到對面墻上，光點(diǎn)附近突然映出一條瑰麗的彩帶。這條彩帶同雨后晴空中出現(xiàn)的彩虹一樣，由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等七種顏色組成。牛頓和自己的親人共同觀賞了人工復(fù)現(xiàn)的自然景象。后來，牛頓又用第二個三棱鏡把七種單色光合成白光。他用白光分解實驗宣告了光譜學(xué)的誕生。
牛頓在探索光色之謎的同時，還在探索引力之謎。
1666年秋天的一個下午，牛頓長時間埋頭工作以后有些疲倦，就到后院去散步。他信步走到蘋果樹下，坐在長凳上觀賞田野秋色。他不由得又想起了引力之謎，思維翻騰起來。
突然，一個蘋果從樹上掉了下來。熟了的蘋果為什么會向下掉？地球在吸引它？對，是地球的吸引！蘋果熟了向下掉，扔到空中的石頭也要向下掉，都是因為地球在吸引它們。地面上的東西都要受到地球的吸引。月亮所以會繞著地球轉(zhuǎn)，也是因為地球在吸引著它。想著想著，牛頓的眼里閃出奇異的光芒，他長時期來想了又想的問題，終于找到了解決的線索。
24的牛頓發(fā)現(xiàn)了天地萬物間都存在著引力，這種引力同距離的平方成反比，即所謂引力的平方反比定律。十多年以后，牛頓出色地證明了這個定律是完全正確的。
構(gòu)成了宏偉壯麗的力學(xué)大廈
1684年1月，在倫敦皇家學(xué)會的一個房間里，哈雷、胡克和瑞恩在討論有關(guān)作用于太陽和行星之間的引力問題。這三個科學(xué)家雖然都認(rèn)識到了引力同距離的平方成反比，但是由于他們數(shù)學(xué)分析能力不足，無法證明這點(diǎn)。他們反復(fù)研究了幾個月，始終琢磨不透。
哈雷想到了以刻苦鉆研著稱的牛頓。1684年8月，哈雷從倫敦來到劍橋大學(xué)向牛頓請教。當(dāng)時，牛頓已經(jīng)完成從開普勒定律到萬有引力的論證。
哈雷深刻認(rèn)識到牛頓這份計算的重要性，懇請牛頓發(fā)表他的著作。牛頓被說服了，開始動手寫作劃時代的巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。這部巨著從內(nèi)容、結(jié)構(gòu)到數(shù)學(xué)方法的選用方面都遇到極大的困難。
牛頓以他非同尋常的才智，犧牲休息時間，放棄娛樂活動，夜以繼日、如癡如狂地進(jìn)行寫作，終于大功告成。1686年4月完成第一編，第二、三編直到第二年春天才脫稿。全書于1687年仲夏出版，受到學(xué)術(shù)界的贊頌，很快銷售一空。
牛頓在《原理》這部巨著里，不但從數(shù)學(xué)上論證了萬有引力定律，而且把力學(xué)確立為完整、嚴(yán)密、系統(tǒng)的學(xué)科。他在概括和總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，通過自己的觀察和實驗，提出了“運(yùn)動三定律”。這三條定律和萬有引力定律共同構(gòu)成了宏偉壯麗的力學(xué)大廈的主要支柱。這座力學(xué)大廈是近代天文學(xué)和力學(xué)發(fā)展的基地，是機(jī)械、建筑等工程技術(shù)發(fā)展的基地，也是機(jī)械唯物論統(tǒng)治自然科學(xué)領(lǐng)域的基地。
