只要你是學工科的或理科的 ，牛頓會在教材裡從初中伴隨著你到博士畢業， 簡直是考試的噩夢好不好。

說正經的

1 數學上，獨自發明瞭“流數法”(即微積分)，二項式展開定理，發現了無窮級數等。微積分的出現，成了數學發展中除了幾何和代數意外另一個重要的分支——數學分析，並進一步發展為微分幾何、微分方程、變分法等等，這些又反過來促進了理論物理學的發展；

2 光學上，第一個用三稜鏡的分光原理看清白光的本質，發表《光學》經典著作。他甚至自己製作了第一臺反射式望遠鏡；

3 力學上，提出著名的“牛頓三定律”，憑一己之力構建了經典力學的大部分框架；

4 天文學上，先是闡釋了重力，然後提出萬有引律定律；

5 此外，在熱力學，流體力學，化學，聲學上都有出色的成就；

6 發表《自然哲學的數學原理》、《光學》和《實驗之論》等著作，以及《曲線求積分》、《繞轉物體的研究》等諸多論文；

7 作為一位虔誠的基督徒，痴迷對《聖經》的研究，所研究的深度和廣度超過當時英國專職神學研究人員。他痴迷鍊金術，把自己人生中很大一部分時間用於鍊金，並留下海量的記錄和手稿；

8 牛頓參與了英國金本位制度的設計，而該制度在經濟學和金融學十分重要；

9 被皇家女王封為爵爺，官至皇家造幣局局長兼皇家學會會長。

牛頓的創造標誌著現代力學誕生、物理學誕生，乃至近代自然科學誕生。

關於物理，有一件很奇怪的事兒，不知道你發現了沒有。在兩千多年前已經出現了物理學。最著名的就是亞里士多德的《物理學》。亞里士多德生活在公元前384年－前322年。在高中的物理裡面，亞里士多德的名聲很差。實際上一直到大學物理，都是如此。因為，亞里士多德的物理學大部分內容都是錯的。但即便是錯的，這個事實也已經表明，2000多年前，西方已經誕生了物理學。但是，為什麼直到伽利略、牛頓時代，物理學才真正誕生呢？ 在科學史上以1687年牛頓出版《自然哲學之數學原理》為標誌，力學誕生、物理學誕生，近代自然科學誕生。在此之前，亞里士多德的物理學竟然統治西方思想世界長達2000年左右。這是為什麼？為什麼牛頓的著作出版標誌著近代自然科學的誕生呢？原因只有兩個。

第一個原因是，物理學的實驗傳統建立。 第谷布拉赫用他的精密儀器，一輩子仰望星空，積累了大量的觀測資料。開普勒對第谷布拉赫的資料研究了一輩子，提出了開普勒三大定律。到了伽利略，他不但發明瞭望遠鏡，直接看到了月球上的環形山，而且，他還做實驗。伽利略用實驗證明亞里士多德的論斷是錯誤的。最著名的是比薩斜塔實驗推翻了亞里士多德的論斷，更重的物體比輕一些的物體更快快的落地。

第二個原因，是物理學的公理化的建立。 牛頓繼承了第谷布拉赫、開普勒、伽利略的傳統。首先，牛頓是實驗的行家。牛頓的《光學》裡面大量的記錄了各種型別的實驗，例如三稜鏡實驗證明自然光並不是白色的，而是許多顏色（波長或頻率）的光混合在一起的，等等。三稜鏡把白色的自然光“分解”成了多種顏色的單色光。其次，牛頓是資料分析的行家，如同開普勒一樣，善於從資料中發現規律。不但如此，牛頓把他的前輩們積累的知識全都繼承下來了。當然，即便如此，牛頓還稱不上偉大。牛頓最偉大的貢獻在於，他把物理學公理化了。

在牛頓之前，人們想都不敢想。 在這本厚達700多頁的《自然哲學之數學原理》，牛頓寫道“我寫的不是關於人手之力，而是關於自然力方面的東西，而且主要是探討那些與重力、浮力、彈性力、流體阻力。以及諸如此類不論是吸引或排斥的力有關的事物。因此，我把這部著作叫作《自然哲學之數學原理》，因為哲學的全部任務看來就在於從各種運動現象來研究各種自然之力，而後用這些力去論證其他的現象。”（牛頓，p16） 顯然，牛頓開創了一個典範。

牛頓之牛，體現在三個方面。第一個，牛頓是現代經典力學的奠基人；第二個，牛頓是世界上第一個自然神論者；第三個，牛頓是第一個一不小心終結了神學的人。

艾薩克·牛頓，是英國皇家學會會長，英國著名的物理學家，被稱讚為是百科全書式的“全才”，是給黑暗世界帶去光明的人。牛頓著有《自然哲學的數學原理》、《光學》。牛頓還被評選為2000年來最偉大科學家排行榜的榜首，而愛因斯坦只能屈居於第二名。牛頓在1687年發表的論文《自然定律》裡，對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀裡物理世界的科學觀點，併成為了現代工程學的基礎。他透過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律；牛頓為太陽中心說提供了強有力的理論支援，並推動了近代的科學革命。在力學上，牛頓闡明瞭動量和角動量守恆的原理，提出牛頓運動定律。在光學上，他發明了反射望遠鏡，並基於對三稜鏡將白光發散成可見光譜的觀察，發展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律，並研究了音速。在數學上，牛頓與戈特弗裡德·威廉·萊布尼茨分享了發展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定理，提出了“牛頓法”以趨近函式的零點，併為冪級數的研究做出了貢獻。在經濟學上，牛頓提出金本位制度（牛頓還是皇家鑄幣廠廠長），具有經濟學上的巨大貢獻。牛頓經典力學的基本定律，是牛頓運動定律或與牛頓定律有關且等價的其他力學原理，它是20世紀以前的力學。牛頓經典力學認為質量和能量各自獨立存在，且各自守恆，它適用於物體運動速度遠小於光速的範圍。牛頓力學較多采用直觀的幾何方法，在解決簡單的力學問題時，比分析力學方便簡單。牛頓還是世界上第一個自然神論者。所謂“自然神論”，是相信神創造這世界之後，就讓自然規律去統治這個世界，自己再不插手，世界在自然規律的支配下運轉。牛頓正是抱著這種宇宙觀，所以牛頓對事情的解釋是自然規律加機率，當然沒禱告什麼事。在他那部著名的著作裡面，牛頓明確地說:他認為天體之所以會運動，是因為上帝創造了萬物以後，也設定了各種自然規律，比如運動定律等等。上帝先把它們一推，然後天體就按“動者恆動”的定律一直運動下去，事物都就按照自然規律和機率順其自然的發生。上帝不再作任何事情。牛頓這一思想，在當時宗教神學籠罩的歐洲，非常具有進步性。牛頓還不是三位一體的信奉者。三位一體是基督教信仰的核心，是不可動搖的基本信念。牛頓不信三位一體，說明牛頓非常具有懷疑精神。牛頓出生的年代相當於中國的明朝，在那個時代，世界上是沒有真正的無神論者的，所以牛頓不是無神論者，這非常正常。如果說牛頓是無神論者，那反而就特別奇怪了。雖然牛頓不是無神論者，但牛頓不但的質疑三位一體，而且沒有看重上帝的地位，只把上帝看成一個可有可無的無足輕重的角色，他甚至在文章裡面調侃過上帝。牛頓的這種質疑精神，在現在看來，也是非常具有進步精神的。牛頓不是無神論者，但他建立的物理帝國，是現代科學的起點，從此科學在大道上一路狂飆，把宗教神學拋到後面，與上帝分道揚鑣。牛頓就是這樣一不小心的就終結了神學，與20世紀愛因斯坦一不小心終結了哲學一樣，都是歷史發展註定的事情。神學是必定被終結的，即使沒有牛頓也是一樣。終結神學的歷史任務落在了牛頓肩上，牛頓由此永垂史冊，與日月同輝。

答|艾慄斯

牛頓有多牛？晚年隨便玩個金融，能把英國玩成金本位，奠定強國的金融基礎。1970年英國發行的一英鎊紙幣上就有牛頓的身影。

為什麼要重鑄貨幣呢？原先英國從中世紀開始就與歐洲大陸上其他國家一樣，實行的是金銀兩種鑄幣同時作為本位幣，這種叫做複本位制度。也就是說，金銀幣可以在市場上自由流通、買賣。

但是到了十七世紀末期，英國市場上的銀幣數量大大縮水，嚴重影響了貨幣體系的穩定性。

究其原因，一方面是因為民間私熔，將好足值硬幣儲存下來，破損的花出去，即格雷欣的“劣幣驅逐良幣”法則；另一方面更主要的原因是是因為金銀兌換比例在各個國家的不同，導致銀幣價格較低的英國，銀幣被私溶後透過海上貿易船運往國外兌換金子去了。

牛頓在皇家鑄幣廠的時候花了三年時間，鑄造了680萬英鎊的新幣投入市場，但是很快因為以上原因，導致新鑄幣又一次以更快的速度在市場上“消失了”。

這時，作為天才，牛頓敏銳發現了問題所在——英國的金價太高，所謂“真金套白銀”的利益誘惑帶走了白銀。於是在1717年9月，牛頓寫下並提交了一份名為《關於歐洲通貨中金銀價值問題的報告》，報告裡這樣寫道：

“自幾尼（金幣）被鑄造以來，就一直處於被高估的狀態，在以銀幣為本位貨幣下的英格蘭，幾尼的被高估導致金銀兌換比失衡。而在歐洲大陸各國，銀幣的價值較高，這就造成我國國內的銀幣外流，而國外的金幣不斷流向英格蘭……因此，將幾尼定為21先令才是合理的。”

這是在英國曆史上，第一次將黃金與英鎊聯絡起來，可以看做是英國奠定“金本位”邁出的最初一步，而這一步的推動者就是牛頓。

金本位的確立扭轉了英國在世界上的金融格局，從此到一戰前很長一段時間裡，金本位制度就像不列顛女神一樣為英國的物價、匯率以及英鎊的穩定性保駕護航，可以說，十八世紀時候，倫敦城成為世界金融中心，以及英國海上貿易的巨大成功，都是架設在金本位的這個基礎上的。

難怪牛頓位列赫赫閃耀的世界偉人之巔、英國國寶之林，死後安葬於威斯敏斯特大教堂與英國國王們同眠。

嗯，不玩物理隨便玩玩金融也是這麼牛。

1 數學上，獨自發明瞭“流數法”(即微積分)，二項式展開定理，發現了無窮級數等。微積分的出現，成了數學發展中除了幾何和代數意外另一個重要的分支——數學分析，並進一步發展為微分幾何、微分方程、變分法等等，這些又反過來促進了理論物理學的發展；

2 光學上，第一個用三稜鏡的分光原理看清白光的本質，發表《光學》經典著作。他甚至自己製作了第一臺反射式望遠鏡；

3 力學上，提出著名的“牛頓三定律”，憑一己之力構建了經典力學的大部分框架；

4 天文學上，先是闡釋了重力，然後提出萬有引律定律；

5 此外，在熱力學，流體力學，化學，聲學上都有出色的成就；

6 發表《自然哲學的數學原理》、《光學》和《實驗之論》等著作，以及《曲線求積分》、《繞轉物體的研究》等諸多論文；

7 作為一位虔誠的基督徒，痴迷對《聖經》的研究，所研究的深度和廣度超過當時英國專職神學研究人員。他痴迷鍊金術，把自己人生中很大一部分時間用於鍊金，並留下海量的記錄和手稿；

8 牛頓參與了英國金本位制度的設計，而該制度在經濟學和金融學十分重要；

9 被皇家女王封為爵爺，官至皇家造幣局局長兼皇家學會會長。

晚年隨便玩個金融，能把英國玩成金本位，奠定強國的金融基礎。1970年英國發行的一英鎊紙幣上就有牛頓的身影。

我們住在房子裡面，房子外面發生暴風雨，雷電交加，由於房子的外牆抵抗了外界的風霜雪雨，使我們住在房子裡面感到安全。現在聽到引力波，宇宙大爆炸，黑洞等等好象都與地球發生直接的聯糸，地球好像沒有安全感，牛頓雖然發現萬有引力定律，但沒有做出我們地球與星球的引力範圍，也就是說住在房子中，卻沒有看到 房子的外牆。外牆保護著房子，外牆外面的事情與住在房子裡的人無關。

在讀牛頓萬有引力定律的時候，總覺的牛頓沒有確定兩物體引力有效範圍。所以我用高等數學極限思想寫了。

牛頓做了兩物體有效距離萬有引力定律F=GmM/r^2. 什麼叫有效距離，打個比方，我們用手抓東西，在我們手有效長度內我們能將東西抓住，超出範圍我們就抓不住。再如兩塊相互吸引的磁鐵，我們將它分開，當距離達到一定點時，兩塊磁鐵的相互吸引力就消失了。兩事物離開多大距離引力就沒有了，牛頓沒有做。

地球與宇宙引力作用

我們先看級數：1/1，1/4，1/9，1/16，⋯⋯1/10000，⋯⋯1/n接近於零，極限lim=0

GmM/1，GmM/4，GmM/9，GmM/16，⋯⋯GmM/10000，⋯⋯GmM/n接近於零，極限lim=0

萬有引力定律：F=GmM/r^2. 可以展開成級數，用1，2，3……n代入r

F=GmM/1^2. F=GmM/2^2……F=GmM/n^2＜xm=0. X是修正係數。

萬有引力定律展開級數可以看出，將GmM看成常數，引力隨著距離增長而縮小，當距離增長到一定點，引力作用就接近零0⃣️，極限值等於0。0點就成邊界線，丨邊界線以外的星星跟地球沒有引力關係。

1、地球

地球沒有引力:

如果你說地球有引力，那麼這個“引力”怎麼來？說不清。既然你說不出說不清怎麼來，那麼就不能確定地球有“引力”。

那蘋果掉下來，怎麼解釋呢？那是因為空氣對蘋果的斥力所至。

蘋果下落，為什麼？ 蘋果在空中，蘋果上方空氣彈性小，下方空氣彈性大。因為上方空氣連線藍天則彈性小，下方空氣連線大地則彈性大。蘋果彈性分別與上下空氣彈性相互作用後，蘋果發現它與上方空氣的彈性差值更大，也就是說，上方空氣對蘋果的斥力更大。因為上方空氣對蘋果的斥力，所以蘋果下落。

牛頓曾經說過一句話——如果說我看得遠，那是因為我站在巨人們的肩上。這句話充滿了驕傲與自負，但是隻有這句話最配得上牛頓。牛頓骨子裡是一個驕傲的人，他也有時候會把他的驕傲表現出來。牛頓站在科學史上的第一個巔峰上，腳下都是一個個科學巨人，後來者也只能儘可能與他比肩而立。後世科學家恐怕也只有愛因斯坦和麥克斯韋有資格與牛頓並立。不知道大家對牛頓是何印象？是高考為難你的牛頓三定律，抑或是大學為難你的微積分？牛頓是這樣評價自己的：

我不知道世上的人對我怎樣評價，我卻這樣認為：我好像是在海上玩耍，時而發現了一個光滑的石子兒，時而發現一個美麗的貝殼而為之高興的孩子，儘管如此，那真理的海洋還神秘地展現在我們面前。

牛頓死後舉行了國葬，葬於威斯敏斯特教堂。牛頓的墓碑上用灰白相間的大理石雕刻了牛頓的浮雕像，周圍是一群使用數學儀器的小天使。斜靠著的右肘下是四本書，《神學》、《年代學》、《光學》、《自然哲學的數學原理》。他的墓碑上鐫刻著：讓人類歡呼，曾經有這樣偉大的一位人類在世界上存在過。

牛頓的一生痴迷於科學與神學。科學方面，主要在力學、數學、光學上取得重大成就。在力學上，有牛頓三定律和萬有引力定律；在數學上，牛頓發明了微積分；在光學上，牛頓發明了反射式望遠鏡，提出了光的色散原理，即白色的光是由七種顏色的光組成的。神學方面，牛頓痴迷於鍊金術和尋找內心的寄託。這其中有兩方面的原因：第一，牛頓追求終極的真理；第二，牛頓性格孤僻，缺少人間真情的溫暖，這和他從小缺少母愛和終生未婚有關係。

牛頓既是偉大的綜合者，也是新時代的開創者。他在前人知識的基礎上，完成了近代物理學發展史上第一次理論大綜合。這裡的前人主要是：伽利略、笛卡爾、開普勒。對牛頓影響巨大的還有一本書——《幾何原本》，沒錯，就是這本書啟發了牛頓的科學研究方法——科學理論需要假設。某種程度上來說，牛頓的《自然哲學的數學原理》的形式是模仿《幾何原本》的。《幾何原本》，再加上伽利略提出的數學推理和實驗驗證的科學研究方法，就是牛頓的科學研究方法。牛頓建立的科學體系一掃兩千年中世紀的黑暗，人類真正迎來了理性的科學時代。

《自然哲學的數學原理》在科學史上的地位有多重要，再怎麼讚譽都不為過。首先，牛頓透過這本書第一次系統地闡述了以牛頓三定律和萬有引力定律為基礎的科學體系，徹底推翻了舊的亞里士多德世界觀，開創了人類新的世界觀，並且豐富了人類的知識；其次，牛頓向世人展現了自己的科學研究方法——先提出假設、再理論推理、最後實驗驗證——這套研究科學的方法延用至今，依舊是科學家研究科學的思想方法。

按照時間順序分項來說，層次更清晰：

（1）17世紀後半葉，牛頓建立了系統的經典力學體系——較之前的布魯諾、伽利略、開普勤有了更大的突破。

（2）1665年，他發現了廣義二項式定理，並以此發展成一套新的數學理論——微積分學。

（3）1684年發表《論運動》，證明了他自己發現的“向心力與半徑的平方成反比”的結論。

（4）透過蘋果落地的觀察，他發現行星運動力與地面物體的重力是同一種類型的力，又經過20年的不懈努力，終於在1685年用微積分證明了這一觀點的正確。同年他還公佈說：宇宙中所有球體如果全部質量都集中在球體的中心的話，那麼它的引力保持恆定，即球體的引力等於球心質點的引力——萬有引力定律被確定了下來。

（5）1687年牛頓發表《自然哲學的數學原理》標誌著經典力學的最終建立，與《光學》一起被稱為科學史上的兩座豐碑。

（6）在《數學原理》中，牛頓總結出力學三定律：即物體受與不受外力時的運動狀態和物體反作用力，再加上萬有引力定律，足以使他成為力學界的泰斗！

從他身上，人們學會了用理性來解決一切實際問題！

牛頓三大定律：1、貫性定律，2、作用力與反作用力，3、萬有引力定律。牛頓曾說：他只不過是沙灘上玩耍的一個小孩。

牛頓終身成就輝煌，可以說達到了前無古人的地步，在物理學、數學、天文學、力學等領域都取得了卓越的成就，人們最耳熟能詳的的是他提出的“力學三大定律”，“萬有引力”定律，幾乎解釋了整個經典力學，量子力學方面提出了“微粒說”。光學方面，利用三稜鏡實驗解釋了光的顏色，創造了微積分學說，發明了反射望遠鏡，解釋了潮汐現象

牛頓的成就，恩格斯在《英國狀況十八世紀》中概括得最為完整：“牛頓由於發明了萬有引力定律而創立了科學的天文學，由於進行了光的分解而創立了科學的光學，由於創立了二項式定理和無限理論而創立了科學的數學，由於認識了力的本性而創立了科學的力學”。

（1）牛頓的物理成就

牛頓是經典力學理論的集大成者。他系統的總結了伽利略、開普勒和惠更斯等人的工作，得到了著名的萬有引力定律和牛頓運動三定律。

在哈雷的敦促下，1686年底，牛頓寫成劃時代的偉大著作《自然哲學的數學原理》一書。

皇家學會經費不足，出不了這本書，後來靠了哈雷的資助，這部科學史上最偉大的著作之一才能夠在1687年出版。 牛頓在這部書中，從力學的基本概念(質量、動量、慣性、力)和基本定律(運動三定律)出發，運用他所發明的微積分這一銳利的數學工具，不但從數學上論證了萬有引力定律，而且把經典力學確立為完整而嚴密的體系，把天體力學和地面上的物體力學統一起來，實現了物理學史上第一次大的綜合。

（2）牛頓的數學成就

牛頓將古希臘以來求解無窮小問題的種種特殊方法統一為兩類演算法：正流數術（微分）和反流數術（積分），反映在1669年的《運用無限多項方程》、1671年的《流數術與無窮級數》、1676年的《曲線求積術》三篇論文和《原理》一書中，以及被儲存下來的1666年10月他寫的在朋友們中間傳閱的一篇手稿《論流數》中。與此同時，他還在1676年首次公佈了他發明的二項式展開定理。牛頓利甩它還發現了其他無窮級數，並用來計算面積、積分、解方程等等。1684年萊布尼茲從對曲線的切線研究中引入了和拉長的S作為微積分符號，從此牛頓創立的微積分學在各國迅速推廣。

微積分的出現，成了數學發展中除幾何與代數以外的另一重要分支——數學分析（牛頓稱之為“藉助於無限多項方程的分析”），並進一步進進發展為微分幾何、微分方程、變分法等等，這些又反過來促進了理論物理學的發展。例如瑞士J.伯努利曾徵求最速降落曲線的解答，這是變分法的最初始問題，半年內全歐數學家無人能解答。1697年，一天牛頓偶然聽說此事，當天晚上一舉解出，並匿名刊登在《哲學學報》上。伯努利驚異地說：“從這鋒利的爪中我認出了雄獅”。

（3）牛頓在光學上的成就

牛頓的《光學》是他的另一本科學經典著作（1704年）。該書用標副標題是“關於光的反射、折射、拐折和顏色的論文”，集中反映了他的光學成就。

在流體力學方面，牛頓指出流體粘性阻力與剪下率成正比，這種阻力與液體各部分之間的分離速度成正比，符合這種規律的（如、空氣與水）稱為牛頓流體。

在熱學方面，牛頓的冷卻定律為：當物體表面與周圍形成溫差時，單位時間單位面積上散失的熱量與這一溫差成正比。

在聲學方面，他指出聲速與大氣壓強平方根成正比，與密度平方根成反比。他原來把聲傳播作為等溫過程對待，後來P.S.拉普拉斯糾正為絕熱過程。

（4）牛頓的哲學思想和科學方法

牛頓在科學上的巨大成就連同他的樸素的唯物主義哲學觀點和一套初具規模的物理學方法論體系，給物理學及整個自然科學的發展，給18世紀的工業革命、社會經濟變革及機械唯物論思潮的發展以巨大影響。這裡只簡略勾畫一些輪廓。

牛頓的哲學觀點與他在力學上的奠基性成就是分不開的，一切自然現象他都力圖力學觀點加以解釋，這就形成了牛頓哲學上的自發的唯物主義，同時也導致了機械論的盛行。事實上，牛頓把一切化學、熱、電等現象都看作“與吸引或排斥力有關的事物”。例如他最早闡述了化學親和力，把化學置換反應描述為兩種吸引作用的相互競爭；認為“透過運動或發酵而發熱”；火藥爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞擊、分解、放熱、膨脹的過程，等等。

這種機械觀，即把一切的物質運動形式都歸為機械運動的觀點，把解釋機械運動問題所必需的絕對時空觀、原子論、由初始條件可以決定以後任何時刻運動狀態的機械決定論、事物發展的因果律等等，作為整個物理學的通用思考模式。可以認為，牛頓是開始比較完整地建立物理因果關係體系的第一人，而因果關係正是經典物理學的基石。

牛頓在科學方法論上的貢獻正如他在物理學特別是力學中的貢獻一樣，不只是創立了某一種或兩種新方法，而是形成了一套研究事物的方法論體系，提出了幾條方法論原理。在牛頓《原理》一書中集中體現了以下幾種科學方法：

①實驗——理論——應用的方法。牛頓在《原理》序言中說：“哲學的全部任務看來就在於從各種運動現象來研究各種自然之力，而後用這些方去論證其他的現象。”科學史家I.B.Cohen正確地指出，牛頓“主要是將實際世界與其簡化數學表示反覆加以比較”。牛頓是從事實驗和歸納實際材料的巨匠，也是將其理論應用於天體、流體、引力等實際問題的能手。

②分析——綜合方法。分析是從整體到部分（如微分、原子觀點），綜合是從部分到整體（如積分，也包括天與地的綜合、三條運動定律的建立等）。牛頓在《原理》中說過：“在自然科學裡，應該像在數學裡一樣，在研究困難的事物時，總是應當先用分析的方法，然後才用綜合的方法……。一般地說，從結果到原因，從特殊原因到普遍原因，一直論證到最普遍的原因為止，這就是分析的方法；而綜合的方法則假定原因已找到，並且已經把它們定為原理，再用這些原理去解釋由它們發生的現象，並證明這些解釋的正確性”。

③歸納——演繹方法。上述分析一綜合法與歸納一演繹法是相互結合的。牛頓從觀察和實驗出發。“用歸納法去從中作出普通的結論”，即得到概念和規律，然後用演繹法推演出種種結論，再透過實驗加以檢驗、解釋和預測，這些預言的大部分都在後來得到證實。當時牛頓表述的定律他稱為公理，即表明由歸納法得出的普遍結論，又可用演繹法去推演出其他結論。

④物理——數學方法。牛頓將物理學範圍中的概念和定律都“儘量用數學演出”。愛因斯坦說：“牛頓才第一個成功地找到了一個用公式清楚表述的基礎，從這個基礎出發他用數學的思維，邏輯地、定量地演繹出範圍很廣的現象並且同經驗相符合”，“只有微分定律的形式才能完全滿足近代物理學家對因果性的要求，微分定律的明晰概念是牛頓最偉大的理智成就之一”。牛頓把他的書稱為《自然哲學的數學原理》正好說明這一點。

牛頓的方法論原理集中表述在《原理》第三篇“哲學中的推理法則”中的四條法則中，此處不再轉引。概括起來，可以稱之為簡單性原理（法則1），因果性原理（法則2），普遍性原理（法則3），否證法原理（法則4，無反例證明者即成立）。有人還主張把牛頓在下一段話的思想稱之為結構性原理：“自然哲學的目的在於發現自然界的結構的作用，並且儘可能把它們歸結為一些普遍的法規和一般的定律——用觀察和實驗來建立這些法則，從而匯出事物的原因和結果”。

牛頓的哲學思想和方法論體系被愛因斯坦贊為“理論物理學領域中每一工作者的綱領”。這是一個指引著一代一代科學工作者前進的開放的綱領。但牛頓的哲學思想和方法論不可避免地有著明顯的時代侷限性和不徹底性，這是科學處於幼年時代的最高成就。牛頓當時只對物質最簡單的機械運動作了初步系統研究，並且把時空、物質絕對化，企圖把粒子說外推到一切領域（如連他自己也不能解釋他所發現的“牛頓環”），這些都是他的致命傷。牛頓在看到事物的“第一原因”“不一定是機械的”時，提出了“這些事情都是這樣地井井有條……是否好像有一位……無所不在的上帝”的問題，（《光學》，疑問29），並長期轉到神學的“科學”研究中，費了大量精力。但是，牛頓的歷史侷限性和他的歷史成就一樣，都是啟迪後人不斷前進的教材。

自然和自然的法則在黑夜中隱藏；

上帝說，“讓牛頓去吧！”於是一切都被照亮。

這句話，一點都沒有言過其實。不要不服氣，也不要把牛頓拉入到意識形態的爭論中去。一萬年以後，人們仍需學習牛頓的定律，牛頓的微積分，...

牛頓，伊薩克（1642——1727）偉大的英國物理學家、天文學家和數學家，力學道門科學的創始人。

牛頓發現了萬有力定律和力學的基本定律，並根據這些定律創立了天體執行的理論。

牛頓所確定的力學定律是：

（1）任何物體如果不受到改變其狀態的外力的作用，就繼續保持其靜止狀態，或等速直線運動狀態；

（2）運動量的變化和作用的外力成正比，並且這個變化是沿著該外力的作用方向而進行的；

（3）作用和反作用大小相等，方向相反。

牛頓製造第一架望遠鏡，他第一次提出了色的科學理論：他把太陽光分析成彩色的光譜。牛頓認為，光是由光源放射出的極微小的粒子構成的。在牛頓的力學中承認空間和時間是客觀的。但是它們是和物質脫離的。在牛頓看來，空間是離開物質而存在的，它好像一隻空箱子，其中充滿著物質的物體。時間在牛頓看來同樣也是不以物質為轉移的。牛頓以為神最先推動了行星，使它們圍繞著太陽執行。恩格斯批判了牛頓的諸如此類的唯心主義錯誤，及其全部世界觀的形而上學性質。用恩格斯的話來說，牛頓代著自然科學中機械論和形而上學登峰造極的時期。牛頓對於哲學的影響，尤其是對於18世紀法國唯物主義者的觀點的影響是很大的。在牛頓力學的影響下，唯物主義具有了機械論的方向。舊的形而上學的唯物主義接受了牛頓關於物體的不可入性和惰性，質量之不依賴於運動，物質之歸結為質量，物質和空間、時間的分裂等等觀念。18世紀的唯物主義機械地把運動了解為物體在空間的位置轉移，就是以牛頓所表述的運動三定律為基礎的。

由於現代物理學方面的許多科學發現，特別是相對論，而更早的是洛巴切夫斯基的各種發現，便需要對牛頓在物理學和力學上的許多原理重新予以審定。牛頓的力學不能解釋和高速的粒子運動有關的各種現象，而只適用描述低速（和光速比較）的物體運動。牛頓的力學也不能解釋原子內部的各種過程。今天，關於空間、時間（參看相對論，時間和空問）、質量、光的性質等等的觀念都已經改變了。

牛頓的主要著作有：《自然哲學的數原理》（1687）、《光學》（1704）。

牛頓雖牛，在於頓悟許多常人無法發現的問題？比如力學與相對論，所謂相對論，建立於相對而論，那麼，世界是正面的，必然有(負面)虛擬的，這時負面的世界，本身就不存在是對的，所以相對無法定論，真虛在轉換，而非不變的，人智慧不同，但能站世之巔上的才能看清物質的變化與真實，牛不是大牛，而是比很多人牛一點罷了。因為相對論亦可能是相錯論。人心與世界都有兩面，當他發現自己自作聰明時，才使自心回到虛擬中，真牛的人，正現實中做有益的事情，不是用自己的思維，來編寫真理！只有"道"才有理，用錯了思維是邪理？所以能改變別人的看法，才是真言？是的，過去的人很牛，現在的人會更牛，一代比一代牛，牛實不能代表什麼？真牛也鬥不真人！

牛頓被蘋果砸中了腦袋還能去思考這個問題而不是像一般人一樣抱怨。這也是他為什麼這麼牛的原因。他的發現起碼為世界探索宇宙提早了一個世紀左右。

一句話，天不生牛頓，科學萬古如長夜。

牛頓為什麼這麼牛，牛頓到底有多牛，我是老白，為您解題。

牛頓是天賜之子，他本人是個英國人，在物理學、數學、天文學、自然哲學和宗教方面都有超高的建樹。這裡的超高這個詞並不是泛泛而談，而是在人類世界史上對科學的貢獻上真的沒有人比他更高。

在2005年，英國皇家學會發起了一場“誰是科學史上最有影響力的人”的民意調查，在皇家學會院士和網民投票中，牛頓的排名比愛因斯坦還要高。

由此可見牛頓之牛真的是無與倫比。

艾薩克·牛頓

成名要趁早，牛頓在26歲之前就發表了他幾乎所有的科學創見，之後的他畢生沉迷在神學中，想要證明上帝是不是真的存在。

在26歲之前，這位天選之子都有哪些成就呢？我們大概來看一看：

1687年牛頓發表《自然哲學的數學原理》，闡述了萬有引力和力學的三大運動定律。這一驚天動地的學術成就直接奠定了現代世界物理和天文學的基礎，併成為了現代工程學的奠基。

牛頓的《自然哲學的數學原理》

牛頓透過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律。這一發現為太陽中心學說提供了強而有力的理論支援，是現代科學的開端，是開天闢地的革命。

在力學上，牛頓闡明瞭動量和角動量守恆的原理。

在光學上，牛頓發明了反射望遠鏡，並基於對三稜鏡將白光發散成可見光譜的觀察，發展出了顏色理論。

牛頓發明的反射望遠鏡

牛頓系統地表述了冷卻定律。

牛頓第一次深入研究了音速。

在數學上，牛頓與戈特弗裡德·萊布尼茨分別發現了微積分，直接創造了一個新的學科，這一學科的難度讓後來的無數的超智商天才崩潰。

牛頓證明了廣義二項式定理，提出了“牛頓法”以趨近函式的零點，併為冪級數的研究作出了卓越的貢獻。

法國大數學家約瑟夫·拉格朗日對牛頓佩服得五體投地，經常說牛頓是迄今為止最偉大的天才，他還曾經評價牛頓是“創立了一個世界體系。”

牛頓的光學著作

之後將沒有人的成就能達到牛頓的高度，畢竟沒有人能再創一個世界。

這樣一個天才，他本人卻非常的謙遜，牛頓在寫給羅伯特·胡克的一封信中說這樣一句我們耳熟能詳的名言：

如果我比別人看得更遠，那是因為我站在巨人的肩上

牛頓在一篇回憶錄中寫道：

我不知道這個世界會如何看我，但對我自己而言我僅僅是一個在海邊嬉戲的頑童，為時而發現一粒光滑的石子或一片可愛的貝殼而歡喜，而我面前的偉大的真理的海洋依然未經探索。

牛頓於1727年3月31日在倫敦辭世，死於睡夢中，安然逝去，享壽八十四歲。

牛頓死後，英國在西敏寺為其舉行了國葬。他英國曆史上第一個獲得國葬的科學家。

牛頓的墳墓位於西敏寺中殿，墓地上方聳立著一尊牛頓的雕像，石像倚坐在一堆書籍上。身邊有兩位天使，還有一個巨大的地球造型以紀念他在科學上的功績。

牛頓位於西敏寺的墳墓

英格蘭詩人亞歷山大·蒲柏為牛頓寫下了以下這段墓誌銘:

自然和自然的法則隱藏在黑暗之中。上帝說：讓牛頓出世吧，於是一切豁然開朗。

牛頓最牛的地方是他的著作 《自然哲學的數學原理》，他把數學原理和科學的邏輯應用於世界萬物。牛頓完全重建了人類的世界觀，可以說現代人的世界觀就是牛頓的世界觀。

有人問牛頓是如何作出科學發現的，他說：“靠長時間的冥思苦想。我讓問題一直呈現在我面前，並且一直等待著，直到黎明一點點顯露並最終變成白晝”。

牛頓為什麼這麼牛？他牛在哪裡？下面看幾個片段。

牛頓的“問題表”

1644年，牛頓在劍橋

“牛頓在劍橋最早買的東西之一是一個筆記本，也許正是在這本筆記中，他記下了自己對所設定課程的讀書心得。”

“他讀過伽利略的《對話》，但顯然沒有讀過他的《談話錄》。他讀過羅伯特.玻意爾、托馬斯.霍布斯、凱內爾姆.迪格比、約瑟夫.格蘭維爾、亨利.莫爾等人的著作，顯然還有其他人的著作。”

“牛頓由一位作者引到另一位作者，直至達到一個全新思想天地的過程。他終於發現了他到劍橋應該追尋的東西，並且毫不猶豫地將之據為己有。”

“他定下45個小標題，以此組織自己的讀書心得，從物質特性、地點、時間和運動等一般題目開始，進到宇宙的秩序，然後是大量的感觀特徵（如稀度、流度、軟度），隨後是關於劇烈運動、隱秘特徵、光、色、視覺、一般感覺等問題。”

“‘問題表’中的大多數條目是推論，是牛頓的讀書筆記。然而，它從整體上反映出作者的功力。在很大程度上，‘問題表’預示了它的科學生涯將專注的課題以及它著手研討這些課題的方法。至於後者，‘問題表’不僅列出了以組標題，而且表達了它們的內容，提出的是主動探詢——它是牛頓的實驗探詢法的基礎。很多問題是直接針對他所研讀的作者的，他不僅僅是被動地記錄他們的觀點。笛卡兒的關學理論就引出了一些反對意見……”

《牛頓傳》【英】 理查德.韋斯特福爾 著，中國對外翻譯出版公司，1999年7月，p26－31

愛因斯坦說，“提出一個問題往往比解決一個問題更為重要，因為解決一個問題也許是一個數學上或實驗上的技巧。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度看舊問題，卻需要創造性的想象力，而且標誌著科學的真正進步。”（愛因斯坦，《物理學的進化》，轉引自《21世紀100可科學難題》，周光召，《序一》，p1）

由此可見，牛頓牛在他的研究方法！這個問題表，即便許多做科研工作的人，都不曾做過，更何況像牛頓這麼做了。

牛頓的創造標誌著現代力學誕生、物理學誕生，乃至近代自然科學誕生。

關於物理，有一件很奇怪的事兒，不知道你發現了沒有。在兩千多年前已經出現了物理學。最著名的就是亞里士多德的《物理學》。亞里士多德生活在公元前384年－前322年。在高中的物理裡面，亞里士多德的名聲很差。實際上一直到大學物理，都是如此。因為，亞里士多德的物理學大部分內容都是錯的。但即便是錯的，這個事實也已經表明，2000多年前，西方已經誕生了物理學。但是，為什麼直到伽利略、牛頓時代，物理學才真正誕生呢？

在科學史上以1687年牛頓出版《自然哲學之數學原理》為標誌，力學誕生、物理學誕生，近代自然科學誕生。在此之前，亞里士多德的物理學竟然統治西方思想世界長達2000年左右。這是為什麼？為什麼牛頓的著作出版標誌著近代自然科學的誕生呢？原因只有兩個。

第一個原因是，物理學的實驗傳統建立。

第谷布拉赫用他的精密儀器，一輩子仰望星空，積累了大量的觀測資料。開普勒對第谷布拉赫的資料研究了一輩子，提出了開普勒三大定律。到了伽利略，他不但發明瞭望遠鏡，直接看到了月球上的環形山，而且，他還做實驗。伽利略用實驗證明亞里士多德的論斷是錯誤的。最著名的是比薩斜塔實驗推翻了亞里士多德的論斷，更重的物體比輕一些的物體更快快的落地。

第二個原因，是物理學的公理化的建立。

牛頓繼承了第谷布拉赫、開普勒、伽利略的傳統。首先，牛頓是實驗的行家。牛頓的《光學》裡面大量的記錄了各種型別的實驗，例如三稜鏡實驗證明自然光並不是白色的，而是許多顏色（波長或頻率）的光混合在一起的，等等。三稜鏡把白色的自然光“分解”成了多種顏色的單色光。其次，牛頓是資料分析的行家，如同開普勒一樣，善於從資料中發現規律。不但如此，牛頓把他的前輩們積累的知識全都繼承下來了。當然，即便如此，牛頓還稱不上偉大。牛頓最偉大的貢獻在於，他把物理學公理化了。

什麼是物理學的公理化？秘密就在牛頓的著作名字裡面。《自然哲學之數學原理》。這個名字的直接的意思就是說，自然現象的規律可以像數學原理一樣進行描述。

什麼是數學原理？數學原理最傑出的代表就是古希臘的《歐幾里得幾何學》。在這部著作裡，古希臘此前在幾何上的各種零散發現，都被編織成了一個公理化的體系。所謂公理化是指，從幾個基本概念（例如點、直線、線段、圓、切線等等）和少數幾個原理出發，可以推匯出無數個命題。這種思想集中體現在初高中的平面幾何和立體幾何之中。

而牛頓居然把數學的公理化體系，用到了自然界。把人們關於自然現象，尤其涉及到力和運動的各種零散發現，編製成為一個井然有序，並且像幾何學一般可以無限延伸的公理化體系之中。因此，《自然哲學之數學原理》名字本身蘊含的思想，足以震古爍今。在牛頓之前，人們想都不敢想。

在這本厚達700多頁的《自然哲學之數學原理》，牛頓寫道“我寫的不是關於人手之力，而是關於自然力方面的東西，而且主要是探討那些與重力、浮力、彈性力、流體阻力。以及諸如此類不論是吸引或排斥的力有關的事物。因此，我把這部著作叫作《自然哲學之數學原理》，因為哲學的全部任務看來就在於從各種運動現象來研究各種自然之力，而後用這些力去論證其他的現象。”（牛頓，p16）

顯然，牛頓開創了一個典範。

對於這位偉大的前輩，愛因斯坦寫道：

“在牛頓以前，並沒有一個關於物理因果性的完整體系，能夠表示經驗世界的任何深刻特徵。

在他以前和以後，都還沒有人能象他那樣地決定著西方的思想、研究和實踐的方向。”

（愛因斯坦，《愛因斯坦文集（第一卷）》，商務印書館，p222）

然而，牛頓想要研究的問題更多。

1704年，牛頓在《光學》中寫道，“自然哲學的主要任務是不用虛構的假說而從現象來論證，並從結果中推匯出其原因，直到我們找到最初的原因為止，而這原因一定不是力學的；自然哲學的任務不僅在於揭示宇宙的機制，而且主要在於解決下列那些以及類似的一些問題。”

這些任務是什麼呢？牛頓用詩歌般的語言做了描述。

在幾乎空無一物的地方有些什麼，太陽和行星之間既然無稠密物質，它們何以會相互吸引？

何以自然界不作徒勞之事；而我們在宇宙中看到的一切秩序和完美又從何而來？

牛頓是天才型科學家。這個是他個人興趣愛好決定的。其實每一個普遍的人，只要善於觀察，也能成為類似牛頓這樣的人。牛頓真的很牛。天才創新能力強，人才工作能力強，牛頓是出考題或者是佈置作業的專家。人才答題或交作業。牛頓稽核通過了就可以面世了。所以牛頓是千萬裡挑一的天才級別的人才。如果你天賦不錯，你也像他那樣努力的話，你也可以超越牛頓。這個是人的目標不同，成果當然也不同了。

這一問題回答起來說簡單也簡單、說難也難！因為我們都知道牛頓很牛，在物理界地位很高但要具體體現出來就要好好想想了！

物理學大廈的奠基人—“物理學之父”

從現代物理學看物理學大廈就彷彿三星塔，量子力學、相對論、經典物理並肩而生！但在上世紀80年代眾多科學家們已經認為物理學大廈已經基本完成，而這座大廈的支柱就是牛頓力學！可以毫不誇張的說量子力學和相對論能夠建立正是因為牛頓所做的奠基！不僅如此，牛頓在數學、天文學、哲學等領域也做出了巨大貢獻。因此“現代科學之父”這一稱號是極其貼切的！

不僅僅這一個稱號，牛頓也是諸多榮譽加身。牛頓曾擊敗前首相丘吉爾,榮獲“最偉大的英華人”稱號。在世期間擔任英國皇家學會會長，晚年更是任職英國皇家鑄幣廠廠長和督辦。

1705年,由於牛頓的科學成就和在鑄幣局任職期間的功勞,英國女王授予他貴族稱號,牛頓因此獲封伊薩克爵士。

當然牛頓還有很多榮譽，小科在這裡就不一一列出了，總之比榮譽牛頓不怕任何人！

其他科學家對牛頓的評價美國曆史學家邁克爾哈特——牛頓是歷史上最偉大，影響最深遠的科學家。無論以任何方式編排歷史上最有影響的偉人，牛頓都必須居於榜首，或最接近榜首的位置。馬赫——我們所有科學成就的取得，歸根結底都是牛頓理論在數學上，方法上的演繹。拉普拉斯——發現(宏觀低速的)宇宙法則的機會只有一次．這個機會屬於牛頓，其他人沒有機會了．因此牛頓是那個唯一最幸運的人．培根——我贊成牛頓是歷史上最偉大的人。正是他以真理統治了我們的思想，而不是那些以暴力奴役我們思想的人。 愛因斯坦——在牛頓之前沒有，在牛頓之後也沒有任何一個人，能對歐洲的科學和思想產生如此巨大和深遠的影響了。愛因斯坦——牛頓是唯一能將理論，實驗，數學完美結合的人。 愛因斯坦——我常常在深夜凝望著牛頓的畫像，在和這位亙古未有的科學巨匠的目光交流中，我似乎感受到了無窮的力量和克服困難的勇氣。 萊布尼茲——人類的所有數學成果中，牛頓一個人的貢獻就超過了一半。 阿西莫夫——最偉大的科學家則應首推牛頓。 霍金——自然哲學的數學原理肯定是有史以來，最重要的單部物理學著作。

詩人亞歷山大·波普(Alexander Pope）更是為牛頓寫下了以下這段墓誌銘：Nature and Nature" law lay hid in night ; God said,"Let Newton be," and all was light。自然與自然的定律，都隱藏在黑暗之中；上帝說"讓牛頓來吧！"於是，一切變為光明。