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在中小學(xué)教科書(shū)中，學(xué)生們肯定不止一次接觸到牛頓這一非同凡響的名字。正如人們所熟知的那樣，他是英國偉大的物理學(xué)家、數學(xué)家和天文學(xué)家，提出過(guò)萬(wàn)有引力定律、力學(xué)三大定律、白光由各色光組成的理論，并開(kāi)創(chuàng )了微積分學(xué)，等等。在邁克爾·懷特所著(zhù)的《100位杰出人物》一書(shū)中，艾薩克·牛頓（1642～1727年）被列為最具影響力人物之第二，排在穆罕默德之后，耶穌基督之前。他之所以能夠獲得如此殊榮，當然是因為他對科學(xué)發(fā)展的杰出貢獻。人們往往傾向于把科學(xué)史上具有劃時(shí)代意義的偉大科學(xué)家看作是品德高尚的天才和圣人，無(wú)數榮譽(yù)和光環(huán)圍繞著(zhù)他們，使人們難以了解他們作為普通人的真實(shí)性情。新近出版的《牛頓傳：最后的煉金術(shù)士》，通過(guò)大量翔實(shí)的資料和原始檔案，還原了一個(gè)真實(shí)的牛頓。這位站立在巫術(shù)終結和科學(xué)興起的歷史轉折點(diǎn)上的天才，通過(guò)對未知世界永無(wú)止境的探索，使他成為有史以來(lái)最偉大的科學(xué)家之一，也使他將自己一生中更多的精力花費在煉金術(shù)上，牛頓總共留下50多萬(wàn)英文單詞的煉金術(shù)手稿和100多萬(wàn)單詞的神學(xué)手稿，而這些工作與他的科學(xué)發(fā)現很難說(shuō)是毫無(wú)關(guān)聯(lián)的。除此之外，他還專(zhuān)門(mén)研究過(guò)治療想像中他所患疾病的藥物。此書(shū)作者基于科學(xué)發(fā)生學(xué)的視角，提出了牛頓癡迷煉金術(shù)與奠立近代科學(xué)基礎之間的重大關(guān)聯(lián)。他借助牛頓遺留下來(lái)的重要信件和從未發(fā)表過(guò)的筆記，闡釋了牛頓從事煉金術(shù)和神學(xué)研究對于他發(fā)現萬(wàn)有引力，以及后來(lái)進(jìn)行的統一場(chǎng)論研究的作用。值得一提的是，直到1936年，牛頓真實(shí)的另一面才逐漸顯露出來(lái)，而這要歸功于20世紀的經(jīng)濟學(xué)大師、牛頓研究者約翰·梅納德·凱恩斯。當時(shí)有一批牛頓遺留下來(lái)的文件在蘇富比拍賣(mài)公司拍賣(mài)，這些文件是大約50年前由劍橋大學(xué)所接受的捐贈中被認為“不具科學(xué)價(jià)值”的一部分收藏品。結果，凱恩斯在拍賣(mài)中購得這批文件。凱恩斯在研讀這批從未向世人公布過(guò)的秘密文件后，于1942年在英國皇家學(xué)會(huì )發(fā)表演說(shuō)，將歷史上這位最著(zhù)名和最崇高的科學(xué)家描繪成一個(gè)受到爭議的性格偏執者。凱恩斯對牛頓的重新評價(jià)值得我們正視和思考：“從18世紀以來(lái)，牛頓一向被認為是第一個(gè)，也是最偉大的近代科學(xué)家，是一個(gè)理性主義者，他教導我們作出冷靜的思考和無(wú)偏的推理?？墒乾F在我要說(shuō)，我不認為如此，我不認為任何人在看完那一箱文件之后，還會(huì )把他看成是那樣一位道德高尚的偉人?！比R布尼茨和牛頓各自獨立地創(chuàng )造了微積分，盡管牛頓發(fā)現微積分要比萊布尼茨早若干年，但他很晚才出版自己的著(zhù)作。于是，誰(shuí)是微積分的第一創(chuàng )造者，成了當時(shí)科學(xué)界爭吵的一件大事。牛津大學(xué)教授基爾在<哲學(xué)通報>上發(fā)表一篇討論離心力的文章，文中把發(fā)明微積分的主要功勞記在牛頓名下，同時(shí)也提到了萊布尼茲。<哲學(xué)通報>到達萊布尼茲手上，立即惹怒了他。萊布尼茲寄信給皇家學(xué)會(huì )，要求收回那種說(shuō)法。當萊布尼茲在<教師學(xué)報>上寫(xiě)了一篇評論，嚴厲批評牛頓的工作時(shí)，立場(chǎng)堅定的爭論就開(kāi)始了。萊布尼茲使用的外交手段，是把自己隱藏在無(wú)所不知的編輯名義下，匿名寫(xiě)下這篇評論的，而<教師學(xué)報>是萊布尼茲本人在1682年創(chuàng )辦并自任主編的雜志。那并非一場(chǎng)公開(kāi)的戰爭，萊布尼茲一方面在大眾面前贊揚牛頓，一方面唆使別人，特別要約翰伯努利寫(xiě)信攻擊牛頓來(lái)為他辯護，伯努利照他的意思去做，沒(méi)有在信上署名。萊布尼茨請求英國皇家學(xué)會(huì )予以裁定，而作為皇家學(xué)會(huì )會(huì )長(cháng)的牛頓指定了一個(gè)公正的委員會(huì )來(lái)審查，皇家學(xué)會(huì )發(fā)表結論，正式譴責萊布尼茨剽竊。至于牛頓為什么癡迷于煉金術(shù)，我們要考慮他所處的時(shí)代背景.在17世紀，煉金術(shù)和化學(xué)摻雜在一起，因為這時(shí)的化學(xué)還沒(méi)有從煉金術(shù)中脫離出來(lái)，一個(gè)人要想研究化學(xué)而不接觸煉金術(shù)是不可能的。因為沒(méi)有人可以找出一本17世紀的沒(méi)有煉金術(shù)內容化學(xué)著(zhù)作。而牛頓對于化學(xué)一定充滿(mǎn)了求知欲。所以他像研究數學(xué)物理那樣去研究化學(xué)，而可以供他參考自學(xué)的書(shū)只有煉金術(shù)著(zhù)作，所以他不得不選擇煉金術(shù)。其實(shí)試圖把化學(xué)從煉金術(shù)中分離出來(lái)的就是牛頓，因為他曾經(jīng)寫(xiě)過(guò)一本名叫《化學(xué)》的書(shū)，后來(lái)在那次大火中被燒毀了，所以他對化學(xué)的貢獻我們一無(wú)所知。留下的只是他學(xué)習過(guò)程中的一些手稿，一些沒(méi)有經(jīng)過(guò)分離的煉金術(shù)資料。如果我們以今天的眼光來(lái)審視煉金術(shù)，我們應當承認它至少帶來(lái)了一些有用的技術(shù)和工具。并且煉金術(shù)可能或多或少地激發(fā)了牛頓的靈感，有助于他在科學(xué)領(lǐng)域中的探索和發(fā)現?？茖W(xué)巨人同樣可能走向歧途，他們的人格或個(gè)性也可能存在著(zhù)這樣或那樣的缺陷，但是他們對世界文明的貢獻是第一位的，而這些有利于社會(huì )進(jìn)步的探索永遠不會(huì )被貶低或者忘卻。

萬(wàn)有引力定律是牛頓最著(zhù)名的發(fā)現。牛頓警告，不可用此發(fā)現把宇宙看成只是機器，猶如一個(gè)大時(shí)鐘。他說(shuō)：“重力解釋行星的運行，但不能解釋誰(shuí)使行星運行。上帝治理萬(wàn)物，知道一切可做或能做的事?！钡桥ｎD不相信三位一體論和救恩，而且諷刺的是，他是神圣的劍橋大學(xué)三一學(xué)院的院士。著(zhù)名科學(xué)哲學(xué)家李察·威斯科稱(chēng)牛頓為“原型自然神論者”（proto-deist），所謂“自然神論”，是相信神創(chuàng )造這世界之后，就讓自然規律去統治這個(gè)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(zhù)這種宇宙觀(guān)，所以牛頓對事情的解釋是自然規律加概率，當然沒(méi)禱告什么事。在他那部著(zhù)名的著(zhù)作里面，牛頓明確地說(shuō)：他認為天體之所以會(huì )運動(dòng)，是因為上帝創(chuàng )造了萬(wàn)物以后，也設定了各種自然規律，比如運動(dòng)定律等等。上帝先把它們一推，然后天體就按“動(dòng)者恒動(dòng)”的定律一直運動(dòng)下去，事物都就按照自然規律和概率順其自然的發(fā)生。上帝不再作任何事情。牛頓的宇宙觀(guān)，屬于宗教的另外一個(gè)分支，也叫做“機械宇宙觀(guān)”、或者“鐘表宇宙觀(guān)”。這種見(jiàn)解當然與基督教的基本教義相去甚遠，難怪循道會(huì )創(chuàng )始人約翰·衛斯理（JohnWelsey）對牛頓的信仰表示懷疑。

牛頓生活的年代相當于明亡之前一年到清雍正5年，《自然哲學(xué)的數學(xué)原理》一書(shū)發(fā)表的時(shí)間相當于康熙25年。從牛頓《原理》發(fā)表的1687年到1840年的150余年間，牛頓物理學(xué)和天文學(xué)知識幾乎沒(méi)有傳到中國?！对怼芬粫?shū)的基本內容直到鴉片戰爭之后才在中國傳播。

哥白尼的太陽(yáng)中心說(shuō)、開(kāi)普勒的橢圓軌道、牛頓的萬(wàn)有引力三者相繼傳入中國，它們和中土奉為圭臬的“天動(dòng)地靜”、“天圓地方”、“陰陽(yáng)相感”的傳統有天壤之別。這就不能不引起中國人的巨大反響。牛頓學(xué)說(shuō)在中國的傳播決不只是影響了學(xué)術(shù)界，喚醒了人們對于科學(xué)真理的認識。更重要的是，也為中國資產(chǎn)階級改革派發(fā)起的戊戌變法（1898年）提供了一種輿論準備。這個(gè)運動(dòng)的主將康有為、梁?jiǎn)⒊妥T嗣同等人，無(wú)一例外地從牛頓學(xué)說(shuō)中尋找維新變法的根據，尤其是牛頓在科學(xué)上革故圖新的精神鼓舞了清代一切希望變革社會(huì )的有志之士。

科學(xué)與神學(xué)

牛頓活了80歲，但他40年用于科學(xué)研究，另外40年他居然沉迷于神學(xué)。他用許多“科學(xué)現象”來(lái)證明上帝的存在，甚至在研究地球有多少歲時(shí)，他居然用《圣經(jīng)》推算出6000年。這樣鮮明的對比，很難讓人們把這些事與這個(gè)科學(xué)巨人聯(lián)系起來(lái)。

唯一的遺憾

牛頓一生科學(xué)貢獻卓越，智商290的他是近代科學(xué)的鼻祖，他開(kāi)拓了向科學(xué)進(jìn)軍的新紀元，但卻因羞于向女孩表白而白白失去結婚的機會(huì )，然后終生未婚也未育，便沒(méi)有他的后人。

亞里士多德的哲學(xué)講求事物的和諧，求和諧思想是正確的，但亞里士多德認為天上的日、月、星辰的運行軌道是圓形，因為只有圓運動(dòng)才是完美的、和諧的，而地上的運動(dòng)，例如重物直線(xiàn)下落是凡俗的。古希臘哲學(xué)家的和諧思想不能在天與地之間連貫。到了17世紀，牛頓用引力理論和運動(dòng)三定律把天上行星和它們的衛星運動(dòng)規律，同地上重力下墜的現象統一起來(lái)，實(shí)現了天上人間的統一，這是牛頓在自然哲學(xué)上的偉大貢獻。眾所周知，牛頓在理解光的本質(zhì)上持微粒說(shuō)。但他在同胡、惠更斯等討論光的本質(zhì)時(shí)，說(shuō)光具有這種或那種本能激發(fā)以太的振動(dòng)。這意味著(zhù)以太是光振動(dòng)的媒質(zhì)（見(jiàn)以太論）。于此，似乎牛頓對光的雙重性有所理解；其實(shí)不然，他對以太媒質(zhì)之存在極似空氣之無(wú)所不在，只是遠為稀薄、微細而具有強有力的彈。他又申說(shuō)，就是由于以太的動(dòng)物氣質(zhì)才使肌肉收縮和伸長(cháng)，動(dòng)物得以運動(dòng)。他又進(jìn)一步以以太來(lái)解釋光的反射與折射，透明與不透明，以及顏色的產(chǎn)生，他甚至于設想地球的引力是由于有如以大氣質(zhì)不斷凝聚使然?！对怼返诙幍诹略忈尩慕Y尾說(shuō)，從記憶中他曾做實(shí)驗傾向于以太充斥于所有物體的空隙之中的說(shuō)法，雖然以太對于引力沒(méi)有覺(jué)察的影響。14、15世紀以來(lái)歐洲的學(xué)者對以太著(zhù)了迷，以太學(xué)說(shuō)風(fēng)靡一時(shí)。當時(shí)科學(xué)巨擘笛卡兒對以太存在深信不疑。他認為行星之運行可以以太旋渦來(lái)解釋。以太學(xué)說(shuō)成為一時(shí)哲學(xué)思潮。尊重實(shí)驗的牛頓也不免卷入這股哲學(xué)思潮激流中去，傾向于它存在。當時(shí)人們對超距作用看法不一。牛頓曾經(jīng)指出他的引力相互作用定律，并不認為是最終的解釋?zhuān)皇菑膶?shí)驗中歸納出來(lái)的一條規則。因此，牛頓并未就引力本質(zhì)作出結論。

牛頓在科學(xué)上的成就須由他的哲學(xué)思想和科學(xué)方法來(lái)尋根求源。牛頓的學(xué)生R.科茨曾在《原理》第2版序言中道出了其中的奧妙。古希臘、古羅馬的哲學(xué)家憑著(zhù)對自然現象的觀(guān)察和思考（中國戰國時(shí)期也有類(lèi)似之處）總結出論斷，例如泰勒斯的學(xué)說(shuō)：萬(wàn)物的根源是水。即使像德謨克利特、盧克萊修的原子論，總的來(lái)說(shuō)來(lái)評價(jià)還是很高的。但是他們的方法憑天才的臆測、思維與辯論，稱(chēng)之為思辨哲學(xué)。到了中世，經(jīng)院哲學(xué)統治著(zhù)歐洲?？茖W(xué)、哲學(xué)淪為神學(xué)的奴婢。到15、16世紀，哥白尼、G.布魯諾、伽利略等人不畏入獄、火刑等堅持不屈地向教會(huì )作斗爭，掙脫了侍奉上帝的桎梏。對自然現象的觀(guān)察、測量和實(shí)驗的風(fēng)氣逐漸形成了。在物理學(xué)科中伽利略的實(shí)驗工作是實(shí)驗物理學(xué)的開(kāi)端，牛頓深受其影響。隨后牛頓使作為實(shí)驗科學(xué)的物理學(xué)形成一個(gè)光輝體系，同時(shí)也使科學(xué)實(shí)驗方法闖入了哲學(xué)思想的殿堂。

牛頓認為從現象中可以得出科學(xué)原理，或者說(shuō)科學(xué)基本原理可以從現象中導得或推出。牛頓在《原理》和《光學(xué)》兩書(shū)中明白表達他的做學(xué)問(wèn)的方法，即要明白無(wú)誤地區別猜測、假設和實(shí)驗結果（及由此而歸納得出的結論），還有從某些假設條件下所得到數學(xué)推導?！对怼返谝痪幨恼轮刑幚砑毼⒘Ｗ拥倪\動(dòng)和第二編命題23中設想氣體中有相互排斥質(zhì)點(diǎn)的模型都是牛頓運用具有物理實(shí)質(zhì)性的數學(xué)模型的例子，但是他對這些問(wèn)題缺少實(shí)質(zhì)性的實(shí)驗證據，未能寫(xiě)出無(wú)可辯駁的論述。論者可能認為牛頓只注重從實(shí)驗運用歸納法得出定律，而無(wú)視演繹法的重要性。這是有違事實(shí)的。1713年牛頓在出版《原理》第2版時(shí)在給他的學(xué)生科茨的信中提到運動(dòng)定律是居于首位的定律或稱(chēng)之為公理，并說(shuō)它們都是從現象中推斷或稱(chēng)演繹而來(lái)的，并運用歸納法使之普適化。牛頓說(shuō)：“這是一個(gè)命題在哲學(xué)中所能達到的最高境界的例證?！闭\然，必須看到歸納與演繹不能人為地對立起來(lái)。恩格斯指出“歸納和演繹正如分析和綜合一樣，是必然相互聯(lián)系著(zhù)的。不應當犧牲一個(gè)而把另一個(gè)捧到天上去”。牛頓在此早著(zhù)先鞭。關(guān)于實(shí)驗與假設之間的關(guān)系，牛頓在各種場(chǎng)合都有論述。他在給奧爾登堡的信中說(shuō)：“進(jìn)行哲學(xué)研究的最好和最可靠的方法，看來(lái)第一是勤勤懇懇地探索事物的屬性并用實(shí)驗來(lái)證明這些屬性。然后進(jìn)而建立一些假說(shuō)，用以解釋這些事物的本性?！苯o科茨信中說(shuō)：“任何不是從現象中推論出來(lái)的說(shuō)法都應稱(chēng)之為假說(shuō)，而這樣一種假說(shuō)無(wú)論是形而上學(xué)的還是物理學(xué)的，無(wú)論屬于隱蔽性質(zhì)的還是力學(xué)性質(zhì)的，在實(shí)驗哲學(xué)中都沒(méi)有它們的地位?！迸ｎD這些論述奠定了自然哲學(xué)的基礎，啟開(kāi)了實(shí)驗科學(xué)的大門(mén)，300年來(lái)為自然科學(xué)的繁榮立下了不朽功勛。牛頓研究事物規律的方法不同于那些只從簡(jiǎn)單的物理假設出發(fā)的人，而是通過(guò)邏輯的演繹法得到對事物現象的解釋。愛(ài)因斯坦指出：“牛頓才第一個(gè)成功地找到了一個(gè)用公式清楚表述的基礎，從這基礎出發(fā)他用數學(xué)的思維，邏輯地、定量地演繹出范圍很廣的現象并且同經(jīng)驗相符合?！薄霸谂ｎD之前還沒(méi)有什么實(shí)際的結果支持那種認為物理因果關(guān)系有完整鏈條的信念?！迸ｎD是完整的物理因果關(guān)系創(chuàng )始人；而因果關(guān)系正是經(jīng)典物理學(xué)的基石。牛頓出身于篤信基督教的家庭。在劍橋求學(xué)時(shí)代，他就懷著(zhù)宗教生活里亦如科學(xué)實(shí)驗一樣可以自由自在的幻想和工作?！对怼吠瓿珊?，他便著(zhù)手有關(guān)基督教《圣經(jīng)》的研究，并開(kāi)始寫(xiě)這方面的著(zhù)作，手稿達150萬(wàn)字之多，絕大部分未發(fā)表?？梢?jiàn)牛頓在宗教著(zhù)述上花費了大量時(shí)間的精力。關(guān)于牛頓在1692～1693年間答復本特萊大主教4封信論造物主（安拉，真主，上帝，亞伯拉罕）之存在，最為后人所詬病。所謂神臂就是第一推動(dòng)出于第四封信中。從現代宇宙學(xué)來(lái)說(shuō)，第一推動(dòng)完全可能在物理框架中解決，而無(wú)需“神助”。

牛頓反對當時(shí)的英國國教。他反對三一教義，但不鮮明表白自己的意志，只是隱蔽地表明不愿擔任圣職?？傊?，在對于宗教問(wèn)題上牛頓比之于他的先驅者如哥白尼、布魯諾、伽利略等赴湯蹈火而不辭的精神，則遜色多了。

1942年愛(ài)因斯坦為紀念牛頓誕生300周年而寫(xiě)的文章，對牛頓的一生作如下的評價(jià)“只有把他的一生看作為永恒真理而斗爭的舞臺上一幕才能理解他”。此贊語(yǔ)最恰當不過(guò)的了。

牛頓的哲學(xué)思想和科學(xué)方法：

牛頓在科學(xué)上的巨大成就連同他的樸素的唯物主義哲學(xué)觀(guān)點(diǎn)和一套初具規模的物理學(xué)方法論體系，給物理學(xué)及整個(gè)自然科學(xué)的發(fā)展，給18世紀的工業(yè)革命、社會(huì )經(jīng)濟變革及機械唯物論思潮的發(fā)展以巨大影響。這里只簡(jiǎn)略勾畫(huà)一些輪廓。

牛頓的哲學(xué)觀(guān)點(diǎn)與他在力學(xué)上的奠基性成就是分不開(kāi)的，一切自然現象他都力圖力學(xué)觀(guān)點(diǎn)加以解釋?zhuān)@就形成了牛頓哲學(xué)上的自發(fā)的唯物主義，同時(shí)也導致了機械論的盛行。事實(shí)上，牛頓把一切化學(xué)、熱、電等現象都看作“與吸引或排斥力有關(guān)的事物”。例如他最早闡述了化學(xué)親和力，把化學(xué)置換反應描述為兩種吸引作用的相互競爭；認為“通過(guò)運動(dòng)或發(fā)酵而發(fā)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(guò)程，等等。

這種機械觀(guān)，即把一切的物質(zhì)運動(dòng)形式都歸為機械運動(dòng)的觀(guān)點(diǎn)，把解釋機械運動(dòng)問(wèn)題所必需的絕對時(shí)空觀(guān)、原子論、由初始條件可以決定以后任何時(shí)刻運動(dòng)狀態(tài)的機械決定論、事物發(fā)展的因果律等等，作為整個(gè)物理學(xué)的通用思考模式?？梢哉J為，牛頓是開(kāi)始比較完整地建立物理因果關(guān)系體系的第一人，而因果關(guān)系正是經(jīng)典物理學(xué)的基石。

牛頓在科學(xué)方法論上的貢獻正如他在物理學(xué)特別是力學(xué)中的貢獻一樣，不只是創(chuàng )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(shū)中集中體現了以下幾種科學(xué)方法：

①實(shí)驗——理論——應用的方法。牛頓在《原理》序言中說(shuō)：“哲學(xué)的全部任務(wù)看來(lái)就在于從各種運動(dòng)現象來(lái)研究各種自然之力，而后用這些方法論證其他的現象?！笨茖W(xué)史家I.B.Cohen正確地指出，牛頓“主要是將實(shí)際世界與其簡(jiǎn)化數學(xué)表示反復加以比較”。牛頓是從事實(shí)驗和歸納實(shí)際材料的巨匠，也是將其理論應用于天體、流體、引力等實(shí)際問(wèn)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(guān)點(diǎn)），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(dòng)定律的建立等）。牛頓在《原理》中說(shuō)過(guò)：“在自然科學(xué)里，應該像在數學(xué)里一樣，在研究困難的事物時(shí)，總是應當先用分析的方法，然后才用綜合的方法……。一般地說(shuō)，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，并且已經(jīng)把它們定為原理，再用這些原理去解釋由它們發(fā)生的現象，并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(guān)察和實(shí)驗出發(fā)?！坝脷w納法去從中作出普通的結論”，即得到概念和規律，然后用演繹法推演出種種結論，再通過(guò)實(shí)驗加以檢驗、解釋和預測，這些預言的大部分都在后來(lái)得到證實(shí)。當時(shí)牛頓表述的定律他稱(chēng)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(xué)方法。牛頓將物理學(xué)范圍中的概念和定律都“盡量用數學(xué)演出”。愛(ài)因斯坦說(shuō)：“牛頓才第一個(gè)成功地找到了一個(gè)用公式清楚表述的基礎，從這個(gè)基礎出發(fā)他用數學(xué)的思維，邏輯地、定量地演繹出范圍很廣的現象并且同經(jīng)驗相符合”，“只有微分定律的形式才能完全滿(mǎn)足近代物理學(xué)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(shū)稱(chēng)為《自然哲學(xué)的數學(xué)原理》正好說(shuō)明這一點(diǎn)。

牛頓的方法論原理集中表述在《原理》第三篇“哲學(xué)中的推理法則”中的四條法則中，此處不再轉引。概括起來(lái)，可以稱(chēng)之為簡(jiǎn)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(wú)反例證明者即成立）。有人還主張把牛頓在下一段話(huà)的思想稱(chēng)之為結構性原理：“自然哲學(xué)的目的在于發(fā)現自然界的結構的作用，并且盡可能把它們歸結為一些普遍的法規和一般的定律——用觀(guān)察和實(shí)驗來(lái)建立這些法則，從而導出事物的原因和結果”。

牛頓的哲學(xué)思想和方法論體系被愛(ài)因斯坦贊為“理論物理學(xué)領(lǐng)域中每一工作者的綱領(lǐng)”。這是一個(gè)指引著(zhù)一代一代科學(xué)工作者前進(jìn)的開(kāi)放的綱領(lǐng)。但牛頓的哲學(xué)思想和方法論不可避免地有著(zhù)明顯的時(shí)代局限性和不徹底性，這是科學(xué)處于幼年時(shí)代的最高成就。牛頓當時(shí)只對物質(zhì)最簡(jiǎn)單的機械運動(dòng)作了初步系統研究，并且把時(shí)空、物質(zhì)絕對化，企圖把粒子說(shuō)外推到一切領(lǐng)域（如連他自己也不能解釋他所發(fā)現的“牛頓環(huán)”），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(shí)，提出了“這些事情都是這樣地井井有條……是否好像有一位……無(wú)所不在的上帝”的問(wèn)題，（《光學(xué)》，疑問(wèn)29），并長(cháng)期轉到神學(xué)的“科學(xué)”研究中，費了大量精力。但是，牛頓的歷史局限性和他的歷史成就一樣，都是啟迪后人不斷前進(jìn)的教材。

他在1688年發(fā)表的著(zhù)作《自然哲學(xué)的數學(xué)原理》里，對萬(wàn)有引力和三大運動(dòng)定律進(jìn)行了描述。這些描述奠定了此后三個(gè)世紀里物理世界的科學(xué)觀(guān)點(diǎn)，并成為現代工程學(xué)的基礎。他通過(guò)論證開(kāi)普勒行星運動(dòng)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(dòng)都遵循著(zhù)相同的自然定律；從而消除了對太陽(yáng)中心說(shuō)的最后一絲疑慮，并推動(dòng)了科學(xué)革命。

在力學(xué)上，牛頓闡明了角動(dòng)量守恒的原理。在光學(xué)上，他發(fā)明了反射式望遠鏡，并基于對三棱鏡將白光發(fā)散成可見(jiàn)光譜的觀(guān)察，發(fā)展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律，并研究了音速。在數學(xué)上，牛頓與戈特弗里德·萊布尼茨分享了發(fā)展出微積分學(xué)的榮譽(yù)。他也證明了廣義二項式定理，提出了“牛頓法”以趨近函數的零點(diǎn)，并為冪級數的研究作出了貢獻。

1687年的巨作《自然哲學(xué)的數學(xué)原理》，開(kāi)辟了大科學(xué)時(shí)代。牛頓是最有影響的科學(xué)家，被譽(yù)為“物理學(xué)之父”，他是經(jīng)典力學(xué)基礎的牛頓運動(dòng)定律的建立者。他發(fā)現的運動(dòng)三定律和萬(wàn)有引力定律，為近代物理學(xué)和力學(xué)奠定了基礎，他的萬(wàn)有引力定律和哥白尼的日心說(shuō)奠定了現代天文學(xué)的理論基礎。直到今天，人造地球衛星、火箭、宇宙飛船的發(fā)射升空和運行軌道的計算，都仍以這作為理論根據。在2005年，英國皇家學(xué)會(huì )進(jìn)行了一場(chǎng)名為“誰(shuí)是科學(xué)史上最有影響力的人”的民意調查，牛頓被認為比阿爾伯特·愛(ài)因斯坦更具影響力。對牛頓的毛發(fā)進(jìn)行基因分析，認為牛頓是艾斯伯格癥候群攜帶者，有XQ28基因的表現，這更增添了牛頓的神秘感，但并未影響到他巨人的形象。