英國科學家。他總結了力學三大定律和萬有引力定律，構建了人類歷史上第一個關于宇宙運行的完備的科學體系。

1642年，牛頓誕生于此。

牛頓是個早產兒，出生時僅夠裝進一個一升容量的馬克杯中。他的母親非常擔心養不活他，但是他卻健康地長大了，并活到了85歲高齡。

1651年，由9歲的牛頓用小刀刻劃而成，現存英國科爾斯特沃斯村圣約翰教堂內。

1655—1660年，牛頓（13—18歲）就讀于此。

牛頓在格蘭瑟姆文科學校時曾進行測量風力的實驗，并制作了一個風車模型。

牛頓在格蘭瑟姆文科學校時曾在窗臺上刻下了自己的姓名。日后，他憑借偉大的科學成就將自己的名字永遠刻在了人類歷史上。

1661年，牛頓19歲，來到劍橋大學就讀。在這里，牛頓的學習興趣非常廣泛，包括語音學、數學、物理學、天文學、占星術，等等。

著名數學家，劍橋大學首任盧卡斯講座教授，是牛頓最重要的導師之一。正是他發現了牛頓的才華，并推薦牛頓繼任第二任盧卡斯講座教授。

1665—1666年被譽為“牛頓奇跡年”。當時，英國各地鼠疫流行，劍橋大學被迫關閉，牛頓只好回到家鄉躲避。期間，牛頓的創造力大爆發，在數學、物理學、天文學等領域都進行了偉大的創造。

牛頓一生的成就是輝煌的，他在數學、光學、力學、天文學等領域都作出了偉大的貢獻。在完成這些貢獻的過程中，他也與同時代的科學家進行了長期的爭論。

一種光的干涉圖樣。1675年，由牛頓首先進行了定量測定。平凸透鏡與玻璃平板組合時，用單色光照射透鏡與玻璃板，就可以觀察到一些明暗相間的同心圓環。

盡管牛頓對牛頓環作了精確的定量測定，但是他卻始終堅持光的微粒說，與以荷蘭科學家惠更斯為代表的光的波動說一派進行了長期的爭論。

（Robert Hooke，1635—1703）紀念碑

在天文學和力學方面，牛頓與胡克就“重力與距離平方成反比關系”的優先發現權問題展開了激烈的爭論。

1715—1716年，萊布尼茨（G.W.Leibniz，1646—1716）針對牛頓的絕對時空觀和萬有引力本質問題向牛頓發起挑戰，克拉克（Samuel Clarke，1675—1729）代表牛頓應戰。雙方的通信就是通過當時的威爾士親王妃卡洛琳傳遞的。

牛頓與萊布尼茨間最大的爭論是關于微積分發明權的爭論。

由于牛頓與萊布尼茨都是皇家學會會員，為了解決微積分發明權的爭論，皇家學會曾于1712年成立了專門的調查委員會。

除了爭論，牛頓也與許多科學家和學者建立了良好的友誼。除了他的老師巴羅以及他的學生科茨（Roger Cotes，1682—1716）等人外，其名單同樣可以開出一長串。

英國思想家、哲學家，經驗主義的代表人物之一。他與牛頓不僅互通信件，而且互有拜訪。其經驗主義對牛頓有深刻影響。

英國天文學家、數學家、地理學家。他將牛頓定律運用于彗星研究，成功地預言了哈雷彗星的回歸。他不僅鼓勵牛頓完成了《自然哲學之數學原理》（簡稱“《原理》”）一書，而且出資贊助出版了該書。

除了科學方面的成就，牛頓晚年還曾經擔任英國皇家學會會長、皇家造幣廠廠長，改進了鑄幣；此外，還曾經擔任代表劍橋大學的國會議員。

1727年，牛頓逝世，英國以隆重的國葬儀式將他安葬在威斯敏斯特大教堂。這里一向是王公貴族的墓地，牛頓成為第一個安息在此的科學家。

為紀念牛頓而以他的名字命名的月球環形山，是月球近地邊最深的環形山。

牛頓的《自然哲學之數學原理》誕生在近代科學革命發生以后，培根（Francis Bacon，1561—1626）、洛克的經驗主義，伽利略（Galileo Galilei，1564—1642）的實驗科學以及波義耳（Robert Boyle，1627—1691）的神學和哲學觀念都對他有著重要的影響。

哥白尼提出的日心說顛覆了教會所宣揚的地心說，掀開了近代科學革命的大幕，為牛頓建立完備的宇宙體系奠定了基礎。

在思辨風氣甚囂塵上的時代，伽利略倡導實驗科學和定量研究。這一新的科學傳統自牛頓以后才成為自然科學的標準思維。

培根和洛克所倡導的經驗主義對近代機械唯物主義和實驗科學的發展起了巨大推動作用。牛頓正是在這樣的思想背景下構建起他的宇宙體系的。

波義耳認為每一個哲學家最崇高的職責是認識并證明上帝的存在和完美，人類只能通過自然哲學（即科學）去研究自然才能最終認識上帝。

笛卡兒（René Descartes，1596—1650）的渦旋說體系是牛頓出生時面對的最大的宇宙體系。它提供了一種關于天體運行動力的解釋，但無法解釋行星的逆行和發光等現象，而且據此計算得出的速度與觀測數據不符。

希臘晚期產生的天球模型認為，天空中所有的物體都鑲嵌在天球的實體軌道上運行。這種天球實體軌道模型在后來一千多年的時間里占據了統治地位，但是它無法解釋不同星體軌道形狀的差異，尤其是無法包容彗星軌道的特殊性。

在確定彗星軌道方面，天文學家弗拉姆斯蒂德給予了牛頓很大的幫助。

英國格林尼治天文臺首任臺長，首任皇家天文學家。

在謀篇布局上，牛頓的《自然哲學之數學原理》模仿歐幾里得《幾何原本》，是一種公理化體系，它從最基本的定義、公理出發，推導出全部的定理和結論。

《宇宙體系》作為《自然哲學之數學原理》第三編的初稿，比牛頓后來正式出版的《自然哲學之數學原理》第三編要活潑得多，盡管其中仍有很多公理化的證明和公式，但是卻取材多樣，流暢通俗，充分顯示出牛頓的博學廣聞。

在《自然哲學之數學原理》第一編中，牛頓闡述了力學三大定律和萬有引力定律以及其他牛頓力學的主要內容。

在《自然哲學之數學原理》第二編中，牛頓探討了拋體、擺體、流體等運動，并且指出根據渦旋說計算出的速度與實際觀測到的行星等天體的運動速度不符，從而摧毀了笛卡兒的舊宇宙體系。

牛頓《宇宙體系》初稿約寫于1685年。為了讓更多的讀者理解他的宇宙體系，牛頓用了很少的數學，相當通俗地闡述了萬有引力定律的普遍性。但是次年，胡克要求“重力與距離平方反比關系”優先發現權，牛頓遂將初稿棄置，憤然改寫出更數學化的第三編，與前兩編共同出版成《自然哲學之數學原理》一書。于是，這部初稿直到牛頓死后第二年（1728年）才公開發表，并題名《宇宙體系（使用非數學的論述）》，以區別于已經出版的《自然哲學之數學原理》第三編。本書即《宇宙體系（使用非數學的論述）》。

斜向上的噴泉顯示出了拋體運動的軌跡是一個拋物線。

圖為美國F-15E鷹式噴氣式飛機尾部的氣流。

在《宇宙體系》中，牛頓將其力學理論應用于整個宇宙（實際上是他那個時代所知的土星以內的太陽系）。他推算出行星、彗星、月球和海洋的運動。由此，牛頓構建了人類歷史上第一個完備的關于宇宙運行的科學體系，它囊括了地面上和天空上所有物體的運動。

牛頓推算了太陽與各行星的運動。

牛頓推算了各行星及其衛星的運動，包括地球和月球的運動。

牛頓認為，他的宇宙體系戰勝前人的關鍵就在于其彗星理論。他成功地推算了彗星的運動，從而清除了天球模型的影響。

牛頓推算了地球上的海洋等潮汐運動與日月吸引力的關系。

牛頓成功地預言了地球由于自轉而形成赤道長、兩極短的扁球狀。

為了驗證牛頓對地球形狀的預言，歐洲各國，尤其是英、法兩國競相派出科考隊去測量大地經緯線長度。最終，法國國王路易十四（Louis-Dieudonné，1638—1715）派出的兩支科考隊成功地測算了大地的赤道周長和南北極經線長度，證明了牛頓宇宙體系的正確性。

英國哲學家、神學家，近代經驗主義代表人物之一。他批評牛頓的宇宙體系中的絕對時空觀排除了上帝的位置，屬于無神論。作為一個虔誠的基督徒，牛頓特意在《自然哲學之數學原理》第二版中加了一篇“總釋”，以回應貝克萊的批評。牛頓認為：“我們只能通過他（上帝）對事物的最聰明、最卓越的設計，以及終極原因來認識他。”

牛頓用水桶實驗所闡述的絕對時空觀在日后遭到馬赫（Ernst Mach，1838—1916）的深度批評，最終被愛因斯坦（Albert Einstein，1879—1955）相對時空觀所取代。

萊布尼茨質疑萬有引力的本質，認為這樣一種瞬時、超距的作用力是一種說不清道不明的“隱秘的質”。他的批評推動了對引力本質的思考。

英國神學家、古典學者，曾任劍橋大學三一學院院長。他提出引力佯謬（亦稱本特利悖論），即如果宇宙是無限的，而重力又總是表現為吸引力，那么，所有物質最終應該被吸引到一起，無限大的引力將使整個世界產生爆炸或撕裂。這是對牛頓宇宙體系缺陷更深刻的洞見。

“啊！巨人，是你給人類帶來火種，送來光和熱，送來人類新的紀元！”這是人們對神話中普羅米修斯的贊歌。牛頓的宇宙體系也像一把巨火，照亮了整個世界。與牛頓同時代的英國詩人蒲柏（Alexander Pope，1688—1744）也曾對牛頓發出類似的贊嘆：“自然界和自然界的定律隱藏在黑暗中；上帝說：‘讓牛頓去吧！’于是，一切成為光明。”

愛因斯坦一直致力于新的統一的宇宙體系理論，但是他并未成功。在對牛頓宇宙體系的評價中，他坦言道：“至今還沒有可能用一個同樣無所不包的統一概念來代替牛頓關于宇宙的統一概念。要是沒有牛頓的明晰的體系，我們到現在為止所取得的收獲就會成為不可能。”

·The System of the World·

在牛頓之前沒有，在牛頓之后也沒有任何一個人，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

我們應該尊敬和推崇的，正是以真理的力量來統帥我們頭腦的人，而不是依靠暴力來奴役人的人，是認識宇宙的人，而不是歪曲宇宙的人。

——伏爾泰

在人類的所有數學成果中，牛頓一個人的貢獻就超過了一半。

——萊布尼茨

本書列入“十三五”國家重點圖書出版規劃