艾薩克·牛頓

艾薩克·牛頓（Sir Isaac Newton，儒略歷1642年12月25日~1726年3月20日），誕生于英國的伍爾索普村。17世紀科學xxx的xxx人物，英國數學家、物理學家、天文學家和自然哲學家。牛頓是劍橋大學三一學院碩士和院士，盧卡斯數學講座教授，皇家學會會員，法國科學院外籍院士，英國皇家學會主席，被冊封為英國歷史上xxx個自然哲學家爵士。

1642年12月25日（新歷1643年1月4日），艾薩克·牛頓（lsaac Newton）出生于英國英格蘭林肯郡伍爾索普村伍爾索普莊園（Woolsthorpe）的一個自耕農家庭。1642年10月6日他的父親去世，牛頓成了遺腹子，出生時尚不足月，只有三磅重，接生婆和他的親人都擔心他能否活下來。1646年，牛頓三歲時，母親漢娜（Hannah Ayscough）改嫁給鄰村的牧師巴納巴斯·史密斯（Barnab Smith），將牛頓托付給了他的外祖父母撫養。1653年，史密斯牧師病故，母親攜異父同母的一子二女回到伍爾索普村。

牛頓12歲時的肖像

5歲左右，牛頓在當地婦女舉辦的免費鄉村小學接受早期教育。1654年，牛頓離家至格蘭瑟姆國王中學讀書，此時青少年時期的牛頓在機械設計上的天賦開始顯現。13歲時牛頓閱讀并摘抄了引導他通往科學方面的最重要的一本書，約翰·貝特（John Bate）的《自然與工藝的神秘》。他按照書中內容制作了好些精妙模型，如由老鼠拉動的風車模型、日冕、紙燈籠等。在國王中學讀書期間，他寄宿在一家藥房樓上，藥房老板允許他觀摩售賣以及配藥過程，牛頓從藥房獲得了最早期對化學的概念，在他的“摩根筆記簿”（牛頓學生時期的練習簿）中，記載了超過兩百種人類疾病和對應藥方。

陳列在劍橋大學三一學院門廳里的牛頓大理石雕像（魯比利亞克的作品）

1659年10月，牛頓遵循母親的意愿從格蘭瑟姆國王中學退學回到莊園務農，在格蘭瑟姆國王中學校長和舅父的勸說下，牛頓才能完成最后一年學業，并獲得去讀大學的機會。1661年6月5日，牛頓以減費生身份進入劍橋大學三一學院。進入三一學院18個月之后，牛頓換了一個室友，名字叫約翰·威金（John Wickins），威金斯與牛頓同為室友超過20年之久，直至1683年牛頓放棄他的研究員身份為止。

1665年牛頓獲得文學學士學位。在校期間牛頓遇見了教授I.巴羅，就是這位教師把牛頓引向自然科學。在這段學習過程中，牛頓掌握了算術、三角，學習了歐幾里得《幾何原理》。他又讀了J.開普勒《光學》，R.笛卡兒《幾何學》《哲學原理》，G.伽利略《兩大世界體系的對話》，R.胡克《顯微圖集》，還有應該英國皇家學會的歷史和早期的《哲學學報》等。由于1665年倫敦爆發黑死病，劍橋大學也關閉，牛頓在這一年7月底月初回到了他的家鄉躲避瘟疫。

牛頓大學時使用的筆記本，揭示出約翰-沃利斯和勒奈-笛卡兒對他的影響

就在1665年～1666年期間，牛頓為他一生在數學、光學、天體力學方面的重要科學成就奠定了基礎。1665年年初他創立了級數近似法以及把任何冪的二項式化為一個級數的規則。11月，創立正流數法（微分）；次年1月，研究顏色理論；5月，開始研究反流數法（積分）。這一年內，牛頓還開始想到研究重力問題，并想把重力理論推廣到月球的運行軌道上去。他還從開普勒定律中推導出使行星保持在它們軌道上的力必定與它們到旋轉中心的距離平方成反比。總之，在家鄉居住的這兩年中，牛頓以比此后任何時候更為旺盛的精力從事科學創造，并關心自然哲學問題。

1667年，牛頓返回三一學院獲選為選修課研究員，1668年取得碩士學位并晉升為專修課研究員。1668年9月，約翰·柯林斯，他寄給巴羅一本書《對數的技巧》。巴羅把這本書交給牛頓，牛頓看了墨卡托的論文之后立刻寫了一篇短論文，結果成功寫了一篇著名的論文《無限級數的分析》（On Analysis by Infinite Series），但是他那時仍不愿意讓巴羅通過柯林斯或任何人發表這篇論文。事實上，這篇《無限級數的分析》一直到1711年才付印，是在《光學》出版后約7年，《原理》出版后約1/4世紀。1669年10月29日，牛頓尚未滿27歲，就成為劍橋大學第二任的盧卡斯講座教授。以后他一直擁有這個職位直到1696年他離開大學時。牛頓任此職期間，向劍橋大學圖書館繳存了關于光學（1670~1672），算術與代數（1673~1683），《自然哲學的數學原理》xxx卷的絕大部分（1684~1685），以及《宇宙體系》（1687）等講稿。

牛頓制作的反射式望遠鏡的復制品

1671年，牛頓制成第二架反射望遠鏡，寫成《流數術》。同年，牛頓在皇家學會上展示了自己的反射式望遠鏡。皇家學會的興趣鼓勵了牛頓發表他關于色彩的筆記，這在后來擴大為《光學》(Opticks)一書。1672年2月6日在皇家學會宣讀牛頓xxx次發表的論文《白色光的組成》，刊于《哲學學報》，此后有一系列論光與色的信刊于此刊。1684年初，牛頓寫出論文《論軌道上物體的運動》。文中證明，天上與地上的物體服從完全同樣的運動規律，引力的存在使得行星及其衛星必定沿橢圓軌道運動。這篇重要論文成為寫作名著《自然哲學的數學原理》的必要準備。1684年11月或12月，牛頓著手寫《自然哲學的數學原理》。1685~1687年，牛頓完成了xxx到第三卷，并提交至皇家學會。1687年7月5日《原理》全部印畢。

《自然哲學的數學原理》是經典力學的研究綱領，主張在對現象進行考察的基礎上進行理論概括，用數學的和公理化的體系來包容經驗和觀察數據。其影響遍及18世紀以后所有的人類知識領域，特別是物理學和哲學。成書于1686年，用拉丁文寫作，初版于1687年，1713年和1725年分別出版第二和第三版，均由牛頓本人修訂。全書共分四個部分，其中引論即“定義和公理”部分，給出了古典力學的基本概念，表述了機械運動的三條定律，即慣性定律、動量的改變與作用力成正比的定律、作用與反作用定律。第1、2編題為“論物體的運動”，篇中通過對各種自然現象的考察，系統地論證了經典力學的基本原理。第3編為“論宇宙系統”，運用機械運動定律和萬有引力定律探討了太陽系的結構和運動。

《原理》xxx版

牛頓在寫作《原理》之后，厭倦大學教授生活，他得到在大學學生時代結識的一位貴族后裔C.蒙塔古的幫助，于1696年3月19日牛頓被任命為皇家鑄幣廠主管，1699年升任廠長（任此職一直到去世），并與同年2月被選為巴黎科學院外籍院士。在鑄幣局中，牛頓應用他關于化學和實驗技術的知識對錢幣進行鑒定，他的職責主要是監督鑄幣和緝拿、審問、檢舉偽造貨幣者。擔任皇家鑄幣廠的廠長后，在在任期間決定了用黃金代替白銀與英鎊掛鉤，被譽為“金本位之父”。

1701年11月26日他第二次當選為代表劍橋大學的議員。1701年12月10日，他辭去了教授職務，不久又辭去了三一學院評議員職務。1699年2月他被任命為巴黎科學院外籍院士，同年11月30日又被選為皇家學會理事會理事，1703年11月30日當選為皇家學會會長，任職長達24年之久。牛頓以鐵腕控制皇家學會，在牛頓的推動下，理事會從會員處獲得了經常性的捐款，從而使瀕于破產的學會恢復了償付能力。

1704年，牛頓出版《光學》英文版，其中有16個問題，帶有兩個數學附錄，即《三次曲線枚舉》《求積法》，這是牛頓xxx次出版的純數學著作。同年，牛頓發表《論酸的特性》。因改革幣制有功，1705年4月16日安娜女王親臨三一學院封牛頓為爵士；同年5月17日牛頓在第三次競選劍橋大學的議會席位時落選。1706年，出版《光學》的拉丁文增訂版，原來的16個問題擴大為27個。1707年牛頓的《廣義算術》由w.惠斯頓根據牛頓的講課手稿出版，包含了牛頓在代數學領域的一系列重要發現。1711年，牛頓的《無限級數的分析》出版。1712年，皇家學會在一份鑒定中公開指責萊布尼茲剽竊牛頓的流數術，此鑒定即牛頓自己寫的委員會《通報》。

1726年牛頓83歲時的畫像

牛頓患了一段時間的風濕病和肺炎之后，于1727年3月20日（新歷31日）在倫敦郊區肯辛頓寓中逝世，享年85歲。1727年4月4日以國葬禮葬于倫敦威斯敏斯特教堂，6位抬棺人中有一位英國大法官，兩位公爵和三位伯爵，他們的爵位和社會地位從某種程度上比牛頓高，但他們有一個共同的身份，都是英國皇家學會的會員。他們以為牛頓抬棺為榮，以此來表達對這位去世的皇家學會會長的尊敬，以及對他在科學領域卓越貢獻的景仰。牛頓的外甥女婿康迪特（皇家學會會員）請當時著名詩人波普（Alexander Pope）為他寫了墓志銘，波普是這樣頌這一偉人的：“自然與自然的定律，都隱藏于黑暗之中，上帝說，讓牛頓來吧，于是，一切成為光明！”

牛頓在科學上的主要成就是：獨立于G.W.萊布尼茨發明了微積分，提出光的微粒說，進行了光的色散等實驗研究；創立了經典力學的理論體系，包括機械運動定律和萬有引力定律。牛頓的科學思想對后世產生了巨大的影響。他的科學研究方法支配著其后近300年的物理學研究；他的哲學觀點對J.洛克和I.康德哲學的形成起了重要的作用。牛頓力學體系成為18世紀機械唯物主義思想的形成和發展的自然科學基礎。

牛頓在數學上最重要的貢獻是微積分的創立。1664年，牛頓從沃里斯的整數冪有限項級數中獲得啟發，發現了無窮級數的二項式定理，緊接著他又從函數關系中無窮小量的變化和相應函數變化量之間的比例關系中研究探討。1666年10月，牛頓首次提出了流數的概念，所謂流數指的就是速度，并明確指出微分和積分的互逆關系。在1671年牛頓根據速度的格式引入流數，通過積分法和微分法來解決關于流數的計算問題。1676年，牛頓試圖放棄無限小瞬的概念而轉向極限的觀點，即他所謂的“首末比方法”。

牛頓的《雜事簿》，內容涵蓋大量他在微積分方面的研究

1687年，牛頓發表了巨著《自然哲學的數學原理》，是牛頓微積分學說的xxx次正式公布。書中，卷1第1章11條引理陳述了首末比方法，卷2第2章則包含了無窮小增量和流數方法。但《原理》中對微積分命題的敘述和論證采用了幾何的形式，這成為牛頓微積分學說的一個弱點，而后來英國學界固守牛頓的方法和記號，在18世紀阻礙了英國數學的發展。

他超越前人的功績在于將這些特殊的技巧統一為一般的算法，特別是確立了微積分基本定理。與前人相比，牛頓對于微積分問題的最根本不同是賦予其方法以“順用和逆用"的雙重含義，因而他對微分和積分互逆關系的確定奠定了求解微分方程普遍算法的理論基礎。對微分方程求解而言，這是關鍵之關鍵。尤為重要的是，突破這一問題不但對求解微分方程，而且對當時整個數學發展產生了勢如破竹的局面，正如牛頓所言，一旦反微分問題可解，許多問題都將迎刃而解。他在出版的《解析幾何》中引入了曲率中心，給出密切線圓（或稱曲線圓）概念，提出曲率公式及計算曲線。

牛頓在三一學院進行光學實驗

從1663年起，牛頓就開始從事光學研究，并把他的研究成果寫成題為《白色光的組成》一文發表在1672年英國皇家學會出版的《哲學學報》上，這也是牛頓公開發表的xxx篇論文。1675年，牛頓進一步指明了光的不同折射率與顏色的關系，正確地解釋了日光通過三棱鏡后所以會展現成光譜的原因是由于各種色光在棱鏡材料中的折射率不同。白光進入棱鏡的一個表面時，各種色光有不同的折射角，它們就分開向不同方向傳播，接著經棱鏡另一表面折射出來，這樣，入射的白光就被分散形成一個光譜，天空中的虹的現象可用陽光在水滴上折射時發生色散來說明。牛頓關于色散和顏色的理論為光學研究開辟了新的途徑，科學史家們也經常把這一發現視為牛頓對光學的xxx重大貢獻。同年，牛頓環被發現，實際上是光的一種干涉圖樣，牛頓對這種現象作了詳細的研究，并寫進了他的名著《光學》里。如果照射光是單色光，牛頓環便是明暗相間的同心圓形；如果照射光是白光，牛頓環便是彩色的同心圓形。

牛頓認為光線是微粒流，它遵循力學規律以一定的速度在真空或介質中運動，既然光是沿直線傳播的，那就應該是粒子，因為波會彌散在空間中，不會聚成一條直線，最直觀的實驗證明就是物體能擋住光而形成陰影。微粒說能夠較好地解釋光的直線傳播、反射和折射現象，但難以解釋光的干涉和衍射、光束的獨立性和光的雙折射等現象。在1675年的著作《解釋光屬性的解說》中，牛頓假定了以太的存在，認為粒子間力的傳遞是透過以太進行的。關于光的本性，牛頓和惠更斯都提出了有理有據的論證，但又都有一些破綻，所以科學家們分成了兩大陣營，為光的微粒說和波動說吵得不可開交，但由于牛頓的巨大聲望以及著作中實驗和理論分析的嚴謹性，一時間光的微粒學說占據了上風，在18世紀一度占統治地位。

物體間由于質量而引起的相互吸引力的基本規律。牛頓根據開普勒定律和伽利略的自由落體定律，經過長期的研究，發現自然界中任何兩個物體之間存在著一種相互的引力。1687年牛頓發表了萬有引力定律：自然界中任何兩個質點都以一定的力互相吸引著，這個力同兩個質點的質量乘積成正比，同它們之間的距離的二次方成反比。萬有引力是一種輳力，因此，萬有引力定律的提出奠定了天體力學的基礎，提示了天體運行的基本規律，它還是現代人造衛星和人造行星理論的先聲。1693年，牛頓與瑞士數學家尼古拉·法蒂奧·丟勒友誼破裂，使牛頓患上了神經衰弱。根據萬有引力定律，1845～1846年，英國的J.C.亞當斯與法國的U.J.J.勒威耶根據天王星運動的不規則性，通過力學計算預言在天王星軌道之外尚有一顆未知行星，并預報了它的位置。1846年9月，柏林天文臺的J.G.伽勒用望遠鏡在預報的位置上真實地找到了這顆行星，后被命名為<a href="http://www.gelinmeiz.com/18523/" target="_blank">海王星。

牛頓在《自然哲學的數學原理》著作中，提出了具有嚴謹邏輯結構的力學體系，使力學成為一門研究物體機械運動基本規律的學科。牛頓三定律是在觀察和實驗的基礎上發現的，已被公認為宏觀自然規律，并成為數學演繹的基礎。牛頓運動定律適用于低速、宏觀的物體，因此對一般的工程技術領域，以牛頓運動定律為基礎的牛頓力學有著巨大的理論意義與實用價值。

牛頓xxx定律　

又稱慣性定律，其內容是：任何一個物體將保持它的靜止狀態或作勻速直線運動，除非有施加于它的力迫使它改變此狀態。慣性的概念是伽利略首先在《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》一書中明確地提出的。牛頓把這個概念總結為慣性定律則是四十多年以后的事。

牛頓第二定律　

又稱運動定律，其內容是：物體運動量的改變與所施加的力成正比，并發生于該力的作用線方向上。牛頓所說的“運動量的改變”就是質點動量的變化率。對此定律，人們認為是伽利略首先認識到是物體的加速度決定于其他物體對它所施加的力，但質量的定義則是牛頓首先提出的。

牛頓第三定律　

又稱作用和反作用定律，其內容是：對于任何一個作用必有一個大小相等而方向相反的反作用。即兩物體之間的相互作用一定是大小相等、方向相反，且沿同一直線。由于作用力和反作用力是作用在不同物體上的，所以，作用和反作用不形成等于零的力系，即平衡力系。

當牛頓接下鑄幣廠職責時，英國的主要貨幣是銀幣，有人專門把銀幣的邊緣剪下來，制造了大量貶值、劣質甚至偽造的銀幣。當時在一份貨幣狀況的報告中寫道，國庫收稅收到的每100英鎊中，好的先令不足10枚。隨著“劣幣驅逐良幣”，英國經濟都已經處在了崩潰邊緣。成為造幣廠廠長之后，牛頓正式參與到政策討論和決策當中，并作為具體執行者負責實施議會通過的關于整頓貨幣的法案。牛頓認為白銀短缺成為事實，黃金進口導致金價下跌金銀價差使得白銀被熔化離開流通市場，而黃金則成為本位貨幣。牛頓將他的發現在1717年9月的貨幣報告中上報，同年議會通過決議，將英國的黃金價格定為每盎司（純度0.9）3英鎊17先令10便士，從此英鎊面值與黃金掛鉤，建立了事實上的貨幣金本位制度。1774年，英國貨幣重鑄便以這個標準實施，白銀正式退出流通，黃金成為主要貨幣。1816年，英國重新調整英鎊含金標準，正式明確金本位。歐洲各國紛紛實施金本位，英國這一霸主地位維持到1914年。以金德伯格為代表的主流貨幣史專家，一致高度認可牛頓在確立英國金本位過程中的重要貢獻。

牛頓的思想啟發而產生的哲學和自然科學理論，為近代以來的科學（包括自然科學和哲學社會科學）奠定了基礎并深刻影響了哲學、政治學乃至神學的發展。牛頓在哲學上深信物質、運動、空間和時間的客觀存在，堅持用觀察和實驗方法發現自然界的規律、力求用數學定量方法表述的定律說明自然現象，徹底摒棄了經院哲學的思辨和神秘的“隱質”說。他主張把對事實的概括和假說的解釋嚴格區分開，反對從形而上學原理中推演出科學定律，形成了與R.笛卡爾唯理論的演繹法相對立的歸納法綱領。

牛頓的唯物主義觀點具有機械論的特征。在他看來，宇宙是由具有某些不變屬性的、單個分離的、通過萬有引力結合起來的物體組成的，這些物體在xxx空虛的空間中按照力學規律作機械運動。他把物質和運動、空間和時間、時空和物質的運動割裂開來，提出xxx空間和xxx時間的觀念，認為物質的根本特征是惰性，把運動的泉源歸結為外力。牛頓之所以沒有在機械論的道路上走得過遠，與他所信奉的“上帝創造的目的性”信念有關，最終邏輯地導出了關于神的xxx次推動的錯誤結論。

自由派思想家和唯物主義者認為牛頓的數學實驗方法可以為自然界的研究提供自由精神，萬有引力的存在證明了物質本質上是具有活性的，對宇宙的自然主義說明不需要超自然的實體和神秘屬性；而宗教方面的支持者則認為牛頓思想的道德和形而上學可以抵御各種形式的無神論、多元論。在《原理》出版50年以后，伏爾泰開始認識到牛頓的神學思想優于笛卡爾的上帝概念，其理性特征比法國的啟蒙運動更合適，能夠抵制亞里士多德和笛卡爾的教條主義，增進宗教寬容和適度的政治改革。所以，牛頓的哲學思想不僅僅是一種科學方法，還具有重要的社會意義。

虛假的事物可以被隨意想象，唯有真實的事物才能被理解。牛頓，這位偉大的智者，如今可以和另一個謊稱找到了點金石的牛頓并立共存。雖然共存后的形象略為遜色，但他仍然是受人景仰的巨人。我們在解釋一個奇跡的時候，不必害怕奇跡失蹤。這個奇異的精靈，為撒旦所惑，他自以為用超凡的智慧，必可竊得上帝及這大自然的全部秘密。他是哥白尼和浮士德這二者的結合。

——英國經濟學家 約翰·梅納德·凱恩斯

自然在牛頓面前好像是一本內容浩瀚的書本，他毫不費力地遨游其中。

——美籍猶太裔物理學家 阿爾伯特·愛因斯坦

牛頓的性格中最異于常人的一點，是他的憤怒不會隨著歲月消失，反而越來越激烈。對他而言，時間不能使傷口愈合，卻是讓傷口腐爛。

——《最后的煉金術士：牛頓傳》邁克爾·懷特

在科學發現和設計上，牛頓是一位了不起的天才；但作為一位哲學家，他缺乏批判力、粗糙、不一致，甚至可以說是一位二流哲學家。

——美國哲學家、歷史學家 埃德溫·阿瑟·伯特

我出生在1942年1月8日，基本是牛頓出生的300年后，我在自娛自樂的時候，會將自己的事業與他300年前的事業相比。但在其他幾乎所有方面，牛頓都走在我前面。

——英國著名物理學家 斯蒂芬·威廉·霍金

1936年的蘇富比拍賣，首次披露了牛頓對煉金術和異教神學的興趣，此后越來越多的學者開始關注并研究牛頓的非科學工作，由凱恩斯徹底顛覆牛頓傳統形象開始，現代牛頓研究進入了一個新的階段。牛頓常被認為曾經是個神秘主義者。他對煉金術的深厚興趣使研究他的生平和著作的很多學者大惑不解。牛頓留下的文件中，有關煉金術的資料超過100萬字之多，其中還有許多是用他自創的符號暗語、拉丁文和手寫的小字記載下來的，1669年年底著手煉金實驗，1670年xxx次成功制作出“軒轅十四銻”，1675年完成1200字左右的《實驗之論》，乃牛頓煉金術研究前5年的精華。隨后1677年實驗室大火，燒毀許多文獻與成果，此后，牛頓的煉金術研究陷入沉寂。

根據文獻資料記載， 牛頓在1692—1693年曾經患有瘋癲，言行上均有明顯失常。牛頓瘋癲的致病原因學界之間有有汞中毒、抑郁、生活經歷等多種說法，但相互之間分歧很大，沒有形成一致的結論。最早斷定牛頓患精神病的是法國數學家、物理學家約翰·巴普蒂斯特·比奧（John Baptist Biot），他指出牛頓有一段時間精神狀態不好，稱牛頓在1692—1693年罹患的是精神錯亂，在這之后牛頓的智力長期較差。英國皇家學會的會員大衛·布魯斯特爵士認為牛頓生病是由于過度勞累造成的精神恍惚，因為任何人十多天幾乎不睡覺都會出現類似的問題。20世紀后半期，隨著現代精神醫學的發展，很多人判定牛頓的精神心理問題是阿斯伯格綜合征（Asperger's syndrome）。這是一種沒有智能障礙的自閉癥，它是有確定病理基礎的精神病，不是偶然的原因造成的，也不會自愈消失，但牛頓并非是一個單調的缺乏社會實踐能力的人，斷言牛頓就是阿斯伯格綜合征患者是不充分的、有失公允的。雖然牛頓的瘋癲至今仍是霧里看花，但是遠不能把牛頓的瘋癲判斷為是完全虛構的。

1666年5月牛頓開始研究積分法，10月牛頓完成相關論文的寫作，但牛頓沒有及時發表自己的研究成果，所以當1675年，萊布尼茲比牛頓早3年發表關于微積分的研究成果，又因使用較佳的記號，其方法在全歐洲得到廣泛應用時，牛頓心態失衡了。與此同時，由于萊布尼茲在研究期間和柯林斯有密切往來，但即便兩人的來信中并沒有一個數學公式，牛頓依然質疑萊布尼茲研究的真實性，認為萊布尼茲是剽竊自己的成果。起初，兩人還只是通過書信的方式互相攻擊對方。直至1705年，萊布尼茲直接指控牛頓剽竊，牛頓也利用皇家學會主席的權力，成立了一個委員會來調查這件爭執。1712年，皇家委員會在一份鑒定中公開指責萊布尼茨剽竊牛頓的《流數術》，此鑒定即牛頓自己寫的委員會《通報》，兩人的xxx一直持續到萊布尼茲逝去才接近尾聲。牛頓決不承認萊布尼茨在微積分上的貢獻，于是萊布尼茨受到和胡克及弗拉姆斯蒂德同樣的懲罰，在1726年出版的第三版《原理》中，書中所有萊布尼茨的名字全被刪除。

17世紀70年代至80年代與胡克的一連串爭辯，到結尾時牛頓的研究成果被徹底闡明了，《原理》的發行更令胡克在各方面都失去信譽。在弗拉姆斯蒂德歷經20年的戰斗中，皇家天文學家堅強抵抗皇家學會之主宰者對其貪婪掠奪，但仍遭受巨棒重擊，終于屈服，弗拉姆斯蒂德出版了《不列顛天空的歷史》，只是最后如愿完成了他自己的版本而稍獲尊嚴，但是這個版本是在他身后才得以發行。反觀牛頓則如意取得資料，證明他的月球力學并刊載于第二版《原理》中，正是這些資料成為現今美國國家航空航天局（NASA）電腦的核心，供科學家使用，并在牛頓死后將近300年的今日，成就了xxx艘太空船登上月球的創舉。弗拉姆斯蒂德為此所作的貢獻，現在已被大多數人遺忘了。牛頓一生中所經過的幾次重大沖突，最后的結果都是牛頓占上風。

1666年某個夏夜的傍晚，一只蘋果從樹上落下，砸在了23歲牛頓額頭的正中間，牛頓正苦苦思索的問題是：什么力量使月球保持在其環繞地球運行的軌道上，以及使行星保持在其環繞太陽運行的軌道上？而這只打中他腦袋的蘋果使他找到了問題的答案——引力理論。正是蘋果催生的萬有引力，奠定現代科學的基礎。但牛頓與蘋果的故事幾乎可以肯定是捏造的，牛頓自己寫的東西中從沒有提到過蘋果。

斯蒂克利《艾薩克·牛頓爵士的生活回憶錄》：“因此，蘋果吸引了大地，地球也吸引了蘋果。”

故事出自好幾個源頭，先是斯蒂克利（William Stukeley）。1726年春，這位傳記作者在到牛頓最后定居的肯辛頓訪問，他們兩人在花園中散步的時候，牛頓向斯蒂克利指出，正是在這樣的地方，他xxx次覺悟到重力的道理。斯蒂克利覺得十分有意思，在回憶這件事情時就加以強調，他說：“在幾株蘋果樹的樹蔭之下，只有他和我兩人，我們談論了許多事情，他告訴我，當年正是在與此相同的情景下，重力的觀念進入了他的腦海。那一刻剛好落下了一個蘋果，于是他開始陷入冥思。”

有一個故事是極端崇拜牛頓的伏爾泰寫的，他在《牛頓哲學原理》的英文版中寫道：牛頓的外甥女康杜伊特太太說，牛頓回到鄉下之后，看到園子里的果子落滿地。就在1666年的某一天，他陷入深思之時，忽然想到物體掉落所畫出的是一條直線，如果這條線一直延長下去，它幾乎會通過地球中心。如這段話所言，伏爾泰是從牛頓的外甥女處聽來的二手故事，伏爾泰本人并沒有見過牛頓。

牛頓凝視蘋果落下的傳統形象

還有一樁當年的傳說，那是由彭伯頓（Henry Pemberton）傳下來的。彭伯頓是《原理》第三版的主編，該版本發行于1726年。他對那個情景的敘述也很相近：“導致他寫出《原理》的最早思想啟發，是在1666年逃避大瘟疫、從劍橋回家之后產生的。他時常單獨坐在園子里，并陷入對重力的沉思。”此外，還有數學家Robert Greene在他的著作中稱皇家學會副主席Martin Fokes也曾聽牛頓講述過這個故事。牛頓的另一位朋友、數學家棣莫弗（Abraham deMoivre ，1667-1754）雖然沒有提到蘋果，但是他提到1666年生頓在花園中思考的時候產生了關于引力的想法，與其他人說法基本一致。

父親：老艾薩克·牛頓（Isaac Newton Sr.），1642年4月結婚。1642年10月6日去世。

母親：漢娜·艾斯庫（Hannah Ayscough Newton），艾斯庫家族是當地受人尊敬的沒落貴族，漢娜的到來讓牛頓家族xxx次接觸到正規教育。二人1642年4月結婚。1646年1月27日再婚，嫁給教區牧師巴納巴斯·史密斯，婚后八年內誕下一子二女。

外甥女：凱瑟琳·巴頓（Catherine Barton），是照顧牛頓老年生活的親人，她的丈夫專門搜集牛頓一生的逸事。

室友兼助手：約翰·威金斯（John Wickins），是曼徹斯特一位小學校長的兒子，于1663年以自費生的資格就讀三一學院。可惜的是，盡管威金斯與牛頓同為室友超過20年之久，他和牛頓于1683年在一層陰影之下分離。盡管他又繼續活了36年，而牛頓則到1727年才去世，但他們兩人卻不曾再見過面，他除了批評牛頓神經過敏外，就只簡短提過牛頓的一些工作習慣，除此之外就鮮有他們兩人密切關系的記錄了。

紀念碑

1731年，牛頓的后人為他建立了一座巴洛克式的紀念碑，紀念碑所在的園地，從此成為著名科學家的最后安息之地，除了牛頓之外，還包括達爾文、麥克斯韋、法拉第以及其他杰出的英國科學家。紀念碑是由肯特設計的，表現出牛頓一生多方面的工作與成就。景觀中有一群小天使，其中一個玩弄棱鏡，一個玩弄望遠鏡，還有一個手拿一枚新鑄的金幣。有一個天球上標示出1681年彗星的運行軌道。牛頓的浮雕是整個紀念碑的主體，被一群小天使圍繞著，他嚴肅地倚著四本成壘的書，書名是《神學》《年代學》《光學》和《原理》。牛頓的墓碑上，用拉丁文書寫著一句墓志銘“這里長眠著一位名叫艾薩克·牛頓的凡人”。

天津大學衛津路校區第九教學樓前的“牛頓蘋果樹”

1969年，美國阿波羅10號飛船攜帶了牛頓蘋果樹的種子升入太空，種子被帶回地球后發芽長成，又培育出130棵樹苗。聯合國維也納國際中心院、北京航空航天大學內種植的牛頓蘋果樹都來自這130棵樹苗之一。南京大學、天津大學、汕頭大學、上海科學會堂也都將伍爾索普莊園的蘋果樹后裔的枝條嫁接移植到自家，用以傳遞創新精神和激勵中國“牛頓”誕生的美好愿望。

1983年，美國公共廣播公司播出了一部名為《牛頓的蘋果》的電視教育節目，共播出十余年。該節目90年代時曾引進中國。

蘋果公司初代logo

1976年，蘋果公司的xxx個LOGO由羅·韋恩（Ron Wayne）繪制。設計靈感源自牛頓在蘋果樹下領悟引力定律，象征著蘋果致力于科技創新。畫面中沒有展示到的外框，寫著威廉·華茲華斯的詩句：“牛頓，永遠孤獨地航行在奇妙的思想海洋中的自在心靈。”蘋果公司也曾推出過一款名為“牛頓”的操作系統及同名PDA。

金屬紀念章，科洛克（1699）

1699年，牛頓56歲，被任命為皇家造幣局局長。紀念章由德國出生的雕刻家科洛克（John Croker，1670~1741）設計制作。

牛頓紀念郵票

1993年1月14日德國發行紀念英國偉大的科學家伊薩克·牛頓誕辰350周年郵票一枚，郵票面值為100芬尼，由郵票設計家希爾馬齊爾設計。郵票畫面主圖為牛頓的半身肖像，背景是光折射原理示意圖和牛頓第二定律公式，郵票右上角醒目的印有牛頓的生卒年份“1643~1727”。

牛頓家族后裔菲利普·牛頓正通過社交媒體組織一場全球“尋親”活動，希望世界各地的牛頓家族后裔在2014年齊聚牛頓家鄉英格蘭林肯郡，舉辦家族聚會和紀念活動。

展開[a]

牛頓在世時，歐洲通行有兩種不同的歷法：在英國和西歐的部分地區仍使用儒略歷或稱“舊歷”，某些其他地方則已改用格里歷或稱“新歷”。在牛頓出生時，格里歷要比儒略歷快10天：因此牛頓出生于儒略歷1642年的圣誕節，或者是格里歷1643年的1月4日。此外，在1752年英國改用格里歷前，英格蘭新年開始于3月25日（道成肉身紀念日，the anniversary of the Incarnation）而不是1月1日，因此牛頓死亡時，儒略歷尚未跨年，但格里歷已跨年。若非另外標明，本文內時間節點一律使用儒略歷。

[b]

Isaac Barrow(1630～1677)，英國數學家，劍橋首屆盧卡斯教授，巴羅最先發現了牛頓的天才，并于1669年自動辭去盧卡斯教授之職，舉薦牛頓繼任。

[c]

René Descartes（1596~1650），法國哲學家、數學家、物理學家，解析幾何學奠基人之一。著有《折光學》《氣象學》《幾何學》《科學中正確運用理性和追求真理的方法論》《形而上學的沉思》《哲學原理》

[d]

Robert Hooke（1635~1703），英國物理學家。建立了玻意耳定律，1665年，他出版了生動優美的《顯微圖集》(Micrographia)，并引入了細胞(cell)這一名詞。

[e]

<Philosophy>,英國皇家哲學研究所主辦的綜合性哲學雜志。創刊于1926年，季刊，由劍橋大學出版社出版。

[f]

John Collins（1625~1683)，mathematician and scientific administrator

[g]

William Whiston（1667-1752），英國圣公會牧師和數學家，牛頓后盧卡斯講席教授的繼任者。

[h]

扶棺者包括首席大法官蒙特羅斯公爵(Duke of Montrose)、羅克斯伯勒公爵(Duke of Roxborough)，以及薩塞克斯伯爵 (Earl of Sussex)及麥克爾斯菲爾德伯爵(Earlof Macclesfield)等。

[i]

Gottfried Wilhelm von Leibniz（1646~1716），德國近代哲學家、客觀唯心主義者、唯理論者，杰出的數學家，數理邏輯的創始人。

[j]

John Locke(1632～1704)，英國哲學家、政治思想家，主要著作有：《論宗教寬容》(1689)、《人類理解論》(1690)、《政府論》（2篇，1690）等。

[k]

Adams, John Couch（1819.6.5～1892.1.21），英國天文學家。生于康沃爾郡，卒于劍橋，著有《亞當斯科學論文集》2卷。

[l]

Le Verrier, Urbain-Jean-Joseph(1811.3.11～1877.9.23)，法國天文學家。生于諾曼底的圣洛，卒于巴黎。1854～1870年和1873～1877年兩度出任巴黎天文臺臺長。最重要的貢獻是1846年8月31日以數學方法推算出海王星的軌道并預言它的位置。由于海王星的發現，英國皇家學會授予他柯普萊獎章。

[m]

如m以克為單位，a以厘米/秒2為單位，如果k=1，F就以達因為單位。1達因就是使1克質量的物體具有1厘米/秒2加速度的力。在國際單位制(SI)和中國法定計量單位中，m以千克為單位，a以米/秒2為單位，F以牛頓為單位。1牛頓就是使1千克質量的物體具有1米/秒2加速度的力。1牛頓=103克×100厘米/秒2=105達因。采用以上單位制，牛頓第二定律可寫成如圖公式。

[n]

使用瘋癲 (madness) 一詞， 主要有以下考慮：首先這是牛頓書信中的原始用語。其次根據當時的法學家與醫生對瘋癲者的界定，指的是“那些被突然奪去智慧的人”，再次，牛頓的瘋癲行為是否為真正的精神疾病，是何種精神疾病， 到目前為止仍不能確定。但是很多精神疾病都會有瘋癲癥狀，正常人也可能出現與瘋癲癥狀類似的行為。因此，此處的瘋癲指的是牛頓在1692-1693年出現的癥狀，并不是指被確診的精神疾病。

[o]

William Stukeley(born Nov. 7, 1687, Holbeach, Lincolnshire, Eng.—died March 3, 1765, London)，English physician and antiquarian.

[p]

William Kent,1685~1749，英國建筑師、造園家、畫家

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