文章简介



牛顿传

作者：未知【完结】

艾萨克·牛顿（Isaac Newton）是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家，其研究领域包括了物理学、数学、天文学、神学、自然哲学和炼金术。牛顿的主要贡献有发明了微积分，发现了万有引力定律和经典力学，设计并实际制造了第一架反射式望远镜等等，被誉为人类历史上最伟大，最有影响力的科学家。为了纪念牛顿在经典力学方面的杰出成就，“牛顿”后来成为衡量力的大小的物理单位。

目　 录

一、科学巨匠的人生轨迹…………………………002

二、站在巨人的肩上………………………………030

三、发现与丰碑……………………………………062

四、巨著与影响……………………………………112

一、科学巨匠的人生轨迹

牛顿于１６４３年１月４日生于英格兰林肯郡一个小农家庭。他的父亲艾萨克・牛顿在结婚后几个月去世，比他的祖父的去世时间晚一年，只活到３６岁，留下怀胎仅３个月的牛顿。他的母亲哈丽特・艾斯科在丈夫去世后终于生下既小又虚弱的牛顿。

关于牛顿的生日，还有一种普遍的说法是在１６４２年１２月２５日。这是按古罗马儒略历计算的。而儒略历平均每年３６５、２５天，与回归年之差逐年积累，到１５８２年已相差了１０天，以至使春分从３月２１日提前到３月１１日。因此罗马教皇格利高里在１５８２年宣布修改历法。但是，那时处于宗教改革年代的新教国家认为这是罗马教皇的阴谋，目的是要恢复罗马教廷的统治，拒绝更改历法。英国当时已宣布脱离罗马教廷，成立国教，因此不行新历，所以牛顿的生日，在当时是按旧历即儒略历计算的。后来，英国也改用了新历，即今天采用的历法，因此牛顿的生日应为１６４３年１月４日。

牛顿的家位于一个美丽的山谷中，在维萨姆河的左侧，以附近的清澈泉水闻名。在他生下后，除家中 每年可收益３０英镑的房租外，在伍尔兹索普东南约６公里的苏斯特恩还有一处房舍，他们每年大约可收入８０英镑。这些就是他们生活的主要财源。

牛顿３岁时，他的母亲与北维萨姆的教区长Ｒ・Ｂ・史密斯再婚，　把牛顿交给外祖母抚养，稍大后，牛顿先后进入斯基林顿和斯托克的全日制学校读书。１２岁时进入格兰山姆的公立学校，寄住在药剂师克拉克的家里。牛顿那时不大注意学习，成绩很差，有一天他被一个高年级的学生恨恨地踢了胃部一脚，十分疼痛。从此，他发奋学习，直到他的成绩超过了这个学生，并成了最好的学生。这件事对他的影响很大，从此养成了一种努力奋斗的倔强性格。他在设计和制造各种器具及机械方面显示出才能，并藉以开阔他的视野，培养了他的创造性和埋头苦干的素养。他备有小锯、斧子、锤子和各种工具，制成过磨、水钟和可坐一个人的马车。他做的风车放在房顶上能够转动，得到普遍的赞扬，又独出心裁地制成畜力拉的风车，在老鼠尾巴上系一条线去拉。牛顿从丁・拜特的《人工与自然的秘密》一书中学到制作各种机械的方法，如水钟的原理和做法。他做的水钟高１、２２米，钟盘由滴水控制木块升降所产生的力带动，放在寝室中使用，后来归克拉克使用，直到牛顿离开故乡。他做的马车有四轮，乘坐者用手柄控制。他从这些器具的 制造中，学习了机械原理和操作技能，并且在设计和构思中训练了他的创造性才能。他时常以很大的兴致给同学们以科学知识性的娱乐，如他以最佳的样式和比例制作风筝，飞翔的性能自然很好，同学们十分钦佩。他制作纸灯笼并在冬天早晨提着上学，又将它系在风筝下面，在夜晚使人们误认为是彗星。他也做过一个日晷，用以计时达几年之久，直到现在还存放在剑桥的博物馆。从这些事例可以看出，牛顿在少年时代就具有发奋图强和敢于创造的精神，及善于构思和动手实验与操作的素养，为他后来重视实验和卑视无根据的假设与空想作风打下了基础。

１６５６年他的继父去世，母亲带三个孩子回到伍尔兹索普，　并且把已经长大的牛顿招回家，　让他务农和做买卖，但是，这时他的学业大有进步，对农事和经商毫无经验，把很多时间花费在从克拉克家的藏书中吸取知识，以致他经营的事业还不如在格兰山姆的情况好。母亲很快看出儿子种田和经商不合适，就想让他再回到格兰山姆的学校。他的舅父有一天见他拿着书聚精会神地解数学题，把他的书拿掉他都不知道，　感到这样小年纪竟如此认真治学，　就劝他的母亲别再耽误他的学业，送他回校读书。牛顿的舅父Ｒ・Ｗ・艾斯科是一个教区的教区长，曾经在剑桥大学三一学院学习过，决心让他的外甥进入剑桥学习。结 果，牛顿考上了剑桥大学的三一学院。

牛顿少年时期与几个女学生同住在一家里，并和一位比他小二三岁的斯托雷小姐很要好，感情较深。但是，后来，由于这位小姐的原因未成终生伴侣。她后来曾两次结婚，牛顿回林肯郡时总要去看望她，终生感情未衰，甚至在经济上给予接济。她是牛顿终生唯一萌发过爱情的女人。

牛顿在少年时期被公认为“一个头脑清醒、沉默和有思想的小伙子”。

１６６１年６月１５日，牛顿在１８岁半时进入剑桥大学三一学院，他的导师是　Ｂ・普莱恩。这一年巴罗当选为希腊语教授。　普莱恩回忆在１６６０－１６６４年间有包括牛顿在内的５７个学生，他在开始时要把牛顿引入传统的道路。但每当牛顿找到一条新路时，他不加以限制，这使牛顿能放心阅读和另辟新径。牛顿在入剑桥之前已经学过逻辑，知道的比导师还多，魏斯特法尔认为这可能是他们之间感情不深的原因。很多著作介绍说巴罗是牛顿的导师，其实没有任何证据说明他们在１６６３年之前相识，只是在１６６４年３月巴罗的系列讲课引起牛顿的兴趣时，才对牛顿有了影响。

１６６１年，牛顿成为低级减费生，母亲每年供给他１０英镑。

１６６３年，巴罗任卢卡锡数学讲座教授。

１６６４年，牛顿广泛阅读了数学、光学、力学、天文学和多种著名哲学著作，思路大开，思想活跃，对近代科学革命以来各种主要的科学发现如饥似渴地学习和钻研，并开始用实验和数学计算验证前人的看法和得出的结果。如买三棱镜考察笛卡尔的光学理论、首次观察彗星等。他边读边做读书笔记，写下心得和看法，这就是他的《三一学院笔记》，　直延续到１６６６年。

１６６４年４月２８日，由于导师普莱恩向巴罗介绍牛顿的出色成绩，巴罗发现他的欧氏几何知识不多却对笛卡尔的几何相当了解，他虽然有些看法却决定给予牛顿公费生的待遇。按当时剑桥大学规定，每三四年授予一次学士，即在１６６１、１６６４和１６６８年，如果牛顿这次落选，他在剑桥留下去几乎是不可能的。他从此结束了减费生的生活，得到的收入多了一些，更重要的是他可以有保证地读到１６６８年，取得更高的学位。

１６６４年后期，牛顿用三棱镜发现太阳光谱为红、黄、绿、蓝和紫五色，发现白是各种颜色的混合物，并提出各种颜色是由不同折射率的光形成的，这与笛卡尔的颜色由不同旋转速度的小球产生的不同。

同年冬季，他发明根据极限概念做曲线和求曲线 上任意拐点曲率的方法，及提出化任意次方二项式为近似级数的规则等。

１６６４年是牛顿开始他的科学生涯、进行知识准备、思想活跃、相信原子论和在光学与数学上开始发明与发现的一年，这一年对于他后来的发展起了决定性的作用。

由于这时牛顿还没有或至少没取得出色的科学成就，使他在１６６４年或１６６５年的一次三一学院研究生特别奖学金的竞争中失败。当时，候选人有两位，一位是牛顿，另一位是尤维代尔，院长巴罗感到二人学识完全相同，就把这笔奖学金给了尤维代尔。

１６６４年９月牛顿开始写《流水账》，　这是他的继父过去写的账本。从１６６５年１月起将他在动力学和数学等方面的新见解和发现记在这个账本上。其内容主要有离心力定律、运动三定律的早期点滴想法、力的定义、物体碰撞等。在他早期的力学研究情况和成果记载的重要史料中，包含着他后来的几个重大力学发现：离心力定律、运动三定律和力的定义等的思想萌芽。同月，获三一学院学士学位。

这年，牛顿发明二项式定理并给出了系数关系图表，至秋天列出了系数关系代表式。关于流数，即微分的发现，牛顿以动力学观点研究曲线上一点的运动速度，使他运用极限概念发明了流数。在１６６５年 中期已经具有了积分及微分概念并列出了积分表。并且，把积分法称作“流数法的反求法”。

这年夏天，剑桥流行疫症，牛顿回家乡伍尔兹索普，这是他一生中创造力最旺盛的时期，不但有许多发现，而且后来发现的思想基础和初期想法也是这时产生的。在１６６５年和１６６６年他在《流数的介绍》和《用运动解决问题下述命题是充分的》中，系统介绍了流数、积分和解流数方程的方法及公式图表。在光学上发现水泡等薄膜上的光环，研究视觉理论和颜色理论。在力学上，证明了圆轨道上的引力平方反比关系，并试图论证和用地－月检验椭圆轨道上的引力平方反比关系，但失败了。

１６６７年４月２２日，牛顿从故乡回到剑桥，１０月当选为三一学院管理委员会的低级成员。

在１６６８年３月１６日，牛顿获高级研究生奖学金，７月又获硕士学位。牛顿帮助巴罗修改了他的光学讲稿，牛顿认为他对颜色的性质和来源的看法是错误的和非科学的。巴罗的看法是：白色是释放充足的和各向同样清楚的光，黑色是根本未放出光，红色是放出比通常更清楚的却被阴影隔断的光，蓝色是释放稀疏的光。因为构不成一个理论，牛顿不能同意他的老师和朋友发表它。牛顿制成一台小型反射式望远镜，长约１５２ｃｍ，放大４０倍，因为没有色差，比 折射式的清晰，因此他能够观察到木星及其四个卫星、金星和月球面山谷。大约１６８８年８月，他开始进行炼金术研究，去伦敦买化学药品，并用１５先令建造了两个炉子。

１６６９年，牛顿写出了《论用无限项方程所做的分析》的长篇手稿，系统地总结他过去的流数和二项式定理研究成果，在６月他把这篇论文手稿交给巴罗，巴罗在２０日给考林斯的信中称赞说　：“这是住在剑桥的一位朋友的作品，他对于这个问题有优秀的才能　”，并在下月底寄给了考林斯。考林斯抄了一个副本后退还给巴罗，并且在信中告诉了他在英、法、意和荷兰的许多朋友，因而在后来微积分发现权问题上，产生了莱布尼茨是否从这些通信中知道甚至看到考林斯抄本的争论。

在１６７０和１６７１年之交的冬天，牛顿又写了《级数和流数计算方法》，　于１７３６年由科尔逊译成英文发表，并加了评注。牛顿任卢卡锡讲座教授后，选择光学作为他就职的系列讲课，在１６７０－１６７２年系统讲授了折射光、光和颜色的新理论及太阳光谱。《光学讲义》是《光学》的前奏，１７２９年以英文本发表，１７８４年夏皮罗将其分两册重新发表并加评介。

１６７１年，牛顿的反射望远镜的优越性得到皇 家学会的重视，让他送到皇家学会进行考察，１２月交给奥登伯格。

１６７２年１月１１日，通过皇家学会，牛顿的望远镜已呈送国王观看，并经该学会主席考察。牛顿在剑桥的光学讲课中所讲的光的不同折射率决定颜色的理论，至这一年初才被皇家学会知道。但是，发明反射望远镜却使他出了名，这促使天文学家瓦尔德在１６７１年１２月２３日提议选牛顿为皇家学会会员，并且说在当天皇家学会通过接受牛顿为会员。２月８日牛顿应邀在皇家学会宣读他的《关于光和颜色的理论》论文，并在１９日发表在《哲学会报》上。在２月１５日举行的讨论会上，胡克在讲话中肯定了牛顿的光学实验，却以自己的光波动说批评牛顿的光微粒说和因折射率不同说明颜色的观点，在不久后的会议上胡克甚至还批评了牛顿的反射式望远镜，并且在《哲学会报》上发表批评文章。从此，产生了科学史上著名的光的波动说与微粒说之争。９月，牛顿又制成一台大型的反射式望远镜。

１６７３年１月，莱布尼茨访问伦敦，牛顿学派后来认为他可能在考林斯那里看到牛顿的《分析》一文的抄本，使微积分发现权问题更加复杂化。在１６７３－１６７６年间，　法国的几位科学家如惠更斯等发表文章，反对牛顿的色彩理论，使牛顿对笛卡尔的 以太旋涡说之争扩大到笛卡尔——惠更斯学派。

１６７４年左右，牛顿写《论空气和以太》一文，明显表现出牛顿在“压力”下向以太说开始妥协。这种倾向在牛顿于１６７５年１２月７日给奥登伯格的信中表现得更为明显，他提出“一切起源于以太”这一说法。由于几年来牛顿在皇家学会会议上演示了多次光与颜色等实验并论证，胡克承认了他从１６７２年２月以后提出的基本颜色只有红和蓝两色而反对七色谱是错误的。

１６７６年１０月，莱布尼茨第二次到伦敦，看到牛顿在１６７２年８月２０日写的一个数学手稿的抄本，并抄了一部分。

牛顿在１６７９年２月２８日给波义耳的信中，系统地提出用以太压力差效应说明引力。

１６７９年１１月２４日，胡克写信给牛顿请他再过问动力学问题，在１６８０年１２月１８日之前各写信四封，显示出胡克在物体向地心落下的径迹问题上纠正过牛顿的看法。胡克虽然在他的第三封信中谈到落体受到的引力与距离的平方成反比，却并没有用到天体上并加以证明。

同年５月以后，牛顿因母亲重病和去世，三次返回故乡。由于他是遗产处理的执行人和主要继承者，花了一些时间料理遗产和家务问题。

１６８４年１月，哈雷、雷恩和胡克在雷恩家中，哈雷提出讨论向心力与距离的平方成反比例减小问题，胡克说他已经证明过，但说等别人都证明不了时他再证明，雷恩打赌说限他们二人两个月期限，但胡克一直未拿出过证明。同年８月，哈雷到剑桥访问牛顿，问他能不能证明遵守这个比例运行的天体的轨道是什么？牛顿回答说是椭圆，并说有人在１６７９年已经证明了，但却拿不到这个手稿。　在１０－１１月间牛顿写了《论运动》手稿六种，还有一种是讲义。他在１１月交给帕格特带给哈雷的手稿用几乎和求极限法证明了引力平方反比定律，第一次提出了向心力概念定义，为将离心力定律用于引力理论解决了关键问题。牛顿在《论流体中的球体运动》手稿中，提出运动五定律，其中没有现在众所周知的运动第三定律。稍后，他在《论均匀可变形介质中的物体运动》手稿中，第一次定义绝对时间、相对时间、绝对空间和相对空间，提出运动第六定律。其中前三个就是现在的运动三定律。再后，在《论物体的运动》手稿中，他提出质量定义为由密度和大小共同产生。在１１月左右写的《论运动讲义》中，定义质量为“物质之量由密度和大小共同产生同一量度”。　约在同年底，牛顿发现太阳也并不位于太阳系行星的焦点上，而是在太阳系各天体的共同重心上，二者稍有些差异。

１０月，莱布尼茨在《学术学报》上发表微分原理，未提到牛顿的作用。１６８６年他发表积分原理并看作自己的发明，因而埋下其优先权争论的导火线。

同年底或１６８５年初，确定了运动三定律，初春又发现了万有引力定律，这两个重大发现分别第一次出现在《原理》的《运动定律或定律》第一卷中。

１６８５年初春牛顿开始写《原理》第一卷，至６月写完；７月开始写第二卷，至１６８６年１１或１２月之前写完；第三卷于１６８７年３月写完。哈雷于１６８７年７月５日通知牛顿《原理》出版。

１６８７年４月２８日，胡克在皇家学会向该学会的副主席　Ｊ・霍斯金斯提出万有引力定律的发现权问题，哈雷于１６８６年５月２２日给牛顿的信中，将胡克要求发现权问题和希望牛顿在《原理》序言中提一下他的作用告诉了牛顿，从而引起牛顿很大意见和在信中一再说明，并且拒绝在序言中提胡克，而只答应在第三卷之后将胡克与别人一起提及一下。

１６８８年，英国资产阶级革命胜利，建立君主立宪政体，２０多年以来倾向清教伦理和辉格党并在政治上采取超脱态度的牛顿，感到心情舒畅，拥护新政权。在剑桥选举三个代表参加上议院时，他以１２２票（第二名）当选，并在维护剑桥大学的独立性方面做出了贡献。

１６９０年１１月之前，经多年研究旦以预言书和圣・约翰启示录，写了揭露罗马教廷从根本上背叛基督的原始教义的《关于旦以预言书和圣・约翰启示录的意见》一书，此书大约写于１６９０年１１月之前一段时间。根据牛顿在同年１１月１４日给一朋友的信来看，其目的是为了反对和批判罗马教廷对教义的歪曲并造成大量罪孽。为此，牛顿在这封信中做了说明和进一步的论述。这两封信由于教会审查很严被Ｍ・　克勒克搁置起来，到１７５４年以《艾萨克・牛顿爵士给Ｍ・克勒克的两封信》为名在伦敦发表，但不完全，并且错误不少，在１７８５年霍尔斯莱博士以一封信的形式发表了一本与原著相近的版本。１７３３年在伦敦发表了《关于旦以预言书和圣・约翰启示录的意见》。

１６９１年１２月３０日，波义耳去世，他在遗嘱中提出每年捐献５０英镑以设立一个讲座，每年在大主教区的一个教会讲八讲，说明对基督信仰的证据，反对不信仰的证据，并反对不信仰的理由。本特雷被任命主持这个讲座，他毕业于剑桥大学的圣・约翰学院。第一年的八讲是《驳倒无神论》，　用心灵的能力证明神的存在，特别在第七、八讲中他从宇宙的物质组成论证上帝的存在。但是，在这个系列讲演发表之前，他遇到一个困难，这就是从卢克莱修从物质内在 的重力推导出的宇宙结构出发，对宇宙的永恒性所做的论证引起的困难，本特雷无力解决而向牛顿提出一系列问题。牛顿愿意考虑这个题目并在著名的牛顿给本特雷的四封信中，将他的意见告诉了本特雷。

１６９２年１月初的一天早晨，牛顿到剑桥大学的礼堂做礼拜时，因为忘记熄灭蜡烛，摆在桌上的光学和化学手稿及其他论文被烧掉，他几乎一个月昼夜不宁，十分懊丧，并着手重写光学手稿。

１６９２年９月中旬开始，牛顿因神经错乱曾五夜不眠，吃不好，睡不香，头脑和思维失常。１６９３年１０月５日他在给　Ｊ・洛克的信中说　：“两个星期来每夜没睡过一小时，五天没闭过眼。”　牛顿给本特雷的四封信刚好就在这期间写的，虽然可能写于神志清醒的时刻，但是在这种病魔缠身和神志时清时乱的情况下，他的有些关于神和上帝作用的话可能掺杂宿命论的色彩。至１６９４年中期，他已能了解他的《原理》，　探讨月球理论，去格林威治天文台了解观察月球的大量数据。

关于牛顿这一年多“灾难”的病因，他在１６９３年９月给　Ｊ・洛克的信中说　：“意见是你竭力以妇女和用其他办法给我添麻烦，我受到这样大影响……并且为了描述你在道德基础上进行的打击，……这个道德基础是在您的理性一书中奠定的和计划在另一本 书中追求的原理，我认为您是一个霍布斯主义者。”可见，牛顿提到了道德问题上很不愉快的原因。考虑到胡克在１６９２年又向皇家学会提出万有引力定律的发现权问题，《原理》　在发表后虽然得到惠更斯和莱布尼茨的部分好评，但同时他们对万有引力、粒子说提出批评并维护以太旋涡说，由于《原理》中基本上不提上帝创世和孕含的“反神创论”倾向而受到宗教界和唯心主义科学家的广泛抨击与反对，特别是《光学》手稿的失火等，都使牛顿受到很大压力。在这些问题上引出的苦恼，再加上“道德基础”上的不快，使性格内向和性情孤僻的牛顿因思想上的过度苦恼而导致神经衰弱和失常，可能是其重要原因。

牛顿担任两届上议院议员后，在１６９５年的第三届选举中落选，离开上议院。

１６９６年３月１９日，牛顿收到蒙塔格的信，通知他已被任命为造币局的监督。蒙塔格也毕业于剑桥大学三一学院，并曾与牛顿同时任上议院议员，在８０和９０年代初曾在国家金库、国库任领导职务，在建立英格兰银行中起过重要作用。他曾引进改铸货币技术，对牛顿的化学和冶金研究深有了解，曾向牛顿和哈雷咨询过货币重铸问题，在欧弗顿由造币局监督调任海关检官时，他立即推荐牛顿继任，牛顿在两年内完成重铸任务。因此，在１６９９年任造币局局 长，直至去世前不久。他写了关于货币的报告，其中画了国外货币化验成分表，附在一个古代货币及其重量和量度的表格之后。此外，他负责对全国货币管理、监督、查询和对伪造货币的检查与起诉。在任负责人之后，先后推荐哈雷任金库的主管和他的老友　Ｄ・格利高里为苏格兰与不列颠货币交换的总监督。

大约从这一年开始，牛顿在本特雷的建议和推动下，修改《原理》第一版，在多处做了重要修改并写出手稿。并在这一年开始研究年代学和古代史，改进光学和月球理论。

１６９９年在任造币局局长后，他推荐惠斯顿继任卢卡锡数学讲座教授并实际任教。同年２月，他被法国科学院选为国外院士，在１１月３０日当选皇家学会理事会成员。同年，住在伦敦的瑞士数学家法蒂欧向英国皇家学会呈交一篇论文，文中提出牛顿是微积分的“第一个发明者，　并且领先了好几年，　而莱布尼茨这第二个发明者是否从别人那里搞了什么东西……我宁愿有我自己的判断”。

在１７０１年牛顿又一次当选剑桥的上议院议员，１２月１０日辞去剑桥大学的卢卡锡数学讲座教授，由惠斯顿正式接任。

１７０３年３月３日，胡克的去世和历年的理事会成员的缺位，为牛顿当选皇家学会主席去掉了一个 障碍。１１月３０日，牛顿当选皇家学会主席，从此一直连选连任到他去世，达２５年之久，按５年一届计算，共５届，成为英国皇家学会史上任期最长的主席。他在任期内，根据造币局的经验，主要搞管理。在一般情况他总是出席理事会和皇家学会会议，并参与管理和讨论具体学术问题。Ｉ・Ｂ・柯恩称他“以铁腕统治皇家学会　”，他被认为是皇家学会历史上最负责和搞得好的主席之一。

１７０４年，牛顿的《光学》英文版发表，并附《疑问１》至《疑问６》。

１７０５年４月１６日安妮女王及其丈夫乔治亲王访问剑桥大学，在三一学院院长本特雷居住的三一学院公馆内举行宫廷会议，授予牛顿、该校副校长艾里斯和蒙塔格三人以爵士。这是英国第一次给科学家封爵位，从此，牛顿的名声从科学界走上了社会。这一年上议院解散重选，牛顿以第四名落选，原因是他离开剑桥，影响减小。同年，莱布尼茨在《学术学报》上匿名发表评论牛顿的光学的文章，暗示牛顿的流数是将他的微积分改头换面的产物，从而又酝酿着一次争论。

１７０６年，牛顿委托Ｓ・克拉克将《光学》译成拉丁文出版，附有《疑问７》至《疑问１６》。

１７０８年，牛津大学天文学家凯尔在《哲学会 报》上发表两篇文章，一篇是关于微积分的最早发明者，对莱布尼茨提出指控。莱布尼茨因此提出控告，要凯尔公开向他道歉。

１７０９年前，本特雷一再敦促牛顿发表《原理》第二版，并推荐剑桥大学的普留姆任讲座教授，青年物理学家　Ｒ・科茨负责修改和出版，牛顿对他表示信任。

１７１０年，莱布尼茨发表《关于上帝善行的自然神学论著》一书，反对牛顿的引力理论和原子与虚空观点，并第一次提出牛顿的引力传递思想是“超距作用　”，强加于牛顿，从此此词被规范化，此外，他认为牛顿提出绝对时空就是无视上帝创世。这一年，贝克莱主教发表《人类知识原理》一书，认为牛顿的绝对时空说法是反对上帝创世，说微分是“逝去的量的鬼魂　”，用上帝的意志批驳万有引力定律，他是宗教界反对牛顿的代表。

１７１１年２月和３月，莱布尼茨两次写信给斯劳恩，说凯尔的错误走得太远了，要求皇家学会迫使凯尔公开声明进行中伤的意思不是他自己的，把矛头指向牛顿。作为皇家学会秘书，斯劳恩将信件向皇家学会宣读，而凯尔的答复信也在皇家学会上被宣读并抄送莱布尼茨。至１２月１９日，莱布尼茨又写信给斯劳恩，说凯尔攻击了他，得到了一个向上爬的称号， 而且不了解情况，莱布尼茨要牛顿表态。《学术学报》的评论员在此刊物上发表以剽窃责怪牛顿的文章，使争论的性质突变。

１７１２年３月皇家学会成立一个委员会，由哈雷等六人组成，４月２４日写出报告，得出四点结论，内容主要是考林斯等在多年的通信中将牛顿的流数法内容告诉了莱布尼茨，１６７６年佩尔博士曾经提醒过后者说那是牛顿的方法，流数法与莱布尼茨的微分法除去名字和符号外完全一样，并最后肯定牛顿是微积分的第一个发明者，莱布尼茨是第二个发明者。此报告一通过后，寄给莱布尼茨一个抄本。英国王乔治一世过问此事，问牛顿何时发表答复莱布尼茨的信，于是牛顿写了一封长信。

关于《原理》第二版的发表，在牛顿和本特雷的支持下，科茨承担修改、写序言和与出版有关的工作。牛顿做了多处重要修改，对天体在轨道上运转力的确定作了补充和说明，使流体阻力理论的研究精确化、完善月球理论和二分点岁原理，并以丰富的彗星轨道计算使彗星理论更精确等。科茨说他修改约达几百处。二版的序言是先由科茨写了提纲，牛顿看过提纲却似乎未看序言全文。由于此序言中有两句关于重力与物质关系的含义模糊的话，引起一些读者特别是莱布尼茨和布卡尔——惠更斯学派的抨击和反对，他们认为 “在一切物体中发现重力属性，重力在一切物体的基本性质中占有一席之地和地球的物体中的重力性质就是认为重力是内在固有的本质属性，因而就是超距作用”。这个序言在１７１２年进行修改和研究之后，于１７１３年５月１２日写成。它在不久后导致牛顿学派与莱布尼茨的又一场新的激烈论战　。《原理》的拉丁文第二版于１７１３年发表。

１７１４年，根据船长和船商们希望测定海上纬度的要求，皇家学会成立以牛顿为首的四人委员会，牛顿提出四条方案，上议院一致通过。此项想法的原提出者之一惠斯顿在技术问题上与牛顿的文案有分歧。

这一年乔治一世即位，宫廷对牛顿很重视，特别是威尔士亲王及其王妃对牛顿十分敬重，并与莱布尼茨也有通信关系。１７１５年１１月，莱布尼茨在给王妃的信中说　：“牛顿的哲学不仅在物理学上是错误的，并且对宗教的利益是有伤害的。”　他认为自然宗教在英国正迅速衰落，说牛顿和英国的自然神论哲学家“与那些唯物主义者完全一样　”，竭力“贬低”英国哲学家的人格。莱布尼茨的攻击信在宫廷中成了话题，传到乔治一世耳里，他希望牛顿会回答。他看了关于微积分论战情况的清单后，很关心争论的哲学方面，随后就出现了莱布尼茨与克拉克之间的通信和论战问题。

Ｓ・克拉克是牛顿的学生、朋友和支持者，１７０５年曾受牛顿的委托将《光学》译成拉丁文并在１７０６年发表。莱布尼茨在给威尔士王妃的信中谈了他对《原理》的意见，王妃将信转给Ｓ・克拉克，从此他与莱布尼茨通信，来往信件各五封，后来由克拉克编辑出版，关于这些信中的观点和分歧，克拉克的看法和牛顿的看法是一样的，即原子论、绝对时空、万有引力、上帝创世后一切按自然规律运动和变化，上帝与时空是分立的。莱布尼茨的观点包括五个方面：

（１）英国自然宗教日趋衰落，唯物主义的原理和方法的谬误是对上帝不虔诚　。《原理》的作者与唯物主义者是一样的。唯物主义者和斯宾诺莎是错误的。

（２）物质可以无限分割并充满空间，承认原子和虚空等于上帝创造非常完美的产品和从此不再需要创造了，违反充足理由律。

（３）时空是上帝创造的，仅有创造物。时空就只在上帝的观念中。

（４）空间是同时存在物的一种秩序，时间是物质接续位子的秩序。空间和时间是相对的。相信绝对的和无限的空间与上帝等同及空间由部分组成，客观存在的东西就不能属于上帝，上帝不能改变和毁灭它，而在上帝之外还有无限多永恒的、非创造的东西。

（５）回转运动物体沿切线飞出去是自然的，否则 必有创造物作用。因此，物体超距作用的相互吸引而无任何东西中介，这是超自然的，因为它不能通过物体的本性予以说明。

１７１６年１１月１４日，莱布尼茨去世，他与克拉克通信中断。在二者通信论战过程中，牛顿始终没有参与。

１７１７年４月１日，牛顿发表《光学》英文版的第二版，补充了《疑问１７》至《疑问２４》和《声明Ⅱ》。　这些补充是在１７０６年之后，经过与莱布尼茨和笛卡尔——惠更斯学派的激烈争论，需要把一些有待进一步研究的第一批问题及各种可能想法提出来探讨，并且，鉴于莱布尼茨等一定要把重力物质的内在本质属性说成是“超距作用”并强加于科茨和牛顿，牛顿不得不提出一个声明在这一版中发表，以正视听。

１７１２年，《光学》　第三版发表，又补充了《疑问２５》至《疑问３１》，　特别在《疑问２８》、《疑问３０》和《疑问３１》中，牛顿经过进一步考虑，并鉴于多年来关于引力的本质与传递机制的争论和关于光的本质与传递机制的争论情况，以及在科学思想和方法上需要进一步阐明，他综合考虑了各种观点及其可能性，作为几个问题提出来进行探讨。

在１７１８年，牛顿有一次同威尔士王妃谈起他 过去研究的年代学体系，她通知说在向她讲时需要一个抄本，由于只是几篇论文手稿，牛顿答应搞出一个提要送她，但要保密，提要的题目是《从欧洲事物的最早回忆至伟大的亚历山大征服波斯编年简史》。　一个法国书商切瓦莱得到英国皇家特许将它译成法文出版，书名是《切瓦莱・牛顿的年代学提要》，　出版后在１７２５年１１月送给牛顿一本。在牛顿去世前，他终于写成一本编年史巨著《古王国变迁年代学——从欧洲事物的最早回忆到伟大的亚历山大征服波斯编年简史》。

１７２２年时，牛顿希望发表《原理》第三版，他曾多年做准备，但是他的得意助手科茨已于１７１６年早逝，惆怅之时偶然与一位青年物理学者彭伯顿交谈，因为编写这样一本宏著需要丰富的数学知识和对牛顿的发明与发现有一定了解。于是，牛顿与他随便谈论与这些有关的各种课题，一起看《原理》，　当牛顿了解到这位还未得到硕士学位的青年对这一切有比较好的知识基础时，就深入地说明自己的发现，介绍有关的情况。熟悉不久，牛顿请他负责《原理》第三版的工作。牛顿在这一版序言中，说他是“在这类事情上极其熟练的人”。　第三版对流体阻力做了更广泛的处理，补充了物体在空气中落下阻力的一些新实验，对月球因引力保持在轨道上的论证做了详细说明， 借助于对１６８０年慧星出现的观察，得出用抛物线轨道可以极其近似地描绘彗星运动，与椭圆轨道之用于行星运动几乎一样准确。第三版于１７２６年３月出版。在牛顿去世后，　Ａ・莫特将《原理》从拉丁文译成英文，于１７２９年出版。牛顿在去世之前已将《光学》第四版准备好，死后于１７３０年出版。

牛顿在１７２２年就感到小便不方便，当时知道是膀胱结石，无法医治，用食物疗法和其他预防方法，能减轻痛苦，甚至可长时间不痛。因此，他不再乘马车而改坐椅子外出，虽还吃一点肉，却主要喝肉汤、吃蔬菜和水果。在１７２４年８月，豌豆大小的结石分成两块排出来，后来好转。１７２５年１月，他感到剧痛，小便困难，到肯辛敦居住后，又好转，至１７２５年２月患双脚痛风，因年老有病辞去造币局局长职务，由他妹妹的女婿Ｊ・康杜伊特继任。

由于注意休息，肯辛敦的空气新鲜和注意疗养，牛顿在两年中病情似乎稳定下来，总想出外散散心。于是，在１７２７年２月２８日去伦敦主持皇家学会会议，此后几天似乎比过去几年的情况要好。但是，因为他参加会议、出访和接待来访，十分劳累，感到很难受，就于３月４日回肯辛敦，医生诊断是膀胱结石造成的。１５日自感好些，１８日早晨能够读报并同医生长谈。但是，至晚６时失去知觉，２０日早晨 时死去。牛顿，这位８５岁高龄的科学巨匠，经过６３年的科学生涯之后，终于走完自己为千秋万代立下丰功伟绩的一生，他的遗体从肯辛敦送到伦敦，３月２８日停放在耶路撒冷会馆，然后又被移到威斯敏斯特教堂。抬他的棺材的人有　Ｈ・钱塞洛尔勋爵、蒙特洛斯和罗克斯布尔公爵、彭布洛克、萨塞克斯和麦克莱斯菲尔德伯爵，　Ｍ・牛顿爵士为主要送葬人，其他送葬人有一些亲友和牛顿病时熟悉的人。牧师们和教堂合唱队出席了葬礼，由洛切斯特教区的主教主持并致悼词，牛顿的灵枢在祈祷和哀歌声中，葬于威斯敏斯特教堂歌唱班入口处的左面。

１７１３年，牛顿的几个侄子和侄女们花５００英镑，在教堂最显眼的地方建立一个纪念碑。它位于石棺的正前方，在浮雕中刻着几个青年手撑牛顿的主要发现标志：一个拿着三棱镜，另一个握着反射式望远镜，第三个正用秤来称太阳和九大行星，第四个在应用一个火炉，另两个在装新铸的货币。牛顿雕像的肘部放在他的几本著作上，两个青年站在像前，手托画着太阳系的图和收敛级数的卷轴。石棺后面放了一个从锥体中央等凸起处升起的天球，在其上画着几个星座，以便表示牛顿曾经确定的１６８１年出现的彗星径迹，还有希帕尔丘斯所说的二分至圈的位置，牛顿在年代学上曾用它确定阿尔哥璃远征的时间。像个 科学皇后似的一位天文学伟人在地球上手持王笏，锥体顶上装着一颗星。

１７３１年初，为了向牛顿表示深切的敬意，在塔上装了一枚奖章，其中的一面有牛顿的头像，并附有一句格言　：“原因的知识繁荣昌盛　”，反面有数学图形。从１８６７年法拉第逝世并葬于牛顿墓的旁边之后，牛顿墓周围便成为英国卓越科学家的墓地。在它的旁边埋葬的著名科学家有法拉第、麦克斯韦、开耳芬勋爵、达尔文、赫舍尔、卢瑟福和　Ｊ・　Ｊ・姆逊等。

牛顿死后手稿的下落和遗产的分配，与他家后代宗系密切相关。他的母亲与　Ｒ・　Ｂ・史密斯生了一个儿子　Ｂ・史密斯和两个女儿　Ｍ・史密斯和　Ｈ・史密斯。Ｂ・史密斯有两个儿子Ｎ・史密斯和Ｔ・皮尔金顿。Ｈ・史密斯的后代对于牛顿的遗产和手稿的继承最为重要，她的女儿卡瑟琳与　Ｊ・康杜伊特结婚，生女儿　Ｃ・康杜伊特，后者与　Ｊ・瓦洛普即后来的维斯康特・利明顿结婚后，生了一个女儿和四个儿子，大儿子的后代形成了著名的朴茨茅斯家族。　Ｊ・康杜伊特曾是皇家学会会员和上议院议员，并继牛顿任造币局局长。他在１７３７年５月去世后，把牛顿的手稿传给他的女儿Ｃ・康杜伊特。Ｃ・康杜伊特在与Ｊ・瓦洛普结婚后的１７４３年，后者的父亲成为朴茨茅斯伯爵，牛顿 的手稿就成为他们家的私产，一直存放至１８７２年。这一年７月，他的后代德文郡公爵朴茨茅斯勋爵写信给剑桥大学副校长，表示愿将这些手稿贡献给该大学做学术研究之用。开始时说明是借，存放在该大学１８年。在剑桥大学成立一个专门的委员会，负责这些手稿的整理和编目工作，至１８８８年发表了《朴茨茅斯论文目录》，又称为《朴茨茅斯收藏目录》，其中有书、论文手稿和信件，它对１８８８年之后研究牛顿及其科学思想起了很大的激发作用。但是，后来这些收藏被退给朴茨茅斯家庭，至１９３６年他们将牛顿的手稿拿到拍卖行拍卖，约３００万字的手稿只卖了９０３０英镑１０先令。由于凯恩斯和其他人的极力抢救，使牛顿的大部分重要手稿留在了剑桥和伦敦，还有一些保存在剑桥的国王学院。但是，少数重要手稿和信件却流散在世界几个地方，如早期的宗教手稿就在美国、日内瓦和耶路撒冷。牛顿遗留的钱，总数为３４０ ３３０英镑，被分给他的直系亲属的后代。关于他遗留的财产，除去他在去世前不久将在威尔特群的遗产送给他的继妹　Ｈ・史密斯的女儿卡瑟琳的几个侄子和侄女之外，他将伍尔兹索普和萨斯特恩的遗产分给自己叔父的后代，将在肯辛敦的价值相同的遗产分给卡瑟琳，这笔遗产后来传给朴茨茅斯伯爵。Ｊ・康杜伊特继牛顿之后任造币局长时，为牛顿偿还了欠 造币局的一大笔债，因为当时只有他才有能力偿还。他的妻子倡议并主要由她出钱，在威斯敏斯特教堂为牛顿树立了那标有牛顿各项重大贡献图案的纪念碑。１７７５年７月４日，在剑桥大学的三一学院教堂的前厅正前方，树立起白色大理石的牛顿全身雕像，它迄立在一座石基上，身穿宽松的大学礼服，手持一个三棱镜，以极深沉的神思凝视着远方。在它的右前方，陈放着弗朗西斯・培根和艾萨克・巴罗的坐式雕像。他的住处和化学实验室就在该学院大门左侧的二层小楼上，由于一直做学生宿舍而不断修整，保留至今。

二、站在巨人的肩上

在近现代科学史上，几乎所有的著名科学家和自然哲学家，尽管观点和学派不同，却都对牛顿的科学成就做过这样或那样的高度评价。著名的力学家拉格朗日对于牛顿曾经做过这样的评价：

“……牛顿是曾经存在过的最伟大的天才。”　并补充说他还是那么的幸运。因为发现并建立一个宇宙系统的机会只能有一次。拉格朗日的评价恰如其份地肯定了牛顿的历史地位　。　能够发现拉普拉斯所说的“最伟大的宇宙　”，即万有引力定律和运动三定律，并用以建立一个宇宙系统理论的机会只能有一次，这对牛顿来说是幸运的。但是，这个幸运是在特定的社会和科学背景下，只能由具备相应的科学才能、素质的人去获得。

法国著名的启蒙运动思想家伏尔泰在《艾萨克・牛顿爵士的原理》一书中，从思想史的角度对牛顿的作用做过这样的描述：

“迄今为止，牛顿的哲学对许多人来说，似乎像古代人一样深奥莫测。但是，希腊人的哲学从其产生以来实际上已经暗淡无光，而牛顿的哲学从离我们极其遥远的光芒之处升起。他已经发现了很多真理，但 是他所探求并位于深渊中的，那是必然沉于其中的，是为了把它们发掘出来并置之于充分的光明之中。”