牛牛頓在劍橋工作的25年中寫下了許多論文和著作,其中包括《自然哲學之數學原理》,但牛頓把很多論文鎖在抽屜裏,並沒拿出去發表,有些發表的文章,是被他的朋友們發現,在朋友們的催促下才發表的。
牛頓在數學上的貢獻也十分巨大。他跟德國數學家萊布尼茲分別獨立地創建了微積分學,借助於這種新的數學分析方法,力學和數學都出現了輝煌的成就。
盡管牛頓取得如此巨大的成就,但在他評價自己的科學成就時卻說:“我好像是站在海濱上玩耍的孩子,時而拾到幾塊瑩潔的石子,時而拾到幾片美麗的貝殼並為之歡欣。那浩瀚的真理海洋仍然在我的前麵未被發現。”牛頓認為他所以能登上科學的高峰,“那是由於我站在巨人們的肩上的緣故。”
牛頓的萬有引力定律公布後,一開始並沒有被許多科學家所接受。在天文觀察中發現,行星的運行軌道跟用牛頓萬有引力定律計算得到的數值總有些差距,特別是哈雷發現,多年來木星一直在有規則地加速,土星則在減速。這個現象能用萬有引力定律解釋嗎?後經許多科學家努力,才搞清這個問題,原來並非總是木星在加速,土星在減速,而是經過很長一段時間後情況剛好倒過來。1784年拉普拉斯通過用萬有引力定律計算,指出這是木星和土星的相互作用,產生了930年這樣長的周期性運動。由於拉普拉斯這一成就,使萬有引力定律得到了有力的驗證,也使牛頓力學擺脫了最嚴重的危機。
1844年,亞當斯研究當時太陽係中最邊緣的天王星的觀測資料時,發現觀測位置和用萬有引力定律計算得到的位置有偏差。亞當斯想到這可能是由於天王星之外還有一顆當時未知的行星對天王星作用的結果。亞當斯克服重重困難,於1845年10月計算得出了這顆新行星的位置,並將此報告分別送給了當時的格林尼治天文台台長艾裏和劍橋大學天文台台長查理士,但沒有引起他們的重視。後來德國天文學家伽勒根據法國勒威耶的計算找到了這顆新行星——海王星。用類似的辦法,人們又找出了冥王星。至此萬有引力定律才被科學家公認。
繼牛頓在質點動力學方麵取得成就之後,俄國數學家歐勒提出了質點及剛體運動的一般微分方程;法國科學家達朗貝爾提出了達朗貝爾原理,這個原理有可能把動力學問題化為平衡問題來處理;拉格朗日建立了虛功原理的普遍形式,並與達朗貝爾原理相結合,提出了廣義坐標動力學。這些科學家的貢獻為經典力學逐步向一門嚴密而完整的科學發展奠定了基礎。
經典力學所取得的輝煌成果,以致19世紀末葉,不少科學家錯誤地認為一切自然現象都可以用力學概念和定律來說明,這就形成了哲學上機械唯物論的觀點。