作為近代科學的象征,牛頓(1642-1727年)在生前就成為科學界的主宰,幾乎被當作偶像崇拜。他作為英國皇家學會連任24年的終身會長,法國科學院至尊的外國院士,還兼任英國造幣局局長和國會議員,並前所未有地被封為貴族,獲得爵士稱號。他死後,作為自然科學家又第一個獲得國葬,長眠於威斯敏特教堂,這是曆代帝王和第一流名人的墓地,由此可見牛頓的功績。
死後,牛頓的聲望有增無減。他不僅以不朽的著作《自然哲學的數學原理》《光學》等流傳於世,而且由於後繼大師們的發展,他的思想觀念長期統率著科學戰線上的士卒。他在物理、數學研究上的主要成果,至今仍是各國大中學生必修的功課。
18歲那年,從中學畢業後的牛頓考上了劍橋大學。這是英國最古老的大學之一,是全國青年學生向往的最高學府。盡管牛頓在中學裏是個優等生,可是劍橋大學集中了各地的尖子學生,他的學習成績趕不上別人,特別是數學的差距更大。牛頓並不氣餒,就像他少年時代喜歡思考問題一樣,踏踏實實地學習,直到透徹地理解為止。他在大學的頭兩年裏,除了學習算術、代數、三角以外,還認真學習了歐幾裏得的《幾何原本》,彌補了過去的不足。他又鑽研笛卡兒的《幾何學》,熟練地掌握了坐標法。這些數學知識,為牛頓後來的科學研究打下了堅實的基礎。1665年,牛頓22歲,他從劍橋大學畢業了。在兩年的鄉居期間,發明了微積分,發現了白光的組成,並且開始研究引力問題。
1666年1月的一天,牛頓請母親和弟、妹到自己房間裏來。房間裏黑洞洞的,隻從窗子的一個小孔中透過一線陽光,在牆上照出一個白色的光點。牛頓讓他們注意看牆上的光點。他手裏拿著自製的三棱鏡,放在光線入口處,使光折射到對麵牆上,光點附近突然映出一條瑰麗的彩帶。這條彩帶同雨後晴空中出現的彩虹一樣,由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等七種顏色組成。牛頓和自己的親人共同觀賞了人工複現的自然景象。後來,牛頓又用第二個三棱鏡把七種單色光合成白光。他用白光分解實驗宣告了光譜學的誕生。
1666年秋天的一個下午,牛頓長時間埋頭工作以後有些疲倦,就到後院去散步。他信步走到蘋果樹下,坐在長凳上觀賞田野秋色。他不由得又想起了引力之謎,思維翻騰起來。
忽然,一個蘋果從樹上掉了下來。熟了的蘋果為什麼會向下掉?地球在吸引它?對,是地球的吸引!蘋果熟了向下掉,扔到空中的石頭也要向下掉,都是因為地球在吸引它們。地麵上的東西都要受到地球的吸引。月亮所以會繞著地球轉,也是因為地球在吸引著它。想著想著,牛頓的眼裏閃出奇異的光芒,他長時期來想了又想的問題,終於找到了解決的線索,牛頓發現了天地萬物間都存在著引力,這種引力同距離的平方成反比,即所謂引力的平方反比定律。十多年以後,牛頓出色地證明了這個定律是完全正確的。牛頓還最早提出了發射人造衛星的設想。這些空前的成就標誌著牛頓已經成功地建立了近代力學和天文學。
牛頓在他編寫的《原理》這部巨著裏,不僅從數學上論證了萬有引力定律,而且把力學確立為完整、嚴密、係統的學科。他在概括和總結前人研究成果的基礎上,通過自己的觀察和實驗,提出了“運動三定律”。這三條定律和萬有引力定律共同構成了宏偉壯麗的力學大廈的主要支柱。這座力學大廈是近代天文學和力學發展的基地,是機械、建築等工程技術發展的基地,也是機械唯物論統治自然科學領域的基地。
由於在多方麵取得的卓越成就,牛頓對三百多年來自然科學的發展起了至關重要的作用,他在世界物理史上寫下了極其輝煌的一頁。但他總是謙遜地說,他的成就是由於他站在“巨人肩膀上”的緣故。