第二章
三大發明前後
1661年6月，牛頓告別了母親、弟妹，獨自前往他一心向往的劍橋大學三一學院。
劍橋大學由幾個學院組成，牛頓被錄取的三一學院，是劍橋大學裏最大的一所學院。
牛頓是以減費生身份進入三一學院的，他一方麵要為教授跑腿，一方麵還要看自己的書，簡直忙得透不過氣，所以他的大學生活根本談不上多彩多姿。不過，進入大學後最令他感到吃驚的是，他感到自己的學識太淺薄(ｂó)了。
1664年，牛頓已是大學三年級的學生了，他在這一年得到三一學院的獎學金。如此一來，牛頓就不必一麵工作一麵讀書了，他可以把更多的時間用來研究功課。
1665年夏天，在英倫三島發生了一場大規模的瘟疫瘟疫（ｗēｎｙì）：指流行性急性傳染病。，使牛頓暫時離開了劍橋大學，回到烏爾索普鄉間過著與世隔絕的生活。
牛頓雖然回到家鄉躲避瘟疫，可他對時間卻抓得很緊，從大學裏帶回來需要研究的問題，時時縈(ｙíｎɡ)繞在腦際。
幾年的大學生活，牛頓如饑似渴地學習新知識，在博學多才的名師的指點下，在他那善於思考的頭腦裏，一個個早已孕育著的問題，猶如汩汩(ɡǔ)清泉即將噴湧而出。雖然這時他隻有23歲，但他積累的知識，為他去探索、揭示科學上的奧秘，打下了堅實的基礎。於是，他開動了他那聰慧的大腦，去歸納、整理所學的知識，就像蜜蜂一樣，采花以後就該“釀(ｎｉàｎɡ)蜜”了。
牛頓把各種實驗用品，像磁鐵、燒瓶、棱鏡、透鏡等，還有一些書籍，整齊有序地擺置在二樓的小房間裏。這些用品，有的是自己動手製作的，有的是從節約開支中買來的，這從當時的條件看，已經是了不起的實驗設備了。
牛頓曾經說過：“1665年和1666年兩年鼠疫期間，我正處於發明創造的鼎(ｄǐｎɡ)盛年華，比以後任何時候更潛心於數學和哲學。”(牛頓時代把自然科學叫做哲學)。
這兩年牛頓有三大發明：“數學上的微積分”、“力學上的萬有引力定律”、“光學上的光學分析”。
牛頓生活的時代，正當科學界研究天文學、觀察天體運行風行的時代。自幼就對天空中日月星辰充滿好奇心的牛頓，上了大學後便對天文學產生了濃厚的興趣。
在劍橋大學的三一學院，牛頓如饑似渴如饑似渴：形容要求非常迫切。地捧讀哥白尼、伽利略的著作，接受了波蘭天文學家哥白尼在16世紀提出的“日心說”的理論。哥白尼的“日心說”，大膽地衝破了“地心說”的傳統觀念，提出地球不是宇宙的中心。哥白尼認為，人們覺得地球不動，是整個天空中的日月星辰繞地球旋轉，是一種錯覺。並指出這種錯覺的產生，是由於地球本身自轉引起的。
接受了哥白尼的“日心說”，牛頓又下功夫研讀開普勒的著作。開普勒是丹麥天文學家第穀·布拉赫(1546～1601)的助手。
開普勒的三大定律，把哥白尼的學說大大推進了一步，他把哥白尼的行星運行圓形軌道，修正為橢圓形。他的偉大貢獻，就是證明了行星是按著一定的規律運行的這一真理。這一驚人的發現，有力地證明了自然界不是以神或人的意誌為轉移的，而是受其自身規律所支配。
牛頓在深入學習開普勒的著作時，頭腦裏始終縈繞著這樣一個問題：支配天體行星按照開普勒三個定律運行的原因是什麼？
對這個問題，前輩科學家伽利略也曾想到過，行星和它的衛星在一定軌道上運行，而不飛開，必定是“某種力”的作用。
一天，牛頓早早起床，在二樓安靜的房間裏埋頭讀書，整理資料。他把魂牽夢繞魂牽夢繞：形容思念情切。、未能解決的力學問題記在筆記本上。
現在占據著牛頓頭腦的，就是天體運行問題。他想，關於地球、火星、金星等行星怎樣運行的規律，已由開普勒定律所證明。可是，行星為什麼要那樣運行的道理，至今還沒有人能說清楚。
當牛頓被這個問題困擾著的時候，樓梯上響起了“噔噔噔”的聲音，隨著聲音有人喊著：
“哥哥，你又關在屋子裏想什麼呐!”
妹妹安娜邊喊邊推開牛頓的房門。
“是安娜啊，歡迎你來!”
“哥哥，你不要一個人悶坐著了，我陪你到後院走走好不好?”
“這太好了!”
說著，兄妹二人下了樓，來到了後院。
兄妹倆來到一棵蘋果樹下，牛頓仰頭看著樹上掛滿了蘋果，個個像嬰兒紅撲撲的臉，惹人愛憐。
正當牛頓望得出神，一個蘋果悄悄離開樹枝，“吧嗒”一聲落在地上。
“哥哥，你看，樹上掉下來一個蘋果。”安娜指著落地的蘋果對牛頓說。
“我見到了。”牛頓說著陷入沉思中。
一會兒，安娜見哥哥眼裏放出奇異的光，臉上也流露出一股喜色。
是的，牛頓被蘋果落地這件平常的事所吸引，腦子裏進行著一連串的思索：蘋果為什麼會從樹上掉下來呢?是被風吹落的嗎?這時一絲風都沒有啊!地球周圍是一個多麼大的空間啊，蘋果為什麼不飛向天空，而要落到地麵，而且往地麵最低的地方落呢?這不可能是因為蘋果有重量吧?那麼，地球上的一切物體都有重量，因而都會從高處落向地麵。但是，重量又是如何產生的呢?……
這時，牛頓怎能不高興呢!他長久想了又想的問題，終於有了解答的線索。他想：“蘋果落到地上，那是因為地球吸引它；地球對蘋果的引力，就是在高山上，也不減弱。由此可見，地球的引力同樣對月球也起作用。”
牛頓繼續思索著：“月球之所以能以一定距離圍繞地球轉動，就是因為月球總是向地球方向下落的緣(ｙｕáｎ)故。就像蘋果落下來一樣，月球也是向著地球下落的。”
這時候的牛頓，猶如在茫茫大海裏航行找到指南針一樣，高聲喊道：“明白了，明白了。安娜，這回可明白了!”
安娜也為哥哥高興，她叫著哥哥一同回去吃晚飯。
飯後，牛頓獨自上了二樓，他坐在搖曳(ｙè)的燭光下，計算著月球在一秒鍾內向地球下落的距離，得出：在同一時間裏，月球向地球下落的距離是蘋果下落距離的1／3550。由此可知，如果把蘋果拿到月球上去，地球對它的引力就會減少1/3550。
根據這個原理，牛頓發現，如果距離增加1倍，引力就變成l/4；增加2倍，引力就變成1／9。這也就是說，地球引力的減弱是與地球中心到月球的距離的平方成反比的。這就叫做“平方反比律”。
牛頓就是這樣驗證了：作用於月球的地球的引力是符合平方反比律的。
月球和地球的關係，也適合於太陽和圍繞它運行的行星之間的關係。牛頓進一步研究，終於從開普勒的定律中，成功地推導出引力同距離的平方成反比。
關於牛頓因為看到蘋果落地的現象而發現了萬有引力定律的事，在他的生前並沒有記載，而是在牛頓逝世之後才逐漸流傳出來的。
偉大的“怪人”
牛頓終身未娶，一生過著獨身生活。
1665年夏天，牛頓從劍橋大學避疫返鄉，回家剛剛安頓好，就向母親打聽格蘭瑟姆鎮藥房老板克拉克先生一家的情況。
漢娜對牛頓說：“克拉克一家經常打聽你的情況。”
“斯托麗也打聽過我嗎!”
牛頓話剛出口，漢娜接著問牛頓：“你上學時和她有聯係嗎?”
是的，經母親的一說一問，勾起了牛頓對中學時代的一段回憶。他忘不了克拉克一家在他上中學時對他的熱情相助，忘不了克拉克先生的開朗性格以及對他科學研究的支持，他更忘不了童年的女伴斯托麗。
牛頓想著想著，一股內疚(ｊｉù)之情油然而生油然而生：形容思想感情自然而然地產生。，自己到劍橋讀書的幾年，隻顧埋頭書案，竟沒有給斯托麗寫過一封信。
牛頓回到烏爾索普後，又一門心思地投入到緊張的學習和研究中去，沒等他抽時間去格蘭瑟姆鎮，斯托麗就頭頂烈日、冒著酷暑來看望久別的牛頓。
幾年未見，斯托麗長成了一個亭亭玉立的大姑娘，一頭秀麗的金發，兩隻大眼閃動著光芒，身材標致而豐滿。
見到牛頓，斯托麗麵帶笑容，口氣上略帶抱怨說：
“你回來以後，一直沒想去看看我嗎?”
一句話，說得牛頓漲紅了臉，他不好意思地說：“我心裏念著你。但我正研究數學，實在是脫不開身啊!”
“這是我意料中的。”斯托麗淡淡一笑，接著補上一句：“你離不開科學，所以忘了我。”
一句話，使牛頓更加不自在起來。這時，牛頓想彌(ｍí)補過失，他向斯托麗提出到郊外野餐，說道：“我們明天下午到郊外去遊玩。去看大自然，去野餐，順便暢敘一番，好嗎?”
斯托麗展開了笑容，到野外郊遊，這是最愜愜意(ｑｉè)：滿意；稱心；舒服。意的事了。
兩人約定，第二天在格蘭瑟姆鎮郊外相見。
第二天下午，斯托麗到了相約會見的地點，可沒見牛頓的身影。
等到斯托麗上牛頓的房間一看，隻見牛頓正埋首疾書，全身心地投入寫寫算算之中，托麗的到來竟沒有引起他的注意。
斯托麗坐下來，望著牛頓對科學的一片癡情，看到他的投入精神，心中百感交集，敬佩和惋惜之情融合在一起。她默默地坐了一會兒，悄悄地下了樓……
牛頓埋頭奮筆疾書，等他的演算告一段落，太陽已經偏西了。
他站起身放鬆一下自己，忽然想到昨天和斯托麗的約會。不行了，約會的時間早就過去了。斯托麗也已經回到格蘭瑟姆鎮的家中。
這次暫時的分手，牛頓對斯托麗並沒有忘情。
1667年秋天，牛頓在劍橋大學被任命為“選修課研究員”；1668年3月又被任命為“主修課研究員”；1668年7月，他接受了文學碩士的學位。牛頓再也不用為生活犯愁了。
當牛頓的工作和學習正在順利進行時，他不由得想起了那次與斯托麗的失約，內心裏萌(ｍéｎɡ)生出愧疚(ｊｉù)之情。
1668年的聖誕節來臨了，牛頓回到了烏爾索普。乘回家過聖誕節之機，他去格蘭瑟姆鎮看望斯托麗，一來使她原諒自己，二來向她談談自己的情況，他還向斯托麗表示推遲結婚的意願。
沒想到，斯托麗聽後卻泰然處之。她沒有辦法等牛頓了。因為等到牛頓成功，她就老了。
也就在牛頓避疫返鄉期間，有一段時間，他曾住到舅父家。
幼年時，牛頓受到外婆照料，曾和舅父的女兒——他的表妹一起生活過。牛頓和他的表妹，可謂是青梅竹馬，兩小無猜。
後來，牛頓到格蘭瑟姆讀中學，又到劍橋大學讀書，表兄妹天各一方，沒有機會相聚。
這回牛頓回到家鄉，機緣湊巧，使得闊別多年的表兄妹重聚，共同享受著久別重逢的愉快。
他倆在一起讀書，一起遊玩，在一起交流學習心得。
孩提時結下的純真的友情，加上親密無間的相處，使一向沉默寡言的牛頓也開朗起來。牛頓向表妹介紹大學裏的生活，講他頭腦裏想著的、要致力解決的微積分，講天體裏的奇幻景象。
牛頓掌握的豐富知識，了解的新奇見聞，通過富有哲理的語言表述出來，每每使聰明、美麗、又富於想象的表妹為之傾倒、為之著迷，因而也贏得了表妹的欽(ｑīｎ)佩與愛慕。
兩人在相互接觸中，加深了相互了解，牛頓對表妹也產生了愛慕之情。牛頓曾暗自想到，如果自己能和這樣好學上進、善於思考問題的女子終身為伴，那將是自己一生的幸福。
但是，牛頓生來性格內向，幾次想向表妹表露自己的愛慕之情，但又羞於啟齒，每每欲言又止。他把對表妹的一往情深，深深地埋入自己的心底。
牛頓和表妹在鄉間這段戀情，始終也未向前發展。這是由於在以後的幾年中，牛頓以飽滿的熱情，全身心地投入到科學研究與創造當中，對個人的婚姻問題比較淡漠，一直心不在焉。致使他與表妹之間的戀情，始終留在美好的記憶中，不得不抱憾終身。