開普勒解釋了掌管天際的數(shù)學(xué)法則，伽利略則發(fā)現(xiàn)了地表上數(shù)學(xué)法則的運(yùn)用，而牛頓的偉大成就，則是證明了開普勒和伽利略發(fā)現(xiàn)的完美契合，并且為此提出了解釋。

1. 頂級(jí)宅男

艾薩克·牛頓的出身平凡，甚至可以說是不幸。他的爸爸是個(gè)文盲，在他出生前3個(gè)月就去世了。母親的教育程度也不高，不到30歲便成了寡婦。

牛頓做事非常執(zhí)著專注，如果他專心于某個(gè)問題上，無論要花多長時(shí)間也要把問題解決。他甚至可以日復(fù)一日不眠不休地幾乎不進(jìn)食長達(dá)數(shù)月之久。他在長達(dá)84年的人生中，完全都待在劍橋、倫敦和他的出生地。這三個(gè)地方組成的三角形最長的一邊也不超過100英里，直到他77歲才去牛津做了一次短途旅行。

除了研究物理與數(shù)學(xué)，牛頓曾有過一段時(shí)間熱衷于煉金術(shù)。此外，再無能吸引他的休閑娛樂活動(dòng)，包括友誼和性在內(nèi)。他討厭文學(xué)和藝術(shù)，認(rèn)為詩是“一種別出心裁的廢話“；也無法享受音樂和戲劇的樂趣，在觀看過一回歌劇后便拒絕再去看了。英國作家赫胥黎稱之為“他是一流的怪物，卻是失敗的男人”。

2. 奇跡歲月

1663年，牛頓從斯托橋博覽會(huì)上買來一本占星學(xué)的書，也有學(xué)者猜測他的玻璃棱鏡也是那個(gè)時(shí)候買的。兩個(gè)小玩意看似無足輕重，卻徹底改變了知識(shí)的世界。

1665年，劍橋大學(xué)因?yàn)槲烈叨P(guān)閉，學(xué)生們都回到家中，其中就包括年輕的牛頓。煩悶的他便捧起了占星書。讀完占星書后，牛頓覺得難以理解，于是便開始看起三角函數(shù)，還是覺得困惑，便從歐幾里得的學(xué)說開始研讀。這回，他終于覺得輕松多了，便開始向笛卡兒的幾何學(xué)發(fā)起進(jìn)攻。

從這一時(shí)間起，牛頓的發(fā)現(xiàn)便如井噴般爆發(fā)。

1665年~1666年，牛頓開始了他的“奇跡歲月”。在短短18個(gè)月內(nèi)，他發(fā)明了微分，然后轉(zhuǎn)向物理學(xué)，利用三棱鏡觀察到光的色散，發(fā)現(xiàn)了光的本質(zhì)；又回到數(shù)學(xué)，發(fā)明了反微分，即積分。又證明了微分和積分這兩個(gè)看起來完全不同的部分事實(shí)上密切相關(guān)，而且可以用非常有力的方式配合使用。再后來，他又開始思考引力的性質(zhì)。

此時(shí)，牛頓才23歲。

《牛頓傳》的作者韋斯特福爾寫道：“1655年，當(dāng)他充分意識(shí)到他在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的成就，牛頓必然感受到身為天才的負(fù)擔(dān)加諸己身，他必須獨(dú)自承受這可怕的負(fù)擔(dān)超過60年。”

3.偉大，但氣量不大

牛頓既是個(gè)至高無上的天才，但也是個(gè)愛嫉妒、脾氣暴躁的人。他討厭他人對他的反駁或者質(zhì)疑，也不愿與競爭對手交談。在他的一生中，有過兩位赫赫有名的宿敵，一位是戈特弗里德·萊布尼茨，另一位則是羅伯特·胡克。

比牛頓小4歲的萊布尼茨與牛頓從未謀面。萊布尼茨博學(xué)多識(shí)，是一名外交官和律師，懂得神學(xué)、哲學(xué)和歷史，對中國也頗為了解。他的性格與孤僻暴躁的牛頓恰恰相反，喜歡社交，并能夠熟練運(yùn)用自己的魅力。

牛頓與萊布尼茨分別獨(dú)立地發(fā)明了微積分。有很長一段時(shí)間，兩人彼此極為恭維對方。但是這些都是假象，兩人實(shí)際上都在以匿名的方式惡意地攻擊對方，還會(huì)在聽到自己造謠的內(nèi)容時(shí)假裝震驚。

18世紀(jì)初，二人的沖突公開爆發(fā)。他們都堅(jiān)信是對方剽竊了自己的學(xué)術(shù)成果。他們彼此互相造謠詆毀對方，爭辯的內(nèi)容從數(shù)學(xué)上升到神學(xué)。他二人的紛爭成為當(dāng)時(shí)全民圍觀的一大“世紀(jì)奇觀”。

1711年，萊布尼茨終于按捺不住，給英國皇家學(xué)會(huì)寫了一封信，抱怨他遭受的侮辱，并要求厘清微積分的爭議。但很不幸的是，牛頓已經(jīng)擔(dān)任了英國皇家學(xué)會(huì)的主席。他以委員會(huì)的名義，發(fā)布了一篇完全偏向于牛頓自己的報(bào)告。在牛頓臨終前，他滿意地提到自己“讓萊布尼茨心碎”。

此外，他與胡克也有過爭端。在牛頓撰寫《數(shù)學(xué)原理》的第三卷時(shí)，哈雷告訴牛頓，胡克認(rèn)為有關(guān)引力的理論有他一部分功勞，牛頓應(yīng)該提及他的貢獻(xiàn)。

的確，胡克曾經(jīng)給牛頓寫信提出過一個(gè)很具建設(shè)性的問題，對牛頓頗有啟發(fā)。但牛頓卻因?yàn)楣椎脑挻蟀l(fā)雷霆，他一頁頁地審閱《數(shù)學(xué)原理》，一見到胡克的名字便飛快地刪去。在牛頓接受皇家學(xué)會(huì)主席一職后，皇家學(xué)會(huì)唯一的一幅胡克的肖像消失了。

4.破譯宇宙的密碼

牛頓的引力理論是17世紀(jì)最偉大的科學(xué)勝利。很多人都知道牛頓被落下的蘋果砸中從而聯(lián)想到地球引力的故事，但這個(gè)故事很可能是牛頓自己杜撰的。因?yàn)闅v史學(xué)家仔細(xì)審閱他的私人文件后，覺得他是花費(fèi)了好幾年的時(shí)間才慢慢地理解引力，而不是靈光一現(xiàn)想出來的。牛頓可能隱約意識(shí)到自己將會(huì)成為傳奇，故意給自己的人生增添了一些戲劇效果。

牛頓其實(shí)不需要掉落的蘋果來提示他物體會(huì)落下，因?yàn)槊總€(gè)人都知道這個(gè)現(xiàn)象。問題的關(guān)鍵在于這個(gè)現(xiàn)象背后隱藏的問題。如果蘋果落地是受到某種力量的吸引，這種力量能延伸多遠(yuǎn)？樹枝可以嗎？山可以嗎？云可以嗎？是不是月球也受其影響？

牛頓的突破之處在于，他會(huì)去思考讓蘋果落地的力量，是否也能將月球拉向地球？對于現(xiàn)在的我們而言，這是自然而然的道理。但是以當(dāng)時(shí)的眼光看，這是一步創(chuàng)舉。通過計(jì)算和推導(dǎo)，牛頓驗(yàn)證了引力可以影響月亮，而且和吸引蘋果落地的是同一種力量。

開普勒當(dāng)初發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)行的軌道是橢圓形的，但是開普勒百思不得其解：為什么是橢圓形的？他不明白，只能證明這是符合觀測所得的曲線。而牛頓解釋了為什么是橢圓形。他利用微積分為基礎(chǔ)的參數(shù)表示，如果行星運(yùn)行的軌道是橢圓形，那么吸引它的力量必定遵循平方反比定律，反之亦然。橢圓形和平方反比定律緊密相連，但只有牛頓才看出了這層關(guān)系。

牛頓的這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)讓另一位天文學(xué)家哈雷大為震驚。他費(fèi)盡周折，幫助牛頓完成了他人生中最重要的一部科學(xué)著作，即《數(shù)學(xué)原理》。

在《數(shù)學(xué)原理》一書中，牛頓從自己的三大定律和少數(shù)命題開始，推導(dǎo)出開普勒的三項(xiàng)定律，處理行星繞行太陽的問題，也推導(dǎo)出了伽利略的自由落體定律，還解釋了月球的運(yùn)行、彗星的路徑以及潮汐現(xiàn)象。需要提一句，這個(gè)解釋了潮汐的成因的人，一生從未見過大海。

從滑下斜坡的物體到空中落下的物體，伽利略已經(jīng)有過一次躍進(jìn)了。牛頓則是從地球?qū)μO果的引力，一躍到宇宙中所有物體彼此吸引。他寫道：“引力涉及所有物體，與其所含物質(zhì)的量成正比?！边@就是“萬有引力”理論。物理學(xué)家保羅·狄拉克說：“拾起地球上的一朵花，你拉動(dòng)了最遙遠(yuǎn)的星星?！?/p>

1687年7月5日，《數(shù)學(xué)原理》一書面世?？茖W(xué)界試圖以最高級(jí)的形容詞來匹配牛頓的成就。法國天文學(xué)家拉格朗日宣稱，牛頓不止是最偉大的科學(xué)家，也是最幸運(yùn)的科學(xué)家，因?yàn)橛钪嬷挥幸粋€(gè)，而牛頓發(fā)現(xiàn)了它。