爱因斯坦说：“在他以前和以后，都还没有人能像他那样地决定着西方的思想、研究和实践的方向。”

这个“他”就是牛顿，他的《自然哲学的数学原理》在科学上开辟了全新的体系。

1643年，一个早产的遗腹子伊萨克·牛顿出生在英格兰林肯郡的乡下，谁也没有想到，这个孱弱瘦小的幼童长大成人之后，在1687年出版了《自然哲学的数学原理》这部皇皇巨著，用三大运动定律和万有引力定律，构建了近代力学的完整体系，把天上和地上的世界真正统一起来。

正如英国诗人波普在牛顿的墓志铭上写的那样：“自然和自然规律隐藏在黑暗中；上帝说，让牛顿出世吧！于是一切都豁然开朗。”听起来，颇有“天不生牛顿，万古如长夜”的味道，但牛顿绝对当得起这个赞誉。

除了万有引力定律和牛顿三大运动定律奠定了近代天文学和力学的基础以外，牛顿在数学上发明了微积分，在光学上发明了反射望远镜，发现了色散现象，提出了光的微粒说。这些成就，单独拿出任何一项，都足以名垂青史。从17世纪到19世纪的物理学，可以说一大部分都是给牛顿奠基的经典物理体系添砖加瓦。从科学成就上来说，牛顿绝对是人类有史以来最有影响的科学家之一。

今天的中学生都能够理解牛顿三定律和万有引力定律，大学物理系学生都能够熟练地运用牛顿和莱布尼茨开创的微积分方法，解决力学问题。与相对艰深且有些反常识、反直觉的爱因斯坦相对论相比，牛顿力学体系似乎相对简单，没有什么深奥之处。但是，当今的人们，站在巨人的肩上，并不意味着就比巨人更加高明。如果今天的读者能够阅读一下《自然哲学的数学原理》，沿着牛顿的思路思考一遍，自然就会发现牛顿这部巨著的伟大之处。​

自然哲学（natural philosophy），是从古希腊时期到19世纪常用的一个名词，指的是用哲学思维研究自然现象的学问，可以说是科学（science）一词的前身。

《自然哲学的数学原理》当然是阐述自然现象（书中主要指运动现象）背后的数学规律的作品。它不是简单地阐述几条定律，解释一些现象，而是像欧几里德《几何原本》那样，从定义开始，构建了物理学的理论体系。

全书卷首是质量、运动、力、加速度、时间、空间等基本概念的定义，随后是著名的牛顿运动三定律，以及结合数学方法推导出的一些拓展定理；前两卷，就是牛顿在前述定义和定律的基础上，运用数学方法对直线运动、曲线运动、受阻碍时的运动、流体运动等各类型运动的阐述。内容虽然抽象而枯燥，但又坚实而严谨。

第三卷中，牛顿说，“为了不使这些原则看起来空洞无物，我用一些（自然）哲学解释对它们加以说明”，并且，“……由相同的原理，我们证明宇宙的系统的构造”。在这里，他具体运用前两卷中建立的定理体系，解释了行星、月球、彗星等各类天体的运动，揭示了天上地下所有物体的运动都遵循的物理规律。

可以说，牛顿开启了用数学方法系统研究物理世界的大门，建立了近代科学的研究范式。和牛顿同时代的一些天文学家和物理学家，如胡克、哈雷、惠更斯等人，有的有高超的观测技巧，有的有强大的计算能力，有的有熟练的实验能力，但却都没有牛顿的思维深度和创造力。18世纪才华横溢的法国数学家、物理学家、天文学家拉格朗日曾被赞颂为欧洲最伟大的数学家，但他也只能把牛顿奉为最伟大的天才，并且既惋惜又赞赏地说牛顿“是幸运的，因为我们无法再建立一个世界体系了”。

今天有些人往往会诟病牛顿的人品，嘲讽他在和莱布尼茨争夺微积分发明权时采取的一些不光彩手段，讥讽他担任英国皇家造币局局长时的官迷表现，还有些人可能会攻击牛顿沉迷于神学研究和炼金术的问题。同时，20世纪以来，牛顿的经典物理学受到了相对论和量子物理学的挑战，新的世界体系已经诞生。但他所建立的世界体系，前无古人。

【名家评论】

如果真正的伟大乃是来自上天赋予的了不起才能，并且能用于启发自己与他人，那么像牛顿这种千载难逢的人就真的是伟人了！

——(法）伏尔泰

【扩展阅读】

（美）爱德华·多尼克著，黄珮玲译《机械宇宙——艾萨克·牛顿、皇家学会与现代世界的诞生》，社科文献出版社，2016

（英）迈克尔·怀特著，陈可岗译《牛顿传》，中信出版社，2015