在《 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 》一書中，牛頓系統(tǒng)地闡述了他的三條運動定律及萬有引力定律，解釋了伽利略關(guān)于落體的所有發(fā)現(xiàn)、開普勒對行星運動的知識，以及月球、行星和彗星的軌道及在其中運動的液體和個體、春分秋分的歲差及潮汐。這本書一出版，立刻被認可為是曠世巨著，至今也仍被公認為歷史上最重要的科學(xué)著作。

在《 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 》中，萬有引力是全書的焦點。牛頓在24歲時第一次瞥見引力法則（law of gravity）；20年后，他證明了引力遍及全宇宙。他聲稱，每個物質(zhì)粒子都吸引著另一個粒子。他同時也是第一個能夠測量那股力量的人：只要將粒子的質(zhì)量相乘，再除以兩者距離的平方即可。

牛頓只手導(dǎo)出了引力、力、質(zhì)量、動量及加速度的精辟定義，為世界提供了處理物體運動與變化（motion and change）的數(shù)學(xué)工具。牛頓簡直就是寫下了宇宙的規(guī)則書。

牛頓將他隱然若現(xiàn)的機械宇宙建立在他所認為最穩(wěn)固的基礎(chǔ)上——絕對空間與絕對時間，對應(yīng)的也是絕對運動?！敖^對、真實且數(shù)學(xué)性的時間，乃根據(jù)本身律則一致地流動，與任何外物毫無關(guān)聯(lián)。”他寫道，“絕對空間，依照其本質(zhì)且與任何外物毫無關(guān)聯(lián)，乃永遠相同，且永不移動。”這項巍然立論屹立了218年之久，直到1905年愛因斯坦發(fā)表狹義相對論，才融解了它的晶透基石，成為對自然更細膩的了解。

牛頓不但是歷史上最重要的理論家和數(shù)學(xué)家之一，同時也是位杰出的實驗家。他1704年所出版的著作《 光學(xué) 》（Opticks）之所以杰出，不僅是因為他的重要發(fā)現(xiàn)，更因為他不費吹灰之力便使實驗自動導(dǎo)向下一步。牛頓證明了白光其實是各種色光的混合體，還證明了光線從一個界面射向另一個界面的折射角度，乃受制于光的顏色；另外，被分成不同顏色的光，只要將所有色光重新組合，依舊能產(chǎn)生白光。對此連愛因斯坦都備覺印象深刻，他寫道：“他用來使經(jīng)驗物質(zhì)回歸秩序的概念，似乎是由經(jīng)驗本身從他如游戲般使之歸列成序的美麗實驗中，自發(fā)而生的?！?/p>

牛頓終其一生，除了致力于如今世人所推崇的科學(xué)研究外，更將大量理性精力投入到煉金術(shù)與神學(xué)思考中。雖然他在這些領(lǐng)域所投注的銳利心智、原創(chuàng)思考及不懈努力，與投注于運動、引力及光線的研究并無二致，但卻似乎一無所獲。不過，有些學(xué)者辯稱，他的萬有引力模型，可能正是起源于他對神秘?zé)捊鹦g(shù)傳統(tǒng)深刻的涉入。雖然他的煉金術(shù)實驗從未將賤金屬轉(zhuǎn)為黃金，但他可能將神秘學(xué)說的吸引力概念轉(zhuǎn)成了萬有引力。他有關(guān)發(fā)現(xiàn)的著名評論中，必定也包括這些奇特的研究：“我不知道這世界怎樣看我，但對我來說，我只是個在海灘玩耍的小男孩，因為不時找到光滑的卵石或漂亮的貝殼而雀躍不已，然而橫亙在我面前的，卻是一片浩瀚的真理之海，從未被人發(fā)現(xiàn)?！?/p>

牛頓在他生命最后的數(shù)十年間，為了確保自己能夠獨得他所有發(fā)現(xiàn)的功勞，投入了幾乎同等的精力與腦力。他和虎克（Robert Hooke）之間的長期惡斗，在1703年因虎克去世而終告落幕。這件事的起因是虎克居然膽敢質(zhì)疑牛頓并非引力平方反比律的發(fā)現(xiàn)者。不過，真正招惹牛頓大發(fā)雷霆的是萊布尼茲（Gottfried Wilhelm Leibniz）——后者獨立發(fā)展出微積分，而且立即出版了，不像牛頓那樣神秘兮兮。這是兩大巨擘的戰(zhàn)爭，勝利者的獎賞是有史以來最偉大的數(shù)學(xué)發(fā)展之發(fā)明者的榮耀。如今大部分學(xué)者都相信，牛頓在萊布尼茲之前就發(fā)展出了“流數(shù)”——牛頓版的微積分，但萊布尼茲卻全憑一己之力打造出自己的系統(tǒng)。最后得分的倒是萊布尼茲，因為他所采用的符號對使用者而言比較友善，現(xiàn)今的學(xué)子們就是采用萊布尼茲的版本。30年間，這兩人爭奪優(yōu)先地位的烈焰蔓延了全歐洲，科學(xué)家、外交家，甚至皇室全都卷入戰(zhàn)火。牛頓只要一有機會，就公開毀謗萊布尼茲。我們現(xiàn)在知道，牛頓曾經(jīng)針對兩人發(fā)現(xiàn)的先后問題，暗中替皇家學(xué)會寫了一篇原本應(yīng)由第三者撰寫的客觀報告；另外他還寫了多篇評論，慫恿年輕科學(xué)家以他們的名義發(fā)表。1716年，萊布尼茲去世時身無分文，但即便如此，仍舊無法阻止牛頓對他的持續(xù)鞭撻。

如果心智能夠丈量，那么要量測的可能就是它從混亂中創(chuàng)造秩序的能力——在叢林紛亂的光影中，看出隱藏其中的老虎。無論牛頓有何心理怪癖或性格缺失，他的心智絕對名列人類前茅。在歷史上，從未有人破解過這么多的宇宙真理。他以數(shù)學(xué)形式表達的想法，使人類得以發(fā)射衛(wèi)星，登陸月球，探索行星、恒星和銀河。牛頓的心智就如他所發(fā)現(xiàn)的萬有引力，遠及宇宙邊際，并為其所觸及的萬物帶來了秩序。