① 牛頓在科學方面的偉大成就
一、牛頓(Isaac Newton)簡介
牛頓作為一心做學問的科學家,內心傾向請教,屬於自然神論、以實驗與定量分析科學相結合治學,以自己的實踐進行了近代科學需要大綜合和劃時代飛躍、形成科學理論體系,它適應了新興的資產階級極其需要近代科學技術的波切需要,而成為近代科學的標志性理論體系的完成者和主要代表人物.
經歷和著作:世界近代科學史上最著名的英國科學家和數學家,1664年畢業於劍橋大學三一學院,1668年在劍橋大學讀完研究生課程,並且繼巴羅擔任盧卡錫講座教授.1696年出任英國造幣局監督,1699年任造幣局局長,1703-1727年連五屆任皇家學會主席.主要著作有《自然哲學的數學原理》、《光學》、、《宇宙系統》和《月球理論》等,還有《古王國變遷史》.主要科學論文有「論分析」、「《級數和流數方法論著》」、《普通數學或數學結構與題解集》、《未發表的科學論文集》(A.R.Hall 編). 還有被燒掉的《化學》書手稿,留下了千百萬字的手稿.他也是近代科學革命成就的集大成者和做出決定性貢獻的偉大科學家.他生於1643年1月4日(公歷,按古羅馬的儒略歷應為1642年2月25日),死於1727年3月20日(公歷),活了85歲.
主要貢獻:牛頓在他的時代是一位幾乎在各個學科領域都作出劃時代貢獻的,並集大成的劃時代人物.盡管他的天才、勤奮和成就令至今的世人所敬仰,但是它畢竟受到歷史條件的局限,因而為後代留下了廣闊的發展空間.他奠定的理論力學、微積分、物質組成思想、光學實驗發現和理論、萬有引力定律、運動三定律、低速流體阻力定律、彗星理論、潮汐理論和宇宙系統論等都在各學科的歷史上留下了劃時代的和奠基性的巨大貢獻.
成就的典型評價:
愛因斯坦在1927年幾年牛頓逝世200周年時寫道:「我覺得有必要在這樣的時刻來紀念這位傑出的天才,在它以前和以後都還沒有人像他那樣決定著西方的思想、研究和實踐的方向.他不僅作為某些關鍵性的方法的發民者來說是傑出的,而且他在善於運用他那是的經驗材料上也是獨特的,同時還對於史學和物理學的詳細證明方法有驚人的創造才能.由於這些理由,它應當受到我們最深摯的尊敬」;關於牛頓的成就與愛因斯坦的成就相比較誰大誰小的問題,愛因斯坦本人早就作出回答.在他和英費爾德合寫的《物理學的進化》一書中說:「科學的發展不是像毀掉一座倉庫,在原地建設起一座倉庫,而是像爬上一樣,沿著一個個山頭向上爬,爬得高了,看到起步小山還在那裡,只不過顯得矮些罷了」.
著名科學家盧瑟福(Lord Ernest Rutherford)在1931年回答有人提問這個問題時說過:「今天有一種頗為流行的誤解,即科學是由推翻以前建立的理論才前進的,但這是極少的情況.例如,時常有人說愛因斯坦的廣義相對論推翻了牛頓在引力上的工作.真理再前進一步會變成繆誤……就愛因斯坦的工作與牛頓的工作的關系而言,僅僅是它的基礎的一種普遍的推廣,一個偉大的真理不是可拋棄的,而是予以修改,以便將它放在更加廣泛和穩固的基礎之上……」.(A.S.Eve, Rutherord being ……,1939,p.)
生物物理學家、科學學奠基人和第一任世界和平理事會主席J.D.Bernal評價牛頓的《原理》說:「這部書堅持闡述了物理的說理,在全部科學史上是無與倫比的.就數學而論,只可以拿歐幾里得的《幾何原本》與它相比,就洞察物理的卓識和對思想上的影響而論,就只有達爾文的《物種起源》比得上它.這本書立即成為新科學的景點,這倒不是說他已到了作為正統學說的源泉的底部而受到崇敬--雖然多少有這種危險,特別在英國--而是說書中提到的種種方法可以作為以後推廣的源泉而受到崇敬」.(貝爾納,《歷史上的科學》,1981,p.277)
二、牛頓科學思想的核心是粒子和力
他的物質觀是原子論,原子論在科學上的應用就是原子-粒子-質點-質點系-重心-質心的概念.它的物質組成學說是多層次的粒子靠吸引力與排斥力的作用,而形成物質三態,以至萬物.
數學上:幾何點;物理上:質點和重心;化學上:粒子的結合和分解;天文學上:以質點代天體.
三、數學上的貢獻
1. 1664年發明無限級數、收斂級數.
2. 1664-1665年發明用極限法做曲線的切線.
3. 1665年發明二項式定理
四、物理上的貢獻
1. 基本概念:
2. 運動三定律
第一定律:不等同於伽利略慣性概念的發現.
第二定律:外加力與打破慣性運動的關系.牛頓的作用是發現 f∝m, f∝a, 所以f=ma. 這是為發現萬有引力定律的需要才發現的,發現於1684年10月之後,早於萬有定律發現2-3個月.
第三定律:由於研究物體之間相互作用的關系才發現的,適用於天體運動.
3.萬有引力定律
4.光學上的成就
五、化學上的貢獻
1. 採用大量實驗方法研究化學作用,甚至自製儀器設備.自己帶個助手作實驗.興起化學實驗之風.
2.提出了很多的元素和化合物的化學符號,為John Dalton後來的工作的先導.
3.用物理的粒子組成學說和引力與斥力的觀點研究物質組成:提出同種最小粒子--原子靠引力而結成不同層次較粒子和顆粒的學說,多達七層次以上,直到可見物體.
4.用引力大小說明物質的化合和分解、溶解和融解.材料的比重差異在於粒子精細程度的不同結合.並容易說明物質三態的變化和元素間的嬗變.
5.從粒子和力的觀點提出無機物與生物之間的物質轉化,以及精神的來源;他用電精(以太微粒子)的傳遞觀點分析和說明感覺-神經-大腦-神經-肌肉-動作反應的傳遞機制,與今天的神經傳遞的鈉、鉀離子傳遞理論十分符合.他排除了心靈論、神創論和神經與肉體二元論,追求唯物的和科學的解決.
6.進行定量分析和置換關系的實驗和測量:他在1692年已經認識到酸、鹼、土之間存在既定數量的化合關系.
7.牛頓是繼波義耳之後,在從煉金屬向化學轉化的過程中起了重大作用的人物,他逐步通過實驗和用科學的粒子和力的觀點,將對化合與分解的理解納入科學的軌道.他的工作為擺脫神創論和煉金術中的迷信色彩起了關鍵的作用.
六、流體力學上的貢獻
牛頓將他的《原理》第二卷獻給了流體力學原理,他用實驗和微積分分析對各種形狀物體運動在靜止的和低速的流體中產生阻力的研究,提出其阻力與速度的平方成比例.他提出了流體中拋射體和圓周運動體的運動阻力計算,彈性流體中脈沖運動速度與流體的彈性力和密度的平方分別成正、反比.這些工作為低速流體力學奠定了的理論和研究方法的基礎.
七、開創了彗星理論、月球理論和宇宙系統論,發展了伽利略的潮汐理論
八、在科學和文化上的劃時代貢獻
1. 牛頓的科學理論將科學從中宗教神學和神創論的統治下較徹底地解放出來.
2. 將自然科學從自然哲學的思辨中分離出來.
3. 它奠定了近代理論物理和理論力學的基礎,在前人靜力學的基礎上開創了動力學.
4. 在人類歷史上首次用力學和運動原理,將天上和地上的規律統一起來,將「神創的」萬象納入科學的探索和理解的軌道.
5. 他發明的微積分人類歷史上最偉大的數學發現之一,為近代科學的後來迅速大發展提供了最有力的數學工具.
6. 他集近代前期科學的大成,並做出很多學科劃時代的、原創性的巨大貢獻.
7. 他將實驗、歸納和分析研究方法結合,運用分析與綜合的數理方法,使機械論、因果輪系統化,成為近代科學方法的代表.
8. 牛頓的原子論物質觀、科學的物質組成粒子說、動力學、引力相互作用,以及機械唯物論的方法論,對歐洲大陸和世界的科技界、教育界、文化界和政治界,產生重大影響.它通過法國的啟蒙運動和網路全書學派,對法國大革命產生重大影響,一個科學家及其科學理論產生如此重大的社會影響,是古今所未有過的.
9. 牛頓的科學理論至今仍是各類學校課堂上必授的重要內容,是從建築、橋梁到宇宙飛船、人造衛星設計及航空航天的主要理論和計算依據.它不但未過時和未被代替,而且發揮著空前的作用.
由於時代的局限性,牛頓的科學觀和科學理論是用於宏觀和低速運動的領域,現代科學在將它作為組成部分予以包容和發展.
② 牛頓作為一位科學巨人為什麼老年還去痴迷煉金術
因為牛頓在老的時候大腦也會出現萎縮的狀態,沒有年輕時那麼厲害。牛頓想研究煉金術來推論他的萬有引力。
③ 牛頓研究的煉金術,到底藏著怎樣的奧秘呢
如果讓科學家評選出歷史上最偉大的物理學家,那麼他們毫無疑問將會選擇牛頓,這也是目前公認的一個排序。牛頓可以說是物理學界的第一人。畢竟在當初那個神學當道的年代,牛頓可以憑借一己之力打破他們的封鎖,形成了現代物理科學。打開了通往科學真理的大門。但是在這中間卻有很多人認為,牛頓之所以研究煉金術,主要是因為他做生意虧了一大筆資金,而他當時的工資雖然已經很高,但是卻依舊不能夠彌補,希望能夠通過煉金術來補充自己的資金短缺。在我看來,做完全是不可行的,畢竟作為一個頂尖的物理學家,牛頓能夠掙錢的方法實在太多了。去證明煉金術是一個騙局,可能只是他人生道路上想找一個小小的樂趣。
④ 牛頓在物理學上的重大成就
艾薩克·牛頓爵士,FRS(Sir Isaac Newton,1643年1月4日-1727年3月31日,英語發音[ˈaɪzək ˈnjuːtṇ])[ 儒略歷:1642年12月25日-1727年3月20日][1]是一位英格蘭物理學家、數學家、天文學家、自然哲學家和煉金術士。他在1687年發表的論文《自然哲學的數學原理》里,對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀里物理世界的科學觀點,並成為了現代工程學的基礎。他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性,展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律;為太陽中心說提供了強有力的理論支持,並推動了科學革命。在力學上,牛頓闡明了動量和角動量守恆的原理。在光學上,他發明了反射式望遠鏡,並基於對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察,發展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律,並研究了音速。在數學上,牛頓與戈特弗里德·萊布尼茨分享了發展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定理,提出了「牛頓法」以趨近函數的零點,並為冪級數的研究作出了貢獻。在2005年,牛頓曾擔任會長的英國皇家學會進行了一場「誰是科學史上最有影響力的人」的民意調查,在被調查的皇家學會會員和網民投票中,牛頓被認為比阿爾伯特·愛因斯坦更具影響力。[2]數學大多數現代歷史學家都相信,牛頓與萊布尼茨獨立發展出了微積分學,並為之創造了各自獨特的符號。根據牛頓周圍的人所述,牛頓要比萊布尼茨早幾年得出他的方法,但在1693年以前他幾乎沒有發表任何內容,並直至1704年他才給出了其完整的敘述。其間,萊布尼茨已在1684年發表了他的方法的完整敘述。此外,萊布尼茨的符號和「微分法」被歐洲大陸全面地採用,在大約1820年以後,英國也採用了該方法。萊布尼茨的筆記本記錄了他的思想從初期到成熟的發展過程,而在牛頓已知的記錄中只發現了他最終的結果。牛頓聲稱他一直不願公布他的微積分學,是因為他怕被人們嘲笑。牛頓與瑞士數學家尼古拉·法蒂奧·丟勒(Nicolas Fatio de Duillier)的聯系十分密切,後者一開始便被牛頓的引力定律所吸引。1691年,丟勒打算編寫一個新版本的牛頓《自然哲學的數學原理》,但從未完成它。一些研究牛頓的傳記作者認為他們之間的關系可能存在愛情的成分。[7]不過,在1694年這兩個人之間的關系冷卻了下來。在那個時候,丟勒還與萊布尼茨交換了幾封信件。在1699年初,皇家學會(牛頓也是其中的一員)的其他成員們指控萊布尼茨剽竊了牛頓的成果,爭論在1711年全面爆發了。牛頓所在的英國皇家學會宣布,一項調查表明了牛頓才是真正的發現者,而萊布尼茨被斥為騙子。但在後來,發現該調查評論萊布尼茨的結語是由牛頓本人書寫,因此該調查遭到了質疑。這導致了激烈的牛頓與萊布尼茨的微積分學論戰,並破壞了牛頓與萊布尼茨的生活,直到後者在1716年逝世。牛頓的一項被廣泛認可的成就是廣義二項式定理,它適用於任何冪。他發現了牛頓恆等式、牛頓法,分類了立方面曲線(兩變數的三次多項式),為有限差理論作出了重大貢獻,並首次使用了分式指數和坐標幾何學得到丟番圖方程的解。他用對數趨近了調和級數的部分和(這是歐拉求和公式的一個先驅),並首次有把握地使用冪級數和反轉(revert)冪級數。他還發現了π的一個新公式。他在1669年被授予盧卡斯數學教授席位。在那一天以前,劍橋或牛津的所有成員都是經過任命的聖公會牧師。不過,盧卡斯教授之職的條件要求其持有者不得活躍於教堂(大概是如此可讓持有者把更多時間用於科學研究上)。牛頓認為應免除他擔任神職工作的條件,這需要查理二世的許可,後者接受了牛頓的意見。這樣避免了牛頓的宗教觀點與聖公會信仰之間的沖突。[編輯] 光學從1670年到1672年,牛頓負責講授光學。在此期間,他研究了光的折射,表明棱鏡可以將白光發散為彩色光譜,而透鏡和第二個棱鏡可以將彩色光譜重組為白光。 牛頓1672年使用的6英寸反射式望遠鏡復製品,為皇家學會所擁有他還通過分離出單色的光束,並將其照射到不同的物體上的實驗,發現了色光不會改變自身的性質。牛頓還注意到,無論是反射、散射或發射,色光都會保持同樣的顏色。因此,我們觀察到的顏色是物體與特定有色光相合的結果,而不是物體產生顏色的結果。(更多的細節,參看牛頓的色彩理論。)從這項工作中,他得出了如下結論:任何折射式望遠鏡都會受到光散射成不同顏色的影響,並因此發明了反射式望遠鏡(現稱作牛頓式反射望遠鏡)來迴避這個問題。他自己打磨鏡片,使用牛頓環來檢驗鏡片的光學品質,製造出了優於折射式望遠鏡的儀器,而這都主要歸功於其大直徑的鏡片。1671年,他在皇家學會上展示了自己的反射式望遠鏡。皇家學會的興趣鼓勵了牛頓發表他關於色彩的筆記,這在後來擴大為《光學》(Opticks)一書。但當羅伯特·胡克批評了牛頓的某些觀點後,牛頓對其很不滿並退出了辯論會。兩人自此以後成為了敵人,這一直持續到胡克去世。牛頓認為光是由粒子或微粒組成的,並會因加速通過光密介質而折射,但他也不得不將它們與波聯系起來,以解釋光的衍射現象。[8]而其後世的物理學家們則更加偏愛以純粹的光波來解釋衍射現象。現代的量子力學、光子以及波粒二象性的思想與牛頓對光的理解只有很小的相同點。在1675年的著作《解釋光屬性的解說》(Hypothesis Explaining the Properties of Light)中,牛頓假定了以太的存在,認為粒子間力的傳遞是透過以太進行的。不過牛頓在與神智學家亨利·莫爾(Henry More)接觸後重新燃起了對煉金術的興趣,並改用源於漢密斯神智學(Hermeticism)中粒子相吸互斥思想的神秘力量來解釋,替換了先前假設以太存在的看法。擁有許多牛頓煉金術著作的經濟學大師約翰·梅納德·凱恩斯曾說:「牛頓不是理性時代的第一人,他是最後的一位煉金術士。」[9]但牛頓對煉金術的興趣卻與他對科學的貢獻息息相關[10],而且在那個時代煉金術與科學也還沒有明確的區別。如果他沒有依靠神秘學思想來解釋穿過真空的超距作用,他可能也不會發展出他的重力理論。(參見艾薩克·牛頓的神秘學研究)1704年,牛頓著成《光學》,其中他詳述了光的粒子理論。他認為光是由非常微小的微粒組成的,而普通物質是由較粗微粒組成,並推測如果通過某種煉金術的轉化「難道物質和光不能互相轉變嗎?物質不可能由進入其結構中的光粒子得到主要的動力(Activity)嗎?[11]牛頓還使用玻璃球製造了原始形式的摩擦靜電發電機[12]。[編輯] 力學和引力 牛頓自己的《原理》副本,並帶有為第二版所作的修正1679年,牛頓重新回到力學的研究中:引力及其對行星軌道的作用、開普勒的行星運動定律、與胡克和弗拉姆斯蒂德在力學上的討論。他將自己的成果歸結在《物體在軌道中之運動》(1684)一書中,該書中包含有初步的、後來在《原理》中形成的運動定律。《自然哲學的數學原理》(現常簡稱作《原理》)在埃德蒙·哈雷的鼓勵和支持下出版於1687年7月5日。該書中牛頓闡述了其後兩百年間都被視作真理的三大運動定律。牛頓使用拉丁單詞「gravitas」(沉重)來為現今的引力(gravity)命名,並定義了萬有引力定律。在這本書中,他還基於波義耳定律提出了首個分析測定空氣中音速的方法。由於《原理》的成就,牛頓得到了國際性的認可,並為他贏得了一大群支持者:牛頓與其中的瑞士數學家尼古拉·法蒂奧·丟勒建立了非常親密的關系,直到1693年他們的友誼破裂。這場友誼的結束讓牛頓患上了神經衰弱。
⑤ 牛頓後期真的變成煉金師了,「煉金」的含義又是什麼
是的看他的簡歷就知道了.
簡單來說,中世紀的煉金術是企圖用某種葯物或儀式,將人的精神與力量進化到更高的層次。說到這點,最早研究煉金術的,是中國的道士與埃及的祭司。中國的煉金術介紹很多,總是用葯煉丹,據稱就可以延年益壽,抑或點石成金。但所謂的鉛汞丹黃之術未能揭示生命本身的規律,火葯倒是應運而生。在埃及,煉金術的秘密也掌握在少數僧侶手中,希臘化的時代來臨後,亞歷山大利亞圖書館的典籍上有相關的記載。但托勒密王朝的子民只是歐洲統治者的後代,象形文字的奧秘早已失傳,拿破崙的遠征與羅塞塔方尖碑上的突破是三十個世紀之後的事情。終於,世界上最大的圖書館隨著地震變作一堆廢墟,古王國的秘術永遠蒙上了陰影。
隨著泛希臘文明的繁榮,人文精神也蓬勃發展,那是一個無所不能的年代。亞里士多德是位煉金術士,他認為,物質是可以通過規律合成的。根據他的學說,世界由四種基本元素構成:水、土、火、空氣。物質社會的所有形態都由這四種元素根據不同的比例組成。因此,只要施加外部的影響與催化,泥土亦可變成黃金。
⑥ 誰有關於牛頓的煉金術的資料
牛頓與煉金術
1727年3月20日,偉大的科學家牛頓逝世。在他84歲離開人世時,為他抬棺材的是兩位公爵、三位伯爵以及大法官。伏爾泰是這樣描述的:「他是像一位深受自己的臣民愛戴的國王一樣被安葬的。在他之前,是沒有哪一位科學家享受如此殊榮的。在他之後,受到如此厚葬的也屈指可數。」就在牛頓去世後不久,18世紀偉大的詩人亞歷山大·薄柏總結了世人對牛頓的評價:自然和自然規則在黑夜中躲藏,主說,讓人類有牛頓!於是一切被光照亮。這句詩仍銘刻於牛頓的墓誌銘上。
從18世紀起,牛頓開始被認為是現代科學家時代首屈一指的最偉大的人,一位理性主義者,一個教會我們在冷靜的和純粹的理性路線上思考的人,牛頓的名字一直
⑦ 牛頓用過煉金術
牛頓涉獵於化學的所有主要分科。包括他在化學技術、冶金術方面的所有著作及其在煉金術方面的研究都會對他在其他方面的興趣提供了一種更加平衡的看法
⑧ 牛頓是不是曾經研究過煉金術結果如何
是的,當時英國錢幣質量差,假幣泛濫,英王曾聘請精通合金冶煉技術的牛頓做造幣長顧問。因為牛頓的傑出貢獻,後來任命他為大英帝國造幣廠廠長多年---年薪2000英鎊,並被封為牛頓爵士。從此牛頓成了富翁!因為當時英國皇家科學院成員(相當於現在中科院院士)年薪都只有200金榜。不過、牛頓的煉金術不是中國的道士煉丹,而是真正的金屬冶煉。
⑨ 為什麼牛頓在晚年也逃不過時代的局限,沉迷於煉金術
牛頓是歷史上偉大的物理學家,他曾經發現了萬有引力,奠定了現代物理學的基礎。他晚年被英國皇室授予爵位,他在經濟方面曾經擔任過鑄幣廠的廠長,他晚年沉迷於煉金術,那麼作為一個科學家,為什麼會沉溺於煉金術呢?牛頓出身基督教,他對神學一直有敬畏之心,牛頓當時身為鑄幣廠主管,他對煉金術非常好奇,煉金術和化學在牛頓的年代混在一起,牛頓想要研究化學肯定會涉及煉金術。
一、牛頓是基督教徒,他對神學一直存在敬畏之心。牛頓出身基督教徒家庭,他本身是非常虔誠的基督徒,他雖然研究科學,但是他本人對神學非常信任,認為科學知識是神學的延伸,煉金術是維持世界運行的原動力源,他曾經說過他的一生就是為了證明上帝存在而工作。因此牛頓對煉金術一直持肯定態度,並不是到晚年才痴迷,而是一直對此有研究。
大家對牛頓痴迷煉金術有什麼看法,歡迎留言討論。
⑩ 牛頓都有哪些成就
【牛頓的成就】
力學方面的貢獻
牛頓在伽利略等人工作的基礎上進行深入研究,總結出了物體運動的三個基本定律(牛頓三定律):①任何物體在不受外力或所受外力的合力為零時,保持原有的運動狀態不變,即原來靜止的繼續靜止,原來運動的繼續作勻速直線運動。②任何物體在外力作用下,運動狀態發生改變,其動量隨時間的變化率與所受的合外力成正比。通常可表述為:物體的加速度與所受的合外力成正比,與物體的質量成反比,加速度的方向與合外力的方向一致。③當物體甲給物體乙一個作用力時,物體乙必然同時給物體甲一個反作用力,作用力和反作用力大小相等,方向相反,而且在同一直線上。這三個非常簡單的物體運動定律,為力學奠定了堅實的基礎,並對其他學科的發展產生了巨大影響。第一定律的內容伽利略曾提出過,後來R.笛卡兒作過形式上的改進,伽利略也曾非正式地提到第二定律的內容。第三定律的內容則是牛頓在總結C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的結果之後得出的。
牛頓是萬有引力定律的發現者。他在1665~1666年開始考慮這個問題。1679年,R·胡克在寫給他的信中提出,引力應與距離平方成反比,地球高處拋體的軌道為橢圓,假設地球有縫,拋體將回到原處,而不是像牛頓所設想的軌道是趨向地心的螺旋線。牛頓沒有回信,但採用了胡克的見解。在開普勒行星運動定律以及其他人的研究成果上,他用數學方法導出了萬有引力定律。
牛頓把地球上物體的力學和天體力學統一到一個基本的力學體系中,創立了經典力學理論體系。正確地反映了宏觀物體低速運動的宏觀運動規律,實現了自然科學的第一次大統一。這是人類對自然界認識的一次飛躍。
牛頓指出流體粘性阻力與剪切率成正比。他說:流體部分之間由於缺乏潤滑性而引起的阻力,如果其他都相同,與流體部分之間分離速度成比例。現在把符合這一規律的流體稱為牛頓流體,其中包括最常見的水和空氣,不符合這一規律的稱為非牛頓流體。
在給出平板在氣流中所受阻力時,牛頓對氣體採用粒子模型,得到阻力與攻角正弦平方成正比的結論。這個結論一般地說並不正確,但由於牛頓的權威地位,後人曾長期奉為信條。20世紀,T·卡門在總結空氣動力學的發展時曾風趣地說,牛頓使飛機晚一個世紀上天。
關於聲的速度,牛頓正確地指出,聲速與大氣壓力平方根成正比,與密度平方根成反比。但由於他把聲傳播當作等溫過程,結果與實際不符,後來P.-S.拉普拉斯從絕熱過程考慮,修正了牛頓的聲速公式。
數學方面的貢獻
17世紀以來,原有的幾何和代數已難以解決當時生產和自然科學所提出的許多新問題,例如:如何求出物體的瞬時速度與加速度?如何求曲線的切線及曲線長度(行星路程)、矢徑掃過的面積、極大極小值(如近日點、遠日點、最大射程等)、體積、重心、引力等等;盡管牛頓以前已有對數、解析幾何、無窮級數等成就,但還不能圓滿或普遍地解決這些問題。當時笛卡兒的《幾何學》和瓦里斯的《無窮算術》對牛頓的影響最大。牛頓將古希臘以來求解無窮小問題的種種特殊方法統一為兩類演算法:正流數術(微分)和反流數術(積分),反映在1669年的《運用無限多項方程》、1671年的《流數術與無窮級數》、1676年的《曲線求積術》三篇論文和《原理》一書中,以及被保存下來的1666年10月他寫的在朋友們中間傳閱的一篇手稿《論流數》中。所謂「流量」就是隨時間而變化的自變數如x、y、s、u等,「流數」就是流量的改變速度即變化率,寫作等。他說的「差率」「變率」就是微分。與此同時,他還在1676年首次公布了他發明的二項式展開定理。牛頓利用它還發現了其他無窮級數,並用來計算面積、積分、解方程等等。1684年萊布尼茲從對曲線的切線研究中引入了和拉長的S作為微積分符號,從此牛頓創立的微積分學在大陸各國迅速推廣。
微積分的出現,成了數學發展中除幾何與代數以外的另一重要分支——數學分析(牛頓稱之為「藉助於無限多項方程的分析」),並進一步進進發展為微分幾何、微分方程、變分法等等,這些又反過來促進了理論物理學的發展。例如瑞士J.伯努利曾徵求最速降落曲線的解答,這是變分法的最初始問題,半年內全歐數學家無人能解答。1697年,一天牛頓偶然聽說此事,當天晚上一舉解出,並匿名刊登在《哲學學報》上。伯努利驚異地說:「從這鋒利爪中我認出了雄獅」。
牛頓在前人工作的基礎上,提出「流數(fluxion)法」,建立了二項式定理,並和G.W.萊布尼茨幾乎同時創立了微積分學,得出了導數、積分的概念和運演算法則,闡明了求導數和求積分是互逆的兩種運算,為數學的發展開辟了一個新紀元。