《原理》問世

1684年12月，牛頓終於下決心開始寫作《原理》一書，這本書的正式名稱是《自然哲學的數學原理》。

牛頓下定了決心之後，托格蘭瑟姆中學校長給自己找了一位秘書，從此就和威金斯分開，跟這位名叫漢弗萊·牛頓的秘書一起生活了。

巴羅教授和奧爾登伯格秘書相繼去世，真正能認識牛頓的研究價值，而鼓勵他發表的隻有哈雷一人。但是，皇家學會裏麵最有勢力的人是格林尼治天文台台長約翰·弗蘭斯提德，他卻極度討厭牛頓。因此科學史上最偉大的名著《原理》的出版並不是很順利。

在三一學院的房間裏，一個衣著邋遢、背著手，不停地踱來踱去的男人似乎沉浸在思考中。另一個服裝整齊的男人，手握鵝毛筆，端坐在書桌前奮筆疾書。

“老師，三明治已經送來，紅茶都快冷了。”被稱為老師的是牛頓，拿筆的是他的秘書漢弗萊·牛頓。他們正在進行《原理》一書的寫作。

踱著方步的牛頓把三明治拿到嘴邊接著又放下了。拿筆的漢弗萊則以極快的速度大口嚼著三明治，灌了口紅茶。牛頓像喃喃自語般地嚅動著嘴唇。

“以歐幾裏得幾何學為模範，來整理物理學看看吧。”

“請再說一次，老師。” 漢弗萊沒聽清楚牛頓在說什麽。

“不，不，這個不必記。”

“既然要寫成書是為了讓更多的人看得懂，盡量避免使用微積分吧。”牛頓又講了句漢弗萊聽不清的話，因為他的腳步聲特別大。

“老師，請再大聲一點。”

“不，剛才講的不必記。”牛頓一麵低頭沉思一麵繼續踱著方步。

“老師，您可以邊吃邊說。”

“不是吃過了嗎?”牛頓感到很奇怪。看到秘書推到桌子一端的空盤、空杯，使他發生了錯覺。

“在本文的開始先寫哲學推理的規則一，接下去是規則二……總而言之，同種現象該是由於同樣原因發生的。”過了一會兒，牛頓繼續說下去：“規則三，物體的性質中，所有物體均具有且不能加強和減弱的，應視為所有物體的共同性質。”

在《原理》一書中，牛頓想證明萬有引力。這三條規則是證明所必要的，就如同歐幾裏得幾何裏麵的公理。隻要從公理出發，就不用提及萬有引力的原因。這也是牛頓所期待的目的之一。

一邊想，一邊踱著方步，一邊開口敘述的牛頓接著說道：“現在請寫在另一張張紙上……本書中所謂引力，是指所有物體一般地有互相接近的傾向。此一傾向，是由於互相接近的物體本身的作用，或是由於物體發放的以太的作用，或是由於充滿其間空間的物質的或非物質的介質的作用等問題，均不在討論之內。本書不討論力的種類和性質，而著眼於力的大小及其數學上的關係。”牛頓想討論運動，運動是與空間和時間有關係的。所以不得不就這一點加以敘述了。

“絕對空間是恒常同一而不動。絕對運動是從絕對場所到絕對場所的移動；而相對運動是從相對場所到相對場所的移動。事實上，代替絕對場所和運動被討論的是相對場所和運動，這對於日常生活並無影響。因為並沒有可作為場所和運動的基準的靜止物體存在……漢弗萊先生！你認為你坐在椅子上是靜止的吧。但是，你正麵對著太陽做複雜的運動。我是想說明這一類事實。”

秘書的眉毛蹙成八字形，牛頓對他進一步說明了。後來，愛因斯坦根據牛頓的《原理》中主張的相對性，創立了《相對論》。

“漢弗萊先生，接下去是有關運動的基本定律。”牛頓從口袋裏拿出寫得滿滿的紙片，坐在椅上讀起來。

“一，所有物體如果沒有受力，則恒靜止，或恒做等速直線運動；二，運動量的變化，與力成正比，起於力的方向；三，力作用時，會產生力量相等、方向相反的反作用力。”

這是大家所熟悉的牛頓的運動定律。第一定律和第二定律在伽利略和笛卡爾時就有了雛形。但如此明確敘述運動定律的，不得不承認牛頓是第一人。

今日物理學中普遍使用的力、質量、運動量等的意義，都是牛頓規定的。而這裏卻以質量與速度的積的運動量來敘述第二定律。由於這一慎重的敘述，第二定律麵對相對論，仍能屹立不動。

太陽與行星以萬有引力互相吸引著。但是隔著真空，沒有任何聯係的太陽，如何能吸引行星的問題，困擾了牛頓。

“真空的空間中充滿了不妨礙物體運動的神，這個神顯示了萬有引力。”牛頓肘靠書桌，捧著頭，以漢弗萊聽不見的聲音，喃喃自語。

《原理》經過十八個月終於完成了。

原本皇家學會答應書稿完成後由皇家學會出版，當牛頓完成後卻變卦了。他們給出的冠冕堂皇的理由是學會沒有經費。負責出版的哈雷拿出自己所有的積蓄，獨立出版了這本書。如果沒有這位誠摯的友人的幫助，《原理》一書可能就無法問世了。

書稿送到皇家學會的時候，胡克多加刁難，說什麽有關萬有引力定律的發現，不把他的名字列進去是一種無禮的行為。多虧哈雷從中加以調解才使問題得以圓滿解決。不過這麽一鬧，使得出版的日期又被拖延了。

《原理》的內容，在當時是極為艱深的，因此許多學者都紛紛指責。例如，牛頓的學生中被認為是最優秀的人羅吉·庫茲在負責《原理》再版時這樣說：“行星麵向太陽是有引力的，但相反方向的引力沒有也可以。再版的時候應該再加入一段新的章節來解說這一點，否則恐怕不好。不然，就在勘誤表中列為誤印吧。”庫茲也不能理解反作用定律。牛頓經過多次的說明，費盡了唇舌，可是庫茲總是認為自己的觀點正確，毫不退讓。

不論如何，《原理》的出版是一大成功。

《原理》出版的第二年，詹姆士二世逃往法國，光榮革命結束。

革命的結果是國會的權限擴大，並舉行改選。劍橋大學因牛頓正直勤奮、不畏強權，就把他送到國會去做議員了，從此牛頓就經常住在倫敦。但這位學者議員在國會中沉默寡言，他覺得國會生活非常無聊。有人曾經說牛頓在國會隻講過一句話：“能不能把窗子關起來?”

這個時期，牛頓的母親漢娜在兒子的懷中與世長辭。此後，牛頓就無須常回伍爾索普的老家了。

牛頓在倫敦時經常被強邀出席皇家學會的例會，因而結識了荷蘭物理學家惠更斯。惠更斯以波動說為基礎，建立了惠更斯原理。牛頓和惠更斯在理論方麵有很大的分歧。

倫敦生活和大學生活不同，交往的人增加了。其中，牛頓與哲學家約翰·洛克走得很近，兩人經常談到有關神學的事情。