重建宇宙结构

重建宇宙结构

1684年8月，埃德蒙·哈雷专程到剑桥大学向牛顿请教一个问题。那一年早些时候，在伦敦皇家学会，哈雷、胡克和雷恩（Christopher Wren）三人有一次聚在一起闲谈，说起关于行星椭圆运动的开普勒定律与太阳应该施加的一种吸引力之间的联系——当然，关于存在着这样一种力的想法在那时显然还没有形成定论。牛顿同皇家学会的实验总管胡克早在1679和1680年就曾针对这种想法通过书信交换过意见。雷恩甚至还提出过赏金征求关于这种力的数学证明。哈雷这次拜访隐居的牛顿，就是要请教他对于行星在一种1/r2的吸引力的作用下围绕太阳运动这种假设的看法。回想起自己在1666年做过的工作，牛顿立即回答说，行星的轨道应该是椭圆，他曾经计算出来过。哈雷听了敬佩不已。牛顿在他的手稿堆里翻找了一会，然后对哈雷说，他随后会把那些计算给哈雷寄去。3个月后，哈雷收到了一份共有9页的手稿，题目是“论物体的轨道运动”。那篇论文概括了天体力学的基本原理。任何读到那篇短文的人，都会立即看出牛顿那项工作的重要意义。

那时，《原理》还没有写完。当牛顿回过头去检查他在1666年所作的那些最初的计算时，他发现了错误，而且有些概念也不够清楚。他在1684年先寄给哈雷的那篇文章，也仅仅是描绘出新物理学的大致轮廓。在随后的两年中，牛顿紧张地工作，克服了一个个概念上、数学上和文字表达上的障碍，终于把他的思想理顺，得到了一个十分严格而完善的解决方案。哈雷负责了这部伟大著作的全部印制工作，但名义上是由皇家学会资助出版。《自然哲学的数学原理》一书于1687年正式出版，书上印有皇家学会的出版许可。

《原理》一书很像数学专著，具体说来，就像一本几何学著作，牛顿从一开始就给出了定义和公理。他先定义了他使用的术语（如质量、力），接着表述了著名的运动三定律：（1）惯性定律，即任何一个运动物体在不受外力作用时或保持静止，或保持匀速直线运动；（2）力的大小由运动的变化来量度（尽管他没有写出公式F=ma）；（3）对于任何一个作用力都同时存在着一个大小相等而方向相反的反作用力。牛顿在论述他的运动三定律之前，先行介绍了他提出的关于绝对空间和绝对时间的概念；他还在书中以注释方式——实际上只是一个脚注——指出，伽利略好不容易得到的自由落体定律（s∝t2）可以用他牛顿的三定律作为一个结论导出。事实上，从一开始就可以清楚地看出，牛顿用力来说明运动的动力学是对伽利略的描述性运动学的一种归纳和概括。

《原理》一书共有3卷。第一卷抽象地讨论了物体在自由空间里的运动。在这一卷的第一节里，牛顿其实是在继续前面引言部分的内容，介绍了《原理》后面部分将会用到的微积分学（积分和微分）的解析方法。在讨论微积分方法时，牛顿使用的是几何学语言，因为当时实际上只有他一人懂得微积分，而该书的所有潜在读者都只能读懂几何学。

在第一卷的第二节，牛顿接着就讨论例子，“确定向心力”。在这里，他证明了一个在中心吸引力作用下作轨道运动的物体会遵从开普勒第二定律，在相等的时间里扫过相等的面积。也就是说，如图12.2中，如果一个位于点A的物体正在围绕一个中心S作轨道运动，它受到一个指向S的向心力或某种引力的作用，那么，连线AS在相等的时间里就一定会扫过相等的面积。牛顿还反过来进行了逆证：如果一个作轨道运动的物体遵从开普勒第二定律，那么，就一定能够发现有某种吸引力或者说引力在起作用。

接下来牛顿转向了一个较难懂的命题Ⅳ，即定理4。在这个命题里，他讨论的是一种经过简化的运动情形：一个物体在一个向心力（或者说吸引力）的作用下扫过一段弧线。如图12.3所示，一个物体b在一定的时间t里沿弧线a以一定速度v从点A运动到点A'，而它到引力中心F的距离始终保持为半径r。在这个例子中，牛顿感兴趣的是这5个参量a，r，F，t和v之间所存在的抽象的数学关系。就在这个命题和紧接着给出的一个个推论中，牛顿逐个导出了这些关系。在第六推论中，牛顿得到的是这样一个关系：如果t2∝r3，则有F∝1/r2。这个看似一般的命题里面隐藏着对自然界的一种非常深刻的见解，因为它等于牛顿在说：如果开普勒第三定律成立，那么该物体就是被一个其大小随物体到力心距离的平方呈反比变化的引力维持在它的轨道上；而这就是牛顿的万有引力定律。反过来，牛顿也证明了，在遵从1/r2万有引力定律的一个引力作用下作轨道运动的物体，必定遵从开普勒第三定律。换句话说，开普勒第三定律证实了牛顿万有引力的存在，反之亦然。在一个脚注里，牛顿自己直截了当地说出了他的这一工作的非凡意义，他写道：“第六推论的这种情况已经在天体上得到证实。”

在第一卷的余下部分，牛顿则用来演绎出已经包含在前面那些命题中的全部力学。牛顿把他的分析推广到了所有的圆锥曲线。他证明了，一个非常大的固体物体（比如地球）的引力在数学上可以被化约为由它的中心作用的引力。通过讨论摆的运动，牛顿还显示出了他的审美天赋。他极力挖掘万有引力在抽象数学方面的价值。此外，他还提供了根据观测数据来确定轨道的数学工具，以及反过来如何根据已知轨道来进行观测。

《原理》一书就好像一首包括有3个乐章的协奏曲，它的第二卷的节奏明显地慢了下来，不再像第一卷那样强调天文学涵义，而是来讨论在非自由空间中，也就是在具有阻力的介质中的物体的运动。就其内容而言，在第二卷中牛顿讨论的其实是关于流体静力学和流体动力学的数学处理方法。乍一看，脱离基于引力的天体力学的主题而转到流体领域好像令人有些莫名其妙，其实不然。我们应该还记得，在笛卡儿的世界体系中，宇宙中充满了浓稠的以太，按照笛卡儿的说法，各个行星就是在不同的以太旋涡里被推动着运动。那么，求助于以太旋涡的那些体系，就应该属于流体动力学体系。牛顿在仔细检查这些体系的物理学时，发现笛卡儿的体系完全站不住脚，他在《原理》的第二卷中写下了一段给予笛卡儿体系致命一击的话作为结论：“因此十分清楚，行星不是浸没在物质旋涡里被携带着转动。……那就让哲学家去看看该怎样用旋涡来说明［开普勒第三定律］吧。”

《原理》的最终结论是在第三卷——“世界体系”。牛顿在这里第一次向人们展示了一个日心太阳系的“现象”，在这个太阳系里所有作轨道运动的天体都遵从开普勒三定律。最重要的是，他还提供了非常可靠的观测数据，用以说明月球围绕地球的运动、行星围绕太阳的运动以及木星和土星各自的卫星分别围绕它们的运动全都符合开普勒第三定律。地心说被证明是荒谬的，它与已知的事实不符。正是利用开普勒第三定律和他在《原理》第一卷里的论述，牛顿得出结论：把我们这个世界里的行星和卫星保持在它们各自轨道上的那种力就是按照1/ r2变化的吸引力，特别是，“月球所受到的就是指向地球的引力作用”。

牛顿的天体力学是否正确，关键在于它能不能够说明地球的卫星月球的运动。月球，还有1680年出现的那颗大彗星，是牛顿用来支持他的天体力学的仅有的两个实例，因为只有这两个实例，他掌握有足够的数据。关于月球，牛顿知道它与地球之间的大致距离（60个地球半径）。他当然也知道它沿轨道运动一周所花的时间（一个月）。据此他就可以计算出支持月球在轨道上运动所需要的力。利用伽利略自由落体定律进行简单而漂亮的计算，牛顿就令人信服地证明了在地球表面附近使物体下落的那种力——地球重力——就是使月球保持在它的轨道上运动的那同一种力，因而，地球的重力也与离开地球中心的距离的平方成反比。通过对这个实例的漂亮证明，牛顿把天体和地球统一起来，终于最后结束了自亚里士多德到哥白尼直到当时的那些无休止的宇宙学争论。当然，在证明了月球实例和彗星实例以后，牛顿同时也揭开了一个崭新的世界，在那里又存在着许多新的问题有待人们去加以解决。

第三卷的余下部分也指出了在《原理》之后的新纪元里需要进行研究的一些课题，如月球的精确轨道、天文摄动、地球的形状、引力和潮汐，特别还有彗星。对于彗星，牛顿拿出了他的又一个强有力的证据：他举出对1680年彗星的观测数据和计算结果，证明了该彗星的运动路线也是一条在太阳的1/r2引力作用下的开普勒日心轨道。牛顿对1680年彗星的那种研究方法于是就成为后来处理一切彗星的典范。

在《原理》1687年的第一版里，我们已经能够看到金丹术的影子，其中谈到彗星蒸气会通过一种“缓热”（slow heat）转变为大地物质。25年以后，也就是在1713年——那段时间是牛顿一生中非常特殊的时期——《原理》出版了第二版，其中有作者加写的一个总附注。这个总附注的影响一点也不亚于该书的主题内容，那是牛顿对上帝的一个专题论述，他认为在“这个极其美丽的太阳、行星和彗星系统”中明显存在一个“智慧超群而且无所不能的上帝”。牛顿的自然哲学把他引向了自然神学，其结论是，上帝通过他在自然界里的设计能够为我们所感知。牛顿的上帝成了最伟大的钟表师，他在一旁密切注视着自己制造的这架硕大无比的机器，而机器则独自按照上帝为之安排的自然规律滴滴答答地正常走动。也是在那个总附注中，牛顿表白说他所采用的方法是只用数学处理引力，而不问引力的来由。关于引力的起因，牛顿有一句名言，他“不杜撰假说”（hypotheses non fingo）。总附注的最后一段同全文似乎很不协调，谈到了一种将光、热、凝聚力、电、生理学和感觉联系起来的“聪明的精灵”。这些问题诚如牛顿所说，“三言两语无法解释清楚”。

《原理》的出版几乎在一夜之间就使44岁的牛顿成为一位著名人物。不过，有一段时间，这也给牛顿在剑桥的隐居生活带来了一些干扰。《原理》出版以后，牛顿仍回到他冥思苦想的生活常轨，守在他的炼金炉旁。1693年，他患上了严重的精神疾病，有4个月他把自己幽闭起来不与旁人交往。他常常会一连好几天不睡觉，给熟人写妄想狂一样的信件，比如他曾写信骂约翰·洛克不该“用女人来纠缠我”。牛顿自己后来也提到过他在那段时间“脾气特别不好”。他处在那种状况至少有18个月，说得轻一些，是患上了精神抑郁症。1693年同时也成为牛顿一生科学创造时期结束的标志。

导致牛顿精神突然崩溃的原因很多。他在金丹术上耗尽了自己的精力，最后却可能发现原来是一场空。他也可能受到了重金属（比如水银蒸气）的毒害，因为有段时间他变得“发疯”了。那一时期，他与德国哲学家莱布尼茨关于微积分学发明优先权的争执也正好开始变得激烈起来，他原来以为在《原理》出版以后肯定能在伦敦得到一个任命的想法也落空了。最后还有历史学家们都不大愿意直接当做牛顿在1693年精神崩溃的原因来提起的一件事，那就是他与一位25岁的瑞士数学家杜伊勒（Nicolas Fatio de Duillier）之间的关系突然破裂。两人之间大概是很正当的交往在1693年6月被炒得沸沸扬扬，事后看来，那很可能就是引起牛顿精神崩溃的直接原因。

牛顿在1693年的精神崩溃，似乎证明了经常能够听到的关于创造力与癫狂两者难以分清的说法。最后把他终于从那种倒霉的状况下解脱出来的力量，竟然是怎么也想象不到的政治。英国在1688年发生的光荣革命推翻了天主教国王詹姆士二世（JamesⅡ），把奥兰治的新教徒威廉（William）和玛丽（Mary）拥上台当上了联合执政的国王和王后。在那场革命发生之前的一段时间，形势相当紧张，剑桥大学也受到了影响，詹姆士硬要在大学设立什么天主教特别研究员（Catholic Fellows），这当然侵犯了大学原来享有的权利和优待。这时候，牛顿倒是有些出人意料地公开站出来说话，于是剑桥大学把他选为去见国王讲理的代表之一。选他为代表恐怕有部分原因是看中了他的偏执性格，那会使他在詹姆士的政策实行有可能首当其冲，另一个原因肯定是他一贯讨厌假基督的天主教会。威廉和玛丽上台以后，牛顿继续代表剑桥大学参加国会，向新的国王和王后祝贺。在这个事件中，牛顿显示了他的政治勇气，而且是站在了胜利者一方，好处总该是有的。(https://www.daowen.com)

经过一阵几乎失望的等待后，牛顿终于得到了一个任命。他于1696年离开剑桥来到伦敦长期居住，担任英国铸币厂的监管委员，1699年再晋升为铸币厂的最高官职总监。在铸币厂的位置上，牛顿尽心尽力，认真铸造钱币，严厉打击制假币者。他的大部分积蓄就是在铸币厂任职期间攒下的。他在那里一直工作到1727年逝世。

牛顿隐居在剑桥长达30年之久，最后从大学转到政府，由一名学者变成公职人员，这个变化并非不值一提的偶然事件。它生动地表明科学的社会环境在17世纪发生了重大变化。牛顿受雇于政府当上了文职官员，而且显然还是一个需要技术才能的职位，这再一次说明当时的大学并非活跃的科学中心，已经到处都能够找到搞科学的新位置。在整个17世纪，君主个人对科学的资助一直是越来越少，到了牛顿的时代，社会已经对科学作出了新的安排，有越来越多的科学家进入中央政府的管理机构和国家的专门科学机构。例如雷恩，他先是在牛顿之前担任皇家学会会长，后来成为国王的首席建筑师，在伦敦大火之后负责重建圣保罗大教堂。

牛顿担任伦敦皇家学会的会长一点也不令人惊奇，他与皇家学会早就有过长期的交往。不过，他是在他的宿敌胡克死去以后于1703年才得到那个位置的。此后，无人再与他竞争，牛顿在每年的选举中总是当选，所以他一直担任皇家学会的会长直至逝世。牛顿一只脚踩在铸币厂，另一只脚踩在皇家学会，这样，他就稳稳当当地立在了虽然不是很大然而却正在壮大起来的英国官方科学界的中心。（那个官方科学界还包括格林尼治天文台。）这时的牛顿扮演的是英国科学独裁者的新角色。在皇家学会，他把亲信提携为会员，把持着管理委员会。他还玩弄手腕控制了格林尼治天文台。在整个大英帝国，涉及科学领域的任命，他要提拔谁，无人敢有异议。那不是为了别的，就因为他是艾萨克爵士阁下，由女王安妮（Anne）在1705年钦封的爵位。

牛顿在与莱布尼茨争夺微积分发明优先权的那场著名的争执中极不光彩地滥用了他在皇家学会的职权和地位。这两位奇才多半是各自独立地发现了微积分学的基本定理，牛顿是在1665—1666年做出的，莱布尼茨是在1676年左右完成的。可是，两人却为了谁应该获得发现的荣誉打得不可开交。按说，莱布尼茨发表成果在先（1684年），也首先得到承认，不过，要是他独享荣誉也不大公平，因为他于1676年访问伦敦时曾经知道了牛顿的数学工作。牛顿通常总是或多或少要对他的数学成果保密，然而这一次却有一篇论文可以作为旁证，于是，又是流言蜚语，又是公布材料，大造是牛顿最先发现微积分的舆论。那些溜须拍马之辈更是不指名地大骂莱布尼茨是小偷，是欺世盗名，是剽窃。到了1711年，莱布尼茨犯了一个错误，他正式请求伦敦皇家学会主持公道，这一下他就落到了牛顿的手心。牛顿在学会内部搞了一个袋鼠法庭[1]，由他本人起草了听证报告Commercium epistolicum，“裁定牛顿先生为第一发明人”。就这样牛顿还不放过莱布尼茨，又在1714年写了一篇长文“关于Commercium epistolicum的说明”，匿名发表在皇家学会的刊物《哲学学报》上。甚至在莱布尼茨于1716年去世以后，牛顿还在卖力地兜售他应该独享荣誉的说法。那场不幸的官司倒是引发出关于牛顿和莱布尼茨两人世界观的颇有意思的哲学讨论，否则，那完全是一场无谓的灾难。微积分发明优先权之争，更多的是暴露了牛顿的性格，让人们注意到科学中存在着同时发现这一现象，了解到科学的现代社会规范在其萌芽时期的状况。这些规范就包括了究竟应该如何确定优先权和在怎样的情况下应该共享发现的荣誉。具有讽刺意味的是，牛顿的微积分版本早已绝迹，得以流传的反而是莱布尼茨的那些如d（微分）和∫（积分）那样的符号和概念。

牛顿刚一当上皇家学会的会长，就在1704年出版了他的《光学》的第一版。《光学》同《原理》一样，是牛顿的另一部长篇巨著，也使牛顿和牛顿科学名声大振，不过，这部书中记述的却是牛顿先前完成的科学工作，最早可以追溯至1666年。比起《原理》来，《光学》一书比较好读，也容易读懂，书中描述的是实验方法，没有使用太复杂的数学。在《光学》中还体现出牛顿实验主义的一个突出特点，牛顿没有在其中像《原理》那样进行许多的演绎，而是只给出“实验证据”。他通过描述一系列实验来说明实验所揭示的现象。

牛顿所写的《光学》一共也有3卷。他先对从古代一直到他那个时代已经获得的光学知识进行了全面总结。接着，他用近200页的篇幅展开论述了他在1672年所写的一篇短文中曾经披露的内容，详细描述了关于光的折射、白光的不纯性、颜色的本质、有色物体和虹的实验，还探讨了改进望远镜的方法。在《光学》第一卷和其他一些地方都反映出了牛顿的毕达哥拉斯和新柏拉图倾向，他把虹里的7种颜色同西方音乐里的7个音阶及隐藏其中的数学比例关系联系起来。在第二卷里，牛顿又转而讨论了薄膜现象，比如在肥皂膜上和把一片透镜跟一块平板玻璃压在一起时会显示出的彩色花纹；现在我们把这种现象称为牛顿环。牛顿在设法使这种彩环现象与他提出的光的粒子理论统一起来时遇到了麻烦，为此，他作了一番牵强附会的论证，硬要让他的光线符合他的理论的需要。还是在第二卷里，牛顿探讨了物质理论和物质的原子结构，并表达了盼望显微镜继续改进以便能够看到原子的愿望。不过，他讲这层意思时使用的是金丹术语言，他担心“隐藏在粒子内部的更隐秘也更瑰丽的自然杰作”也许还是不能为我们所知。在《光学》第三卷里，牛顿讨论了刚发现不久的衍射现象，也就是光线经过物体边缘时发生弯曲和物体影子的边缘显现模糊的那一类现象。然而，才讲到一半，他就停止了讨论。他说，他在先前做这些实验的过程中曾被迫“停止，因此现在还不能进一步深入讨论这些事情”。

在《光学》一书中，牛顿没有像在《原理》的总附注里那样发表一番结论性质的理论宏论，而是列出了一系列带有普遍意义的有待进行科学研究的问题，即他著名的探询（Queries）。说是探询，不过是一种修辞笔法，每个问题虽然都是以问号结尾，表达的却是牛顿对于各种各样科学课题的观点。他明确表示，他提出那些问题是希望激发“其他人深入进行研究”；确实，牛顿的探询也起到了那样的作用。《光学》先后共出版了3个不同版本，牛顿在其中总共提出了31个探询。在1704年的第一版里，牛顿提出了16个探询，涉及光、热、视觉和声音。在1706年出版的拉丁文版里，牛顿又增加了7个探询（在后来的版本中编号为25—31），内容涉及光的粒子说、光的偏振以及对惠更斯（还有笛卡儿）的波动说的抨击。在新加的这一组探询的最后两个探询中，牛顿居然毫无保留地冒险讨论起（金丹术）化学变化和生物变化来（“同自然的进程十分一致，它们似乎喜欢变动”），他用了不少的篇幅大谈化学现象。在牛顿的这些探询中，他用来解释现象的模型是由许多“沉重、坚硬和不可贯入的”原子组成的，而这些原子则被赋予了具有在相互隔离的情况下施加吸引力和排斥力的性质。牛顿借助原子和他赋予原子的能力，一一解释了重力、惯性、电、磁、毛细管作用、凝聚、植物的活性、燃烧以及其他许多现象。10年以后，在1717年，《光学》的英文第二版问世，牛顿又在英文第一版的那些探询和拉丁文版的那些探询之间插入了8个探询。在这些探询里，他没有完全坚持原子具有主动属性的思想，而是退而求助于具有各种各样复杂性质而且自行互相排斥的以太，以这样的模型来解释光学现象、重力、电、磁、热和生理现象。牛顿的这些探询，合起来看，在知识的连贯性上可能并不强，但是，它们却建立起一种新的研究传统，就好像为研究工作撑起了一把通用的概念性的保护伞，这对于在尚不成熟的科学领域里进行探索具有特殊的意义。

同《原理》一样，牛顿也用了一个自然神学附注来结束《光学》。他在自然界中发现了上帝，而且声言上帝就显现为“现象中所体现出来的一种无形的、活生生的、有高度智慧的（和）无所不在的存在”。研究自然能够懂得上帝的意志或上帝对自然的设计，懂得“我们都必须服从他”。对于牛顿来说，自然哲学又一次被归结为自然神学。

需要着重指出的是，牛顿科学中的自然神学其实是牛顿所处文化环境的一种反映。他的自然神学的精神尤其适合1688年当时及其后的英国宗教和政治温和派（宗教自由主义者）的更大利益和主旨。追随牛顿的宗教自由主义者从他的科学中提取出许多所需的宗教和社会政治观点，如上帝存在、上帝的意志、私有财产神圣不可侵犯，以及社会等级、服从和开明的私利的合法性，等等。换句话说，牛顿的宇宙观和自然哲学支持了在英国占主导地位的那股社会和政治思想潮流，实际上它本身就是那种思想的中心。

这种把科学和意识形态结合起来的立场，通过从1692年开始举办的一系列著名的玻意耳讲座表达得再清楚不过了，那个系列讲座的宗旨就是“坚持基督信仰，反对异端邪说”。牛顿的追随者控制着那个讲座，精心挑选的演讲人都是牛顿学说的信奉者。牛顿甚至亲自指定本特莱（Richard Bentley）为第一个演讲人，后者堂而皇之地大讲什么“无神论之荒谬与无理”。牛顿在演讲前还同本特莱认真讨论了科学与自然神学的有关观点。另一个并非没有代表性的例子是在1711—1712年举办的由德勒姆（William Derham）所作的玻意耳讲座：“物理学—神学：从这个被创造的世界看上帝之存在及伟绩”。玻意耳讲座的确产生了很大影响，那些活动不仅宣扬了上帝，同时也传播了牛顿的世界图景。玻意耳讲座这一案例可看作是科学知识被社会加以利用的一个缩影，然而，它绝不是牛顿对科学之外的社会领域所产生的巨大影响的全部。

牛顿毕竟老了，身体也变得十分肥胖。他要管理铸币厂，还要控制皇家学会。他在较为年轻的弟子的协助下居然还能够顾得上继续出版他的两部巨著的新版本。《光学》在1717年和1721年先后两次再版，《原理》也在1713年和1726年两次重新出版。到了晚年，牛顿再次转向了神学和圣经预言。在离开剑桥后的几十年来，他的那些异教观点依然如故，他也继续把它们隐而不露。（在他死后，出版了一个他考察圣经预言的删去了冒犯内容的删节本。）晚年，他还由于同英国皇室的关系而卷入到一场关于历史年代学体系的争论之中，这使得这位年老的科学巨匠又与巴黎的法国金石与美文学院（Académie des Inscriptions et Belles-Lettres）的学者们结了怨。牛顿就这个问题写过一本书，书名叫《古王国修正年表》（Chronology of Ancient Kingdoms Amended），先是以手稿的形式在私下里传阅，并在他死后的1728年出版。在那本书中，牛顿提出了一个基于天文资料的确定年代的纪年体系，可是法国的那些院士却嫉恨牛顿的博学，净挑他年表里的毛病。牛顿在生命的最后几年，变得越来越不能控制自己，于是干脆把自己关在装潢成深红色的房间里闭门不出。临死前，他忠实于自己的宗教信仰，嘱咐不让英国圣公会为他举行葬礼，最后他于1727年3月20日去世，享年85岁。

那个临死也不愿英国圣公会为他做安息礼的牛顿，绝不是葬在威斯敏斯特大教堂——英国圣公会统治的中心和灵魂——里的那个英格兰的牛顿。牛顿活着的时候是一个深藏不露的具有离经叛道思想的阿莱亚斯教派的忠实信徒，一位空前绝后的身怀奇术的法术师，一个在其一生中情感扭曲又备受折磨的灵魂，死后却仍遭利用，被树立成一位民族英雄，一个理性科学家的样板。蒲柏（Alexander Pope）把他推崇为不朽的圣人，为英格兰增添了无上的荣光：

大自然和自然律，隐匿在黑暗中。

上帝说，“让牛顿出世！”一切便都分明。

上面谈到的是牛顿对英国自然神学的影响。然而，牛顿科学对18世纪法国启蒙运动的社会影响也有类似的特征，而且那种影响对历史的冲击力更大。可是具有讽刺意味的是，在20世纪以前，大多数的法国人甚至还不知道他的那些貌似古怪却十分深刻的思想，而牛顿实际上可以说是启蒙运动之父。启蒙运动提倡理性，反对迷信和非理性，它兴起在法国，很快就在18世纪的欧洲和美洲传播开来。一些很有影响的启蒙运动哲学家，如伏尔泰、孟德斯鸠（Montesquieu）、孔狄亚克（Condillac）、狄德罗（Diderot）、拉梅特里（La Mettrie）等，受到业已理想化的牛顿、牛顿的钟表师上帝和科学革命取得巨大成功的启发，竭力要把在上个世纪就已经体现在自然科学中的那些进步因素推广至社会科学和人文科学。的确，哈雷撰写的用作《原理》第一版前言的那首诗文，可以当之无愧地被看成是第一篇启蒙运动的文件。在那首诗里，哈雷写到如何去了解世界：“在理性光芒的照耀下，愚昧无知的乌云/终将被科学驱散。”伏尔泰去英国参加牛顿的葬礼，回到法国做了许多工作，才使法国人知道了英格兰的科学，知道除了笛卡儿的充满以太的宇宙之外，还有一个由什么也没有的牛顿空间构成的宇宙。到18世纪中期，通过伏尔泰和夏特莱夫人的工作，牛顿科学终于征服了法国，取代了原来在法国知识分子和科学家中间得到普遍认可的笛卡儿世界体系。

同牛顿科学和牛顿学说启蒙运动站在一起的力量有自由主义者、进步主义者、改革主义者，甚至还有革命党人，他们在1776年美国独立战争和1789年法国大革命那段历史之前和之中都发挥过重要作用。《独立宣言》及其所宣告的“人人生而平等”的政治主张，其实就是牛顿体系的政治翻版：在一种政治万有引力和一种民主冲量的作用下，散乱的一个个政治平等的民众原子将按照定律一样的模式运动，最终趋于民众联合。