牛頓是有史以來最偉大的科學(xué)家，他在物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)等領(lǐng)域取得了輝煌的成就。西方有詩：Nature and nature’s law lay hid in night. God said,let Newton be! And all was light。翻譯成中文是“天不生牛頓，萬古如長夜”。中國古代有詩“天不生仲尼，萬古如長夜”，和仲尼不同的是，牛頓的理論照亮的是整個世界，并且會一直閃耀出燦爛的光芒。

牛頓在給胡克的一封信中寫有一句話：如果我比別人看得更遠(yuǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟?。這話非?？陀^，沒有伽利略、開普勒等人的研究做鋪墊，牛頓難以取得如此輝煌的成就。但“巨人的肩上”可能還有另一層含義，因?yàn)榕ｎD和胡克就誰首先發(fā)現(xiàn)中心吸引力與距離的平方成反比有爭執(zhí)。胡克說在1679年他給牛頓的信中曾提到他認(rèn)為重力是按距離的平方成反比變化的，顯然牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力與距離的平方成反比是受他的啟發(fā)。牛頓則說在1666年，他就根據(jù)開普勒第三定律推出了萬有引力與距離的平方成反比。

牛頓和同時期的萊布尼茨、胡克、惠更斯等多位科學(xué)家就一些發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先權(quán)有爭執(zhí)，而且?guī)缀跛械臓巿?zhí)都以牛頓把對方整慘為結(jié)果。由于胡克身材矮小，并且還有駝背，因此牛頓說自己是站在巨人肩上的另一層含義就是他的發(fā)現(xiàn)與胡克這個矮子無關(guān)。

爭執(zhí)歸爭執(zhí)，幾乎沒有科技史工作者認(rèn)為他們之間存在剽竊的可能，幾乎一致認(rèn)為他們是各自獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了規(guī)律。因?yàn)樗麄兏髯缘难芯糠椒ú煌?，各自要解決的問題也不同，并且還有手稿或書信記錄著各自的發(fā)現(xiàn)歷程。牛頓的很多重大發(fā)現(xiàn)是在他二十余歲時完成的，但是牛頓沒有將自己的發(fā)現(xiàn)及時發(fā)表，直到四十多歲時才接受好友哈雷等的建議，完成《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。

既然同時期很多科學(xué)家和牛頓各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)規(guī)律，既然牛頓自己也承認(rèn)自己是站在巨人的肩上，為何在科學(xué)殿堂中牛頓不是和他們平起平坐，而是要比他們的偉大至少高出一個數(shù)量級？

因?yàn)榕ｎD的確站得更高，看得更遠(yuǎn)。以萬有引力為例，現(xiàn)有的資料顯示胡克只是想到重力是與距離的平方成反比。而牛頓看到了蘋果落地，并將蘋果和月球聯(lián)系起來。其他人看到的是月球沒有落地，而牛頓看到了月球墜向地球。在牛頓看來，月球在某點(diǎn)的速度方向沿切線方向，如果地球突然消失，月球就不再在原軌道上運(yùn)動，而是沿切線方向飛出去，由于地球的存在而使月球受到的重力將月球不斷拉向地球。

開普勒第三定律指出行星繞太陽轉(zhuǎn)動的半長軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方之比是定值，這是人類第一次用數(shù)學(xué)公式精確地描述科學(xué)規(guī)律，也正是從開普勒開始，天文學(xué)真正成為了一門精確科學(xué)。開普勒也憑他的偉大發(fā)現(xiàn)成為了17世紀(jì)至19世紀(jì)最偉大的幾位科學(xué)家之一。但是和牛頓比起來，開普勒明顯遜色很多。

開普勒只是看到了行星按照他給的三定律運(yùn)動，而不知道為什么要按這樣的規(guī)律運(yùn)動，牛頓看到了為什么。牛頓說自己是根據(jù)開普勒第三定律推出萬有引力與距離的平方成反比，在推導(dǎo)的過程中需要引入向心力的概念及表達(dá)式，這些正是牛頓在他大約21歲時給出的。引入向心力的概念后很容易推出太陽對行星的吸引力與行星到太陽距離的平方成反比，并且直接計算出行星繞太陽的軌道是橢圓。

牛頓還通過數(shù)學(xué)計算證明了月球在軌道上的向心力與在地球表面上的重力之比等于地球半徑的平方與月球軌道半徑的平方之比，從而表明地球拉著月球的力和使蘋果下落的力是同一個力，遵循同一個表達(dá)式。牛頓還沒有停下來，他大膽地指出這種引力普遍存在于一切物體之間，故名“萬有引力”。牛頓的這種遠(yuǎn)見卓識是胡克遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到的。

在牛頓之前，人們普遍認(rèn)為天上的世界和地上的世界是不同的，神圣天體的運(yùn)動和平凡地上物體的運(yùn)動肯定是不同的，不可能遵循同樣的規(guī)律。牛頓打破了這種認(rèn)識，將天上的力和地上的力統(tǒng)一了起來。這次統(tǒng)一是物理學(xué)史上的第一次大統(tǒng)一，也奠定了物理學(xué)的“統(tǒng)一”發(fā)展路線。之后物理學(xué)上的每一次大統(tǒng)一都有偉大的科學(xué)家出現(xiàn)。直到現(xiàn)在，力的統(tǒng)一、相對論與量子力學(xué)的統(tǒng)一等仍然是物理學(xué)要解決的重大問題。

近代科學(xué)的建立過程也是神學(xué)衰退的過程。牛頓打破了天上的神圣，但在他的認(rèn)識里還為上帝保留著位置。一百多年后拿破侖看到拉普拉斯的《天體力學(xué)》后問拉普拉斯為何沒有在書中提到上帝？拉普拉斯堅定地回答：“陛下，我不需要那個假設(shè)！”今天數(shù)千顆人在地球衛(wèi)星正按照牛頓設(shè)計好的軌道繞地球轉(zhuǎn)動，阿波羅登月的飛船也是牛頓在駕駛著。人類的科學(xué)活動中需要的是牛頓，已經(jīng)沒有了上帝。

除了萬有引力，牛頓的重大科學(xué)貢獻(xiàn)還有：給出了運(yùn)動學(xué)三大定律；獨(dú)立發(fā)明了微積分；光學(xué)方面的基礎(chǔ)性發(fā)現(xiàn)；發(fā)明了反射式望遠(yuǎn)鏡等。天不生牛頓，萬古如長夜。牛頓這顆太陽升起后，同時期以及之前科學(xué)家的偉大在其光輝面前只能黯淡下去。