物理學(xué)家簡介牛頓

大約從5歲起先，牛頓被送到公立學(xué)校讀書，12歲時(shí)進(jìn)入中學(xué)。少年時(shí)的牛頓并不是神童，他資質(zhì)平常，成果一般，但他寵愛讀書，寵愛看一些介紹各種簡潔機(jī)械模型制作方法的讀物，并從中受到啟發(fā)，自己動(dòng)手制作些奇驚異怪的小玩意，如風(fēng)車、木鐘、折疊式提燈等等。藥劑師的房子旁邊正建立風(fēng)車，小牛頓把風(fēng)車的機(jī)械原理摸透后，自己也制造了一架小風(fēng)車。推動(dòng)他的風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)的，不是風(fēng)，而是動(dòng)物。他將老鼠綁在一架有輪子的踏車上，然后在輪子的前面放上一粒玉米，剛好那地方是老鼠可望不行及的位置。老鼠想吃玉米，就不斷的跑動(dòng)，于是輪子不停的轉(zhuǎn)動(dòng)。他還制造了一個(gè)小水鐘。每天早晨，小水種會自動(dòng)滴水到他的臉上，催他起床。后來，迫于生活，母親讓牛頓停學(xué)在家務(wù)農(nóng)。但牛頓對務(wù)農(nóng)并不感愛好，一有機(jī)會便埋首書卷。每次，母親叫他同她的傭人一道上市場，熟悉做交易的生意經(jīng)時(shí)，他便懇求傭人一個(gè)人上街，自己則躲在樹叢后看書。有一次，牛頓的舅父起了疑心，就跟蹤牛頓上市鎮(zhèn)去，他發(fā)覺他的外甥伸著腿，躺在草地上，正在全神貫注地鉆研一個(gè)數(shù)學(xué)問題。牛頓的好學(xué)精神感動(dòng)了舅父，于是舅父勸服了母親讓牛頓復(fù)學(xué)。牛頓又重新回到了學(xué)校，如饑似渴地吸取著書本上的養(yǎng)分。他寫了一首題為《三頂冠冕》的詩，表達(dá)了他為實(shí)現(xiàn)獻(xiàn)身科學(xué)的志向而甘愿承受苦痛的看法：世俗的冠冕啊，我鄙視他猶如腳下的塵土，它是沉重的，而最佳也只是一場空虛；可是現(xiàn)在我快樂的歡迎一頂荊棘冠冕，盡管刺得人痛，但味道主要的是甜；我望見光榮之冠在我的面前呈現(xiàn)，它充溢著華蜜，永恒無邊。求學(xué)歲月牛頓19歲時(shí)進(jìn)入劍橋高校，成為三一學(xué)院的減費(fèi)生，靠為學(xué)院做雜務(wù)的收入支付學(xué)費(fèi)。在這里，牛頓起先接觸到大量自然科學(xué)著作，常常參與學(xué)院舉辦的各類講座，包括地理、物理、天文和數(shù)學(xué)。牛頓的第一任教授伊薩克·巴羅是個(gè)博學(xué)多才的學(xué)者。這位學(xué)者獨(dú)具慧眼，看出了牛頓具有深邃的視察力、敏銳的理解力。于是將自己的數(shù)學(xué)學(xué)問，包括計(jì)算曲線圖形面積的方法，全部傳授給牛頓，并把牛頓引向了近代自然科學(xué)的探討領(lǐng)域。后來，牛頓在回憶時(shí)說道：“巴羅博士當(dāng)時(shí)講授關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)的課程，或許正是這些課程促使我去探討這方面的問題。”當(dāng)時(shí)，牛頓在數(shù)學(xué)上很大程度是依靠自學(xué)。他學(xué)習(xí)了歐幾里德的《幾何原本》、笛卡兒的《幾何學(xué)》、沃利斯的《無窮算術(shù)》、巴羅的《數(shù)學(xué)講義》及韋達(dá)等很多數(shù)學(xué)家的著作。其中，對牛頓具有確定性影響的要數(shù)笛卡兒的《幾何學(xué)》和沃利斯的《無窮算術(shù)》，它們將牛頓快速引導(dǎo)到當(dāng)時(shí)數(shù)學(xué)最前沿——解析幾何與微積分。1664年，牛頓被選為巴羅的助手，其次年，劍橋高校評議會通過了授予牛頓高校學(xué)士學(xué)位的確定。正值牛頓準(zhǔn)備留校接著深造時(shí)，嚴(yán)峻的鼠疫席卷了英國，劍橋高校因此而關(guān)閉，牛頓離校返鄉(xiāng)。家鄉(xiāng)安靜的環(huán)境使得他的思想展翅翱翔，以整個(gè)宇宙作為其藩籬。這短暫的時(shí)間成為牛頓科學(xué)生涯中的黃金歲月，他的三大成就：微積分、萬有引力、光學(xué)分析的思想就是在這時(shí)孕育成形的?？梢哉f此時(shí)的牛頓已經(jīng)起先著手描繪他一生大多數(shù)科學(xué)創(chuàng)建的藍(lán)圖。怪異的牛頓1667年復(fù)活節(jié)后不久，牛頓返回到劍橋高校，10月被選為三一學(xué)院初級院委，翌年獲得碩士學(xué)位，同時(shí)成為高級院委。1669年，巴羅為了提攜牛頓而辭去了教授之職，26歲的牛頓晉升為數(shù)學(xué)教授。巴羅讓賢，在科學(xué)史上始終被傳為佳話。牛頓并不擅長教學(xué)，他在講授新近發(fā)覺的微積分時(shí)，學(xué)生都接受不了。但在解決疑難問題方面的實(shí)力，他卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了常人。還是學(xué)生時(shí)，牛頓就發(fā)覺了一種計(jì)算無限量的方法。他用這個(gè)隱私的方法，算出了雙曲面積到二百五十位數(shù)。他曾經(jīng)高價(jià)買下了一個(gè)棱鏡，并把它作為科學(xué)探討的工具，用它試驗(yàn)了白光分解為的有顏色的光。起先，他并不情愿發(fā)表他的視察所得，他的發(fā)覺都只是一種個(gè)人的消遣，為的是使自己在安靜的書齋中解悶。他獨(dú)自遨游于自己所創(chuàng)建的超級世界里。后來，在好友哈雷的竭力勸告下，才牽強(qiáng)同意出版他的手稿，才有劃時(shí)代巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》的問世。作為高校教授，牛頓常常忙得不修邊幅，往往領(lǐng)帶不結(jié)，襪帶不系好，馬褲也不紐扣，就走進(jìn)了高校餐廳。有一次，他在向一位姑娘求婚時(shí)思想又開了小差，他腦海了只剩下了無窮量的二項(xiàng)式定理。他抓住姑娘的手指，錯(cuò)誤的把它當(dāng)成通煙斗的通條，硬往煙斗里塞，痛得姑娘大叫，離他而去。牛頓也因此終生未娶。牛頓冷靜自若地視察日常生活中的小事，結(jié)果作出了科學(xué)史上一個(gè)個(gè)重要的發(fā)覺。他馬虎拖沓，曾經(jīng)鬧過很多的笑話。一次，他邊讀書，邊煮雞蛋，等他揭開鍋想吃雞蛋時(shí)，卻發(fā)覺鍋里是一只懷表。還有一次，他請摯友吃飯，當(dāng)飯菜準(zhǔn)備好時(shí)，牛頓突然想到一個(gè)問題，便獨(dú)自進(jìn)了內(nèi)室，摯友等了他好久還是不見他出來，于是摯友就自己動(dòng)手把那份雞全吃了，雞骨頭留在盤子，不告而別了。等牛頓想起，出來后，發(fā)覺了盤子里的骨頭，以為自己已經(jīng)吃過了，便轉(zhuǎn)身又進(jìn)了內(nèi)室，接著探討他的問題。宏大的成就在牛頓的全部科學(xué)貢獻(xiàn)中，數(shù)學(xué)成就占有突出的地位。他數(shù)學(xué)生涯中的第一項(xiàng)創(chuàng)建性成果就是發(fā)覺了二項(xiàng)式定理。據(jù)牛頓本人回憶，他是在1664年和1665年間的冬天，在研讀沃利斯博士的《無窮算術(shù)》并試圖修改他的求圓面積的級數(shù)時(shí)發(fā)覺這確定理的。微積分的創(chuàng)立是牛頓最卓越的數(shù)學(xué)成就。牛頓為解決運(yùn)動(dòng)問題，才創(chuàng)立這種和物理概念干脆聯(lián)系的數(shù)學(xué)理論的，牛頓稱之為"流數(shù)術(shù)"。它所處理的一些具體問題，如切線問題、求積問題、瞬時(shí)速度問題以及函數(shù)的極大和微小值問題等，在牛頓前已經(jīng)得到人們的探討了。但牛頓超越了前人，他站在了更高的角度，對以往分散的努力加以綜合，將自古希臘以來求解無限小問題的各種技巧統(tǒng)一為兩類一般的算法——微分和積分，并確立了這兩類運(yùn)算的互逆關(guān)系，從而完成了微積分獨(dú)創(chuàng)中最關(guān)鍵的一步，為近代科學(xué)發(fā)展供應(yīng)了最有效的工具，開拓了數(shù)學(xué)上的一個(gè)新紀(jì)元。1707年，牛頓的代數(shù)講義經(jīng)整理后出版，定名為《普遍算術(shù)》。他主要探討了代數(shù)基礎(chǔ)及其（通過解方程）在解決各類問題中的應(yīng)用。書中陳述了代數(shù)基本概念與基本運(yùn)算，用大量實(shí)例說明白如何將各類問題化為代數(shù)方程，同時(shí)對方程的根及其性質(zhì)進(jìn)行了深化探討，引出了方程論方面的豐碩成果，如，他得出了方程的根與其判別式之間的關(guān)系，指出可以利用方程系數(shù)確定方程根之冪的和數(shù)，即“牛頓冪和公式”。牛頓對解析幾何與綜合幾何都有貢獻(xiàn)。他在1736年出版的《解析幾何》中引入了曲率中心，給出親密線圓（或稱曲線圓）概念，提出曲率公式及計(jì)算曲線的曲率方法。并將自己的很多探討成果總結(jié)成專論《三次曲線枚舉》，于1704年發(fā)表。此外，他的數(shù)學(xué)工作還涉及數(shù)值分析、概率論和初等數(shù)論等眾多領(lǐng)域。牛頓是經(jīng)典力學(xué)理論天經(jīng)地義的開創(chuàng)者。他系統(tǒng)的總結(jié)了伽利略、開普勒和惠更斯等人的工作，得到了著名的萬有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)三定律。牛頓發(fā)覺萬有引力定律是他在自然科學(xué)中最輝煌的成就。那是在假期里，牛頓常常來到母親的家中，在花園里小坐片刻。有一次，象以往屢次發(fā)生的那樣，一個(gè)蘋果從樹上掉了下來。一個(gè)蘋果的偶然落地，卻是人類思想史的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，它使那個(gè)坐在花園里的人的頭腦開了竅，引起他的深思：原委是什么緣由使一切物體都受到差不多總是朝向地心的吸引呢？牛頓思索著。最終，他發(fā)覺了對人類具有劃時(shí)代意義的萬有引力。他認(rèn)為太陽吸引行星，行星吸引行星，以及吸引地面上一切物體的力都是具有相同性質(zhì)的力，還用微積分證明白開普勒定律中太陽對行星的作用力是吸引力，證明白任何一曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，若是半徑指向靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)，且繞此點(diǎn)掃過與時(shí)間成正比的面積，則此質(zhì)點(diǎn)必受指向該點(diǎn)的向心力的作用，假如環(huán)繞的周期之平方與半徑的立方成正比，則向心力與半徑的平方成反比。牛頓還通過了大量試驗(yàn)，證明白任何兩物體之間都存在著吸引力，總結(jié)出了萬有引力定律：F=G（m1m2/r2）（m1和m2是兩物體的質(zhì)量，r為兩物體之間的距離）。在同一時(shí)期，雷恩、哈雷和胡克等科學(xué)家都在探究天體運(yùn)動(dòng)奇異，其中以胡克較為突出，他早就意識到引力的平方反比定律，但他缺乏象牛頓那樣的數(shù)學(xué)才能，不能得出定量的表示。牛頓運(yùn)動(dòng)三定律是構(gòu)成經(jīng)典力學(xué)的理論基礎(chǔ)。這些定律是在大量試驗(yàn)基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，是解決機(jī)械運(yùn)動(dòng)問題的基本理論依據(jù)。1687年，牛頓出版了代表作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，這是一部力學(xué)的經(jīng)典著作。牛頓在這部書中，從力學(xué)的基本概念（質(zhì)量、動(dòng)量、慣性、力）和基本定律（運(yùn)動(dòng)三定律）動(dòng)身，運(yùn)用他所獨(dú)創(chuàng)的微積分這一鋒利的數(shù)學(xué)工具，建立了經(jīng)典力學(xué)的完整而嚴(yán)密的體系，把天體力學(xué)和地面上的物體力學(xué)統(tǒng)一起來，實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上第一次大的綜合。在光學(xué)方面，牛頓也取得了巨大成果。他利用三棱鏡試驗(yàn)了白光分解為的有顏色的光，最早發(fā)覺了白光的組成。他對各色光的折射率進(jìn)行了精確分析，說明白色散現(xiàn)象的本質(zhì)。他指出，由于對不同顏色的光的折射率和反射率不同，才造成物體顏色的差別，從而揭開了顏色之迷。牛頓還提出了光的“微粒說”，認(rèn)為光是由微粒形成的，并且走的是最快速的直線運(yùn)動(dòng)路徑。他的“微粒說”與后來惠更斯的“波動(dòng)說”構(gòu)成了關(guān)于光的兩大基本理論。此外，他還制作了牛頓色盤和反射式望遠(yuǎn)鏡等多種光學(xué)儀器。牛頓的探討領(lǐng)域特殊廣泛，他在幾乎每個(gè)他所涉足的科學(xué)領(lǐng)域都做出了重要的成果。他探討過計(jì)溫學(xué)，觀測水沸騰或凝固時(shí)的固定溫度，探討熱物體的冷卻律，以及其他一些只有在與他自己的主要成就想比較時(shí)，才顯得遜色的課題。牛頓晚年隨著科學(xué)聲譽(yù)的提高，牛頓的政治地位也得到了提升。1689年，他被當(dāng)選為國會中的高校代表。作為國會議員，牛頓漸漸起先疏遠(yuǎn)給他帶來巨大成就的科學(xué)。他時(shí)常表示出對以他為代表的領(lǐng)域的厭惡。同時(shí)，他的大量的時(shí)間花費(fèi)在了和同時(shí)代的著名科學(xué)家如胡克、萊布尼茲等進(jìn)行科學(xué)優(yōu)先權(quán)的爭論上。晚年的牛頓在倫敦過著堂皇的生活，1705年他被安妮女王封為貴族。此時(shí)的牛頓特殊富有，被普遍認(rèn)為是生存著的最宏大的科學(xué)家。他擔(dān)當(dāng)英國皇家學(xué)會會長，在他任職的二十四年時(shí)間里，他以鐵拳統(tǒng)治著學(xué)會。沒有他的同意，任何人都不能被選舉。晚年的牛頓起先致力于對神學(xué)的探討，他否定哲學(xué)的指導(dǎo)作用，虔誠地信任上帝，埋頭于寫以神學(xué)為題材的著作。當(dāng)他遇到難以說明的天體運(yùn)動(dòng)時(shí)，竟提出了“神的第一推動(dòng)力”的謬論。他說“上帝統(tǒng)治萬物，我們是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。1727年3月20日，宏大艾薩克·牛頓逝世。同其他很多杰出的英國人一樣，他被安葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上鐫刻著：讓人們歡呼這樣一位多么宏大的人類榮耀曾經(jīng)在世界上存在。經(jīng)典物理學(xué)大師——牛頓人們普遍認(rèn)為，牛頓是大科學(xué)家，是近代科學(xué)的象征。他生前就成為科學(xué)界的主宰，幾乎被當(dāng)作偶像崇拜。他作為英國皇家學(xué)會連任24年的終身會長，法國科學(xué)院至尊的外國院士，還兼任英國造幣局局長和國會議員，并前所未有地被封為貴族，獲得爵士稱號。他死后作為自然科學(xué)家又第一個(gè)獲得國葬，長眠于威斯敏特教堂，還是歷代帝王和第一流名人的墓地。牛頓身后的聲望有增無減。他不僅以不朽的著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》、《光學(xué)》等流傳于世，而且由于后繼大師們的發(fā)展，他的思想觀念長期統(tǒng)率著科學(xué)戰(zhàn)線上的士卒。他在物理、數(shù)學(xué)探討上的主要成果，至今仍是各國大中學(xué)生必修的功課。不是天生的神童少年時(shí)代的牛頓不像高斯、維納那樣，從小就顯露出引人注目的科學(xué)天才；也不像莫扎特那樣表現(xiàn)了令人驚羨的藝術(shù)稟賦。他跟一般人一樣，輕松快樂地度過了中學(xué)時(shí)代。假如說牛頓和別的孩子有什么不同的話，那就是他的動(dòng)手實(shí)力相當(dāng)強(qiáng)。他每做一件東西，總是一聲不吭地埋頭苦干。假如做得不合適就拆了重做，絕不馬虎。他做過會活動(dòng)的水車；做過能測出精確時(shí)間的水鐘；還做過一種水車風(fēng)車聯(lián)動(dòng)裝置，使風(fēng)車可以在無風(fēng)時(shí)借助水力驅(qū)動(dòng)。1658年9月3日，一場罕見的暴風(fēng)雨侵襲英格蘭?？耧L(fēng)怒吼，牛頓家的房子直晃悠，就像要倒了似的。牛頓為大自然的威力迷住了，不禁想測驗(yàn)颶風(fēng)的力氣。他冒著狂風(fēng)暴雨來到后院，一會兒逆風(fēng)跑，一會兒順風(fēng)跳。為了接受更多的風(fēng)力，他爽性放開斗篷向上跳動(dòng)，認(rèn)準(zhǔn)起落點(diǎn)，細(xì)致量距離，看狂風(fēng)把他吹出多遠(yuǎn)。1661年，18歲的牛頓從中學(xué)畢業(yè)后考上了劍橋高校。這是英國最古老的高校之一，是全國青年學(xué)生憧憬的最高學(xué)府。盡管牛頓在中學(xué)里是個(gè)優(yōu)等生，可是劍橋高校集中了各地的尖子學(xué)生，他的學(xué)習(xí)成果趕不上別人，特殊是數(shù)學(xué)的差距更大。牛頓并不氣餒，就像他少年時(shí)代寵愛思索問題一樣，踏踏實(shí)實(shí)地學(xué)習(xí)，直到透徹地理解為止。他在高校的頭兩年里，除了學(xué)習(xí)算術(shù)、代數(shù)、三角以外，還細(xì)致學(xué)習(xí)了歐幾里得《幾何原本》，彌補(bǔ)了過去的不足。他又鉆研笛卡兒的《幾何學(xué)》，嫻熟地駕馭了坐標(biāo)法。這些數(shù)學(xué)學(xué)問，為牛頓后來的科學(xué)探討打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?？茖W(xué)史上的奇跡1665年，牛頓22歲，他從劍橋高校畢業(yè)了。在兩年的鄉(xiāng)居期間，獨(dú)創(chuàng)了微積分，發(fā)覺了白光的組成，并且起先探討引力問題。1666年1月，有一天牛頓請母親和弟妹到自己房間里來。房間里黑洞洞的，只從窗子的一個(gè)小孔中透過一線陽光，在墻上照出一個(gè)白色的光點(diǎn)。牛頓讓他們留意看墻上的光點(diǎn)。他手里拿著自制的三棱鏡，放在光線入口處，使光折射到對面墻上，光點(diǎn)旁邊突然映出一條秀麗的彩帶。這條彩帶同雨后晴空中出現(xiàn)的彩虹一樣，由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等七種顏色組成。牛頓和自己的親人共同欣賞了人工復(fù)現(xiàn)的自然景象。后來，牛頓又用其次個(gè)三棱鏡把七種單色光合成白光。他用白光分解試驗(yàn)宣告了光譜學(xué)的誕生。牛頓在探究光色之謎的同時(shí)，還在探究引力之謎。1666年秋天的一個(gè)下午，牛頓長時(shí)間埋頭工作以后有些疲乏，就到后院去閑逛。他信步走到蘋果樹下，坐在長凳上欣賞田野秋色。他不由得又想起了引力之謎，思維翻騰起來。突然，一個(gè)蘋果從樹上掉了下來。熟了的蘋果為什么會向下掉？地球在吸引它？對，是地球的吸引！蘋果熟了向下掉，扔到空中的石頭也要向下掉，都是因?yàn)榈厍蛟谖鼈儭５孛嫔系臇|西都要受到地球的吸引。月亮所以會圍著地球轉(zhuǎn)，也是因?yàn)榈厍蛟谖?。想著想著，牛頓的眼里閃稀奇異的光線，他長時(shí)期來想了又想的問題，最終找到了解決的線索。24的牛頓發(fā)覺了天地萬物間都存在著引力，這種引力同距離的平方成反比，即所謂引力的平方反比定律。十多年以后，牛頓精彩地證明白這個(gè)定律是完全正確的。構(gòu)成了宏偉壯麗的力學(xué)大廈1684年1月，在倫敦皇家學(xué)會的一個(gè)房間里，哈雷、胡克和瑞恩在探討有關(guān)作用于太陽和行星之間的引力問題。這三個(gè)科學(xué)家雖然都相識到了引力同距離的平方成反比，但是由于他們數(shù)學(xué)分析實(shí)力不足，無法證明這點(diǎn)。他們反復(fù)探討了幾個(gè)月，始終琢磨不透。哈雷想到了以刻苦鉆研著稱的牛頓。1684年8月，哈雷從倫敦來到劍橋高校向牛頓請教。當(dāng)時(shí)，牛頓已經(jīng)完成從開普勒定律到萬有引力的論證。哈雷深刻相識到牛頓這份計(jì)算的重要性，懇請牛頓發(fā)表他的著作。牛頓被勸服了，起先動(dòng)手寫作劃時(shí)代的巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。這部巨著從內(nèi)容、結(jié)構(gòu)到數(shù)學(xué)方法的選用方面都遇到極大的困難。牛頓以他非同尋常的才智，犧牲休息時(shí)間，放棄消遣活動(dòng)，夜以繼日、如癡如狂地進(jìn)行寫作，最終大功告成。1686年4月完成第一編，其次、三編直到其次年春天才脫稿。全書于1687年仲夏出版，受到學(xué)術(shù)界的贊頌，很快銷售一空。牛頓在《原理》這部巨著里，不但從數(shù)學(xué)上論證了萬有引力定律，而且把力學(xué)確立為完整、嚴(yán)密、系統(tǒng)的學(xué)科。他在概括和總結(jié)前人探討成果的基礎(chǔ)上，通過自己的視察和試驗(yàn)，提出了“運(yùn)動(dòng)三定律”。這三條定律和萬有引力定律共同構(gòu)成了宏偉壯麗的力學(xué)大廈的主要支柱。這座力學(xué)大廈是近代天文學(xué)和力學(xué)發(fā)展的基地，是機(jī)械、建筑等工程技術(shù)發(fā)展的基地，也是機(jī)械唯物論統(tǒng)治自然科學(xué)領(lǐng)域的基地。巨人的另一面離開科學(xué)殿堂的牛頓在牛頓最宏大的科學(xué)著作《原理》問世時(shí)，牛頓正在劍橋高校任職。當(dāng)時(shí)，在國王與劍橋高校之間發(fā)生了一些麻煩事情。當(dāng)時(shí)的英國國王詹姆斯二世不顧高校的反對想把天主教教授派去劍橋。牛頓是到倫敦去為高校辯護(hù)的代表之一。接著在1689年，他被選為國會中的高校代表。

作為國會成員，牛頓必需比以前更頻繁地到倫敦去。他與佩皮斯和著名哲學(xué)家洛克熟悉了起來，洛克是一位特殊有吸引力的人物，他成了牛頓的忠實(shí)摯友。在那時(shí)，牛頓表示出時(shí)常地厭惡科學(xué)，對以他為首的科學(xué)領(lǐng)域漠不關(guān)切。他向摯友們表示情愿脫離劍橋生活，而且他對各種職業(yè)作過摸索，但沒有成功。一個(gè)英國顯要家庭的繼承人，后來在1699年成為哈利法克斯勛爵的蒙塔古，在1679年當(dāng)他是劍橋的年輕學(xué)生時(shí)，他同牛頓交了摯友。牛頓希望利用他的影響得到一個(gè)合適的位置，蒙塔古盡量設(shè)法幫助他。1689年，牛頓的母親去世。牛頓對母親懷有深厚的依戀之情，這可能是他一生中最深的感情紐帶，他的母親也以同樣的愛回報(bào)他。牛突然常從劍橋到伍爾索普去探望她，當(dāng)她生病時(shí)，他離開倫敦去照料她。她留給他一筆很可觀的遺產(chǎn)，使牛頓的經(jīng)濟(jì)富有得到保證。

可是到了1692年，五十歲的牛頓起先表現(xiàn)出心理疾病的嚴(yán)峻癥狀。他特殊抑郁，還有誤認(rèn)為被迫害的困難感覺。他在那時(shí)寫的信件明顯地表示出他的精神錯(cuò)亂狀態(tài)。他寫道，“蒙塔古先生騙了我。我已和他斷絕關(guān)系?！?/p>

1698年9月16日，他寫信給洛克：先生，

我認(rèn)為你竭力用女人和別的手段來糾纏我，我的感情大受影響，以致當(dāng)有人告知我你有病，將不能活時(shí)，我回答說，最好你死掉。我希望你寬恕我無情。因?yàn)槲椰F(xiàn)在感到滿足，覺得你做的事是公正的，我懇求你寬恕我為這事對你有不好的想法，而且說你用你在那本有關(guān)思想的書中規(guī)定的原則打擊了道德的根源，并支配在另一本書中接著這種做法，我還曾把你當(dāng)作霍布斯主義者。我說過或想過你有一個(gè)支配要賣給我一個(gè)辦公室，或者使我受到糾纏，我也要為此請你寬恕。

我是你最卑賤和不幸的仆人，

牛頓他寫過同樣的信給佩皮斯的別的人。關(guān)于牛頓精神失常的謠言散布出去，甚至超出英國之外。他的摯友收到他的信都大為苦惱和震驚，不知該怎樣答復(fù)他。

關(guān)于牛頓的精神病有種種揣測，從精神分析上的說明到認(rèn)為由水銀中毒引起。幸而牛頓未經(jīng)特殊治療，大約一年之內(nèi)就復(fù)原健康了。

與此同時(shí)，蒙塔古寬大為懷，對牛頓在病中對他的毀謗毫不介意，為他找到一個(gè)合適的工作。1696年3月，他寫信給牛頓說：我很興奮，我能向你精確地證明我的友情，和國王對你的功績的敬重……國王曾經(jīng)答應(yīng)任命牛頓先生為造幣廠監(jiān)督。這個(gè)職務(wù)對你最合適。這是造幣廠的主要職員。待遇是每年五六百鎊。

事情不多，不會要你多費(fèi)心的。．．．．．．事實(shí)上這職務(wù)是造幣廠中的二把手，頭把手是廠長，牛頓在幾年后升到這個(gè)職位。此外，這工作很不空閑，至少在一段時(shí)間內(nèi)是如此，因?yàn)橛诟母飵胖?，這一艱難和困難的工作須要造幣廠監(jiān)督最細(xì)致地當(dāng)心。舊幣已經(jīng)被它的運(yùn)用者剪過，使所含珍貴金屬少于法定重量。政府這時(shí)正按面值收回舊幣，并發(fā)行新幣，新幣有軋壓出的花邊，使它們不行能被剪。

牛頓待在倫敦的最初幾年內(nèi)，他專注于新幣工作，把艱難任務(wù)完成得很精彩。他那清教徒的良心使他不懈地揭發(fā)造偽幣者，并且堅(jiān)決反對可能的妥協(xié)和賄賂。他的敵手們反復(fù)地試圖創(chuàng)建機(jī)會，用待遇好而工作輕的位置使他離開造幣廠，可是沒有成功。當(dāng)牛頓在造幣廠時(shí)，他似乎照舊擁有原來那異于常人的的腦力，因?yàn)樗?696年解決了一類新的數(shù)學(xué)問題：計(jì)算一個(gè)重質(zhì)點(diǎn)的最快速下落路途。這是由約翰·伯努利（1667－1748）作犯難題，提出來向全部數(shù)學(xué)家挑戰(zhàn)的，他要求六個(gè)月得出答案。牛頓從造幣廠辦公室回去后的某一天聽到這消息，其次天早上就得出了答案。當(dāng)伯努利看到答案，還不知道作者是誰，據(jù)說就說，“從腳抓可以相識獅子。”

新幣改鑄工作一旦成功完成，牛頓就在1699年被提升為造幣廠廠長。這職務(wù)要求較輕，牛頓有更多的閑暇和更好的收入，但是他沒有復(fù)原他的數(shù)學(xué)和物理工作。他越來越轉(zhuǎn)向神學(xué)、煉金術(shù)和年頭學(xué)探討。他的年頭學(xué)工作只發(fā)表了一分部分。神學(xué)工作帶有異端色調(diào)，與三位一體問題有關(guān)。他的煉金術(shù)工作在性質(zhì)上是半奇異的和隱私的。下面摘錄他在1676年4月26日寫給奧爾登伯格的關(guān)于這事的一封信：

先生，

我讀了最近兩期《哲學(xué)匯刊》，有機(jī)會考察波義耳先生關(guān)于金和汞灼熱的不平常的試驗(yàn)。我信任很多人的手指都會發(fā)癢，想知道如何制備這種汞；為了這個(gè)目的，有些人確定急于要求發(fā)表這一工作，督促它能有利于世界。但是依據(jù)我的簡潔推斷，這位珍貴的作者因?yàn)橛X得如此地暴露自己是適當(dāng)?shù)?，所以在其余方面有所保留這事是做得謹(jǐn)慎當(dāng)心的．．．．．．因?yàn)槿绱说厥构湟绲姆椒ū粍e的那些知道這方法的人認(rèn)為最好不要公開，所以它可能導(dǎo)致某種更高尚的東西，這東西不宜傳授，否則將嚴(yán)峻損害世界，假如奇異作者們所說的是事實(shí)的話；因此我認(rèn)為毫無疑問，這位珍貴作者的宏大才智將使他高度緘默，直至他能確定這件事的后果如何，或者依據(jù)他自己的閱歷，或者依據(jù)徹底了解他說到的是什么的別人的推斷；就是說，這是一個(gè)真正的奇異哲學(xué)家，他的推斷（假如有這樣的推斷的話在這一點(diǎn)上比全部其余世界的相反推斷更加值得重視，那里除了金屬的變質(zhì)之外還有別的東西假如那些宏大的妄想者不是夸口），除了他們無人了解。先生，因?yàn)樽髡呖磥硐Ｍ绖e人在這點(diǎn)上的看法，我就自由地射我的箭；但請交信守秘。

你的仆人，