فصل سیزدهم
کتاب «اصول ریاضیات فلسفه طبیعی» اثر سر ایزاک نیوتن ، مشهورترین کتابی بود که تأثیر عمیقی بر امور بشری گذاشت و هیچکدام از آنها به اندازه این کتاب توسط افراد کمتری خوانده نشده بودند. این کتاب که به آرامی و به زبان لاتین فنی نوشته شده و اشکال هندسی پیچیده زیادی را به تصویر میکشد، فقط توسط ستارهشناسان، ریاضیدانان و طبیعیدانان آگاه خوانده میشد.
یکی از مشهورترین زندگینامهنویسان نیوتن گفته است که وقتی کتاب اصول در ربع آخر قرن هفدهم منتشر شد، بیش از سه یا چهار نفر زنده نبودند که بتوانند آن را بفهمند. نویسنده دیگری این تعداد را به ده یا دوازده نفر افزایش داد. نیوتن خود اعتراف کرد که این کتاب «کتابی دشوار» است، اما هیچ عذری برای طراحی آن به این شکل نیاورد و هیچ تدبیری برای افراد بیسواد ریاضی در نظر نگرفت.
با این حال، دانشمندان مشهور، نیوتن را یکی از بزرگترین چهرههای فکری عصر میدانند. لاپلاس ، ستارهشناس برجسته فرانسوی، کتاب «نظریهها» را «برتر از تمام آنچه نبوغ بشری تولید کرده است» توصیف کرد. لاگرانژ، ریاضیدان مشهور، ادعا کرد که نیوتن بزرگترین نابغهای است که تا به حال زیسته است. بولتزمن، پیشگام علوم طبیعی و ریاضیات مدرن، کتاب « نظریهها» را به عنوان اولین و بزرگترین کتاب در مورد علم ریاضی در جهان توصیف کرد. ستارهشناس مشهور آمریکایی، دبلیو. دبلیو. کمپبل ، اظهار داشت: «برای من واضح است که سر ایزاک نیوتن، که شایسته است بزرگترین مرد در علم ریاضی در تمام اعصار در نظر گرفته شود، جایگاه منحصر به فردی به عنوان پیشگام بزرگ علم نجوم دارد.» تفسیرهای دانشمندان برجسته علوم طبیعی در دو قرن و نیم گذشته نیز به همین ترتیب ستودنی، احترامآمیز و برجسته بودهاند. سکولارها باید قضاوت خود را در مورد این حقایق بر اساس نتایج بپذیرند.
نیوتن دقیقاً یک قرن پس از مرگ کوپرنیک و در همان سالی که گالیله درگذشت، به دنیا آمد. این دو غول نجومی، به همراه یوهانس کپلر، پایههایی را تشکیل دادند که نیوتن نظریههای خود را بر اساس آنها بنا نهاد.
نیوتن یک جادوگر ریاضی در عصر ریاضیدانان بااستعداد بود. همانطور که ماروین اشاره کرد ، «قرن هفدهم عصر ریاضیات، قرن هجدهم عصر شیمی، قرن نوزدهم عصر زیستشناسی بود و چهل سال آخر قرن هفدهم شاهد پیشرفت بیشتری نسبت به هر دورهای در تاریخ بود.» نیوتن بزرگترین علوم طبیعی - ریاضیات، شیمی، فیزیک و نجوم - را در خود گرد هم آورد، زیرا جهان، در قرن هفدهم، قبل از عصر تخصص، میتوانست همه زمینهها را در بر بگیرد.
نیوتن که در روز کریسمس ۱۶۴۲ متولد شد، شاهد سقوط کشورهای مشترکالمنافع تحت حکومت الیور کرامول ، آتشسوزی بزرگ لندن و طاعونی ویرانگر بود که یک سوم جمعیت شهر را از بین برد. پس از ۱۸ سال زندگی در روستای کوچک وولستورپ، او به دانشگاه کمبریج فرستاده شد ، جایی که به اندازه کافی خوش شانس بود که تحت آموزش معلمی درخشان و توانمند، ایزاک بارو، استاد ریاضیاتی که "پدر فکری" نیوتن نامیده میشود، قرار گیرد . بارو استعداد نیوتن جوان را تشخیص داد و او را تشویق و ترغیب به پیشرفت کرد. نیوتن در حالی که هنوز دانشجوی دانشگاه بود، قضیه دوجملهای را کشف کرد.
دانشگاه کمبریج در سال ۱۶۶۵ به دلیل طاعون تعطیل شد و نیوتن به حومه شهر بازگشت. او بیشتر دو سال بعد را از جهان جدا ماند و خود را وقف آزمایشهای علمی و تفکر کرد. نتایج شگفتانگیز بود. قبل از بیست و پنج سالگی، او سه کشف انجام داد که جایگاه او را ارتقا داد و او را در میان بزرگترین ذهنهای علمی تمام دوران قرار داد. اول، او حساب دیفرانسیل را اختراع کرد که نیوتن آن را فلوکسیون نامید زیرا در همه مسائل مربوط به افزایش، حرکت اجسام و نوسانات وارد میشود، برای حل مسائل فیزیکی ضروری است و با هر نوع حرکتی سروکار دارد. «به نظر میرسد که درهای جانبی انبار گنجینههای ریاضی را باز میکند و دنیای ریاضیات را در زیر پای نیوتن و پیروانش قرار میدهد.»
دومین کشف بزرگ نیوتن قانون ترکیب نور بود که به وسیله آن رنگها و نور سفید را تجزیه و تحلیل کرد و ثابت کرد که نور سفید خورشید از تمام رنگهای رنگینکمان تشکیل شده است. بنابراین، رنگ یک ویژگی نور است و ظاهر نور سفید - همانطور که او به صورت تجربی با منشور نشان داد - ناشی از اختلاط رنگهای طیف است. نیوتن با دانش به دست آمده از این کشف، توانست اولین تلسکوپ بازتابی را با نتایج قابل توجه بسازد.
ایده سوم بسیار قابل توجه است: قانون گرانش جهانی، که گفته میشود بیش از هر کشف نظری دیگری در دوران مدرن، تخیل دانشمندان را برانگیخته است. طبق یک داستان معتبر، این ایده زمانی به ذهن نیوتن خطور کرد که او افتادن سیبی را مشاهده کرد و همین امر او را به تدوین این قانون سوق داد. هیچ چیز جدیدی در مورد جاذبه زمین نسبت به اشیاء نزدیک به سطح آن وجود نداشت، اما آنچه نیوتن به مجموعه علمی اضافه کرد، تخیل بزرگ او بود که این قانون گرانش را در کاربردهایش جهانی کرد: اجرام آسمانی جاذبهای دارند که قدرت آن کمتر از زمین نیست. سپس او اثبات ریاضی نظریه خود را ارائه داد.
عجیب است که نیوتن هرگز چیزی در مورد این سه کشف مهم منتشر نکرد: حساب دیفرانسیل و انتگرال، رنگها و گرانش. اگرچه او ذاتاً رازدار بود و اطلاعات خود را نزد خود نگه میداشت، اما از اظهار نظر و بحث عمومی بیزار بود. در نتیجه، او تمایل داشت نتایج آزمایشهای خود را پنهان کند و هر چیزی که بعداً منتشر کرد تحت فشار دوستانش قرار گرفت. او بعداً از تسلیم شدن در برابر التماسهای آنها پشیمان شد، زیرا انتشار آثارش منجر به انتقاد و بحث دانشمندان دیگر در مورد نوشتههای او شد، چیزی که نیوتن، با طبیعت حساس خود، از آن متنفر بود.
پس از بازنشستگی اجباری و وقفه ناشی از طاعون، نیوتن به کمبریج بازگشت، به عنوان استاد و عضو کالج ترینیتی منصوب شد . اندکی پس از آن، استاد سابقش، بارو، بازنشسته شد و در سن بیست و هفت سالگی، نیوتن استاد ریاضیات شد، سمتی که بیست و هفت سال بعدی را در اختیار داشت. در طول این ده یا بیست سال اول، اطلاعات کمی از نیوتن شنیده شده است. آنچه مشخص است این است که او تحقیقات خود را در مورد نور ادامه داد و مقالهای در مورد کشف ماهیت مرکب نور سفید منتشر کرد. بلافاصله پس از این، او درگیر جنجال شد. اولاً، نظریههای او در مورد نور با نظریههای رایج آن زمان در تضاد بود و ثانیاً، او در مقاله خود حقیقتی در مورد فلسفه علوم طبیعی خود گنجاند. در این مقاله، او دیدگاه خود را مبنی بر اینکه وظیفه اصلی علوم طبیعی انجام آزمایشهای با طراحی دقیق، ثبت مشاهدات این آزمایشها و سپس تدوین قوانین ریاضی بر اساس نتایج است، مطرح کرد. همانطور که نیوتن گفت: "بهترین راه برای شناخت خواص چیزها، استنباط آنها از آزمایشها است." اگرچه این نظریه کاملاً با تحقیقات علمی مدرن مطابقت داشت، اما به هیچ وجه در زمان نیوتن به طور کامل پذیرفته نشد. از آنجایی که آنها باورهای مبتنی بر تخیل، عقل و ظاهر اشیا را که معمولاً از فیلسوفان باستان به ارث رسیده بود، ترجیح میدادند، آنها را بر شواهدی که از تجربه زاده شده بودند، ترجیح میدادند.
نیوتن از حملات دانشمندان برجسته، به ویژه هویگنس و هوک، به مجلهاش خشمگین شد. او تصمیم گرفت با انتشار هیچ مطلب دیگری از چنین خشمی در آینده جلوگیری کند و گفت: «بحثهایی که از انتشار نظریه نور من ناشی شده است، چنان مرا تحت فشار قرار داده است که خودم را به خاطر خردمندی در اعلام چنین نعمت بزرگی سرزنش میکنم، گویی که دنبال سایه میدوم.» او همچنین بیعلاقگی شدیدی به خود علم ابراز کرد و اظهار داشت که «اشتیاق» سابق خود را برای آن از دست داده است. پس از مدتی، او را تطمیع کردند، به او اصرار کردند که اثر بزرگ خود، قضایای ریاضی، را بنویسد. حقیقت این است که به نظر میرسد خلق این کتاب نتیجه شانس بوده است.
در سال ۱۶۸۴، پیکارد محاسبات دقیقی را برای تعیین محیط دقیق زمین برای اولین بار انجام داد. نیوتن از اطلاعات این ستارهشناس فرانسوی به همراه نظریه گرانش خود استفاده کرد تا ثابت کند نیرویی که ماه را به دور زمین و سیارات را به دور خورشید میچرخاند، گرانش است. این نیرو با جرم اجسام مجاور نسبت مستقیم و با مجذور فاصله بین آنها نسبت معکوس دارد. از این طریق، نیوتن ثابت کرد که همین امر باعث میشود مدار سیارات بیضوی باشد. کشش گرانشی این نیرو همان چیزی است که ماه و سیارات را در مدار خود میچرخاند و نیروی گریز از مرکز حرکات آنها را متعادل میکند.
برای دومین بار، نیوتن در اثبات کشف خود در مورد یکی از بزرگترین اسرار طبیعت شکست خورد. اتفاقاً دانشمندان دیگر مشغول جستجوی راه حلی برای همان مشکل بودند. بسیاری از ستاره شناسان اظهار داشتند که سیارات توسط نیروی گرانش به خورشید متصل هستند. در میان آنها رابرت هوک، سرسخت ترین و سرسخت ترین منتقد نیوتن، نیز حضور داشت. با این حال، هیچ یک از آنها نتوانستند اثبات ریاضی ارائه دهند. در این زمان، نیوتن به عنوان یک ریاضیدان به شهرت زیادی دست یافته بود و ستاره شناس ادموند هالی برای درخواست کمک به کمبریج او را ملاقات کرد. وقتی هالی پرونده خود را توضیح داد، فهمید که نیوتن دو سال قبل آن را حل کرده است. علاوه بر این، نیوتن قوانین اساسی حرکت اجسام در حال حرکت تحت نیروی گرانش را وضع کرده بود. طبیعتاً، نیوتن قصد انتشار اکتشافات خود را نداشت.
هالی بلافاصله به اهمیت اکتشافات نیوتن پی برد و تمام قدرت اقناع خود را به کار گرفت تا نیوتن را متقاعد کند که کشف او باید منتشر و مورد استفاده قرار گیرد. نیوتن، که تحت تأثیر شور و شوق هالی قرار گرفته بود و شور و شوق خودش نیز او را دوباره برانگیخته بود، شروع به نوشتن بزرگترین اثر خود، ریاضیات نظری، کرد که لانگر آن را به عنوان «انباری واقعی از فلسفه ریاضی و بزرگترین نوآوری در میان تمام نوآوریهای تولید شده توسط ذهن بشر» توصیف کرد.
پدیده قابل توجه در کتاب «قضایای ریاضی» که از بقیه کماهمیتتر نیست، این است که نوشتن آن هجده ماه طول کشید و در این مدت او آنقدر مشغول بود که اغلب فراموش میکرد غذا بخورد و فقط کمی میخوابید. تنها تمرکز مداوم و بسیار شدید میتوانست چنین کار ذهنی عظیمی را در چنین مدت کوتاهی ایجاد کند و در واقع، آن کار، نیوتن را از نظر ذهنی و جسمی خسته کرد.
علاوه بر این، نیوتن هنگام نوشتن این کتاب آرامش خاطر نداشت. او از استدلالهای مداوم، به ویژه از سوی هوک، که اصرار داشت افتخار کشف نظریه معکوس مربع گرانش در حرکت سیارات را داشته باشد، بسیار آشفته بود. در آن زمان، نیوتن دو سوم کتاب خود را تکمیل کرده بود و این ادعای ناعادلانه او را تا حدی خشمگین کرد که تهدید کرد بخش سوم و مهمترین بخش را حذف خواهد کرد. سپس هالی مداخله کرد و با استفاده از نفوذ خود، نیوتن را ترغیب کرد که کتاب خود را همانطور که در ابتدا برنامهریزی کرده بود، تکمیل کند.
ادموند هالی نقشی در تاریخ قضایای ریاضی ایفا کرد که شایسته بالاترین اعتبار است، نه تنها به این دلیل که او مسئول ترغیب نیوتن به انجام این کار بود، بلکه به این دلیل که او تأیید انجمن سلطنتی را برای انتشار آن به دست آورد و تمام کارهایی را که در نظارت نهایی بر انتشار کتاب به چاپ رساند، ذکر نکرد. سرانجام، هنگامی که انجمن سلطنتی از قول خود برای تأمین مالی انتشار کتاب عدول کرد، هالی خود با وجود اینکه از خانوادهای از طبقه متوسط بود، تمام هزینهها را از جیب خود پرداخت.
پس از غلبه بر همه موانع، کتاب در سال ۱۶۸۷ در حجمی کوچک از چاپخانه بیرون آمد و هر نسخه به قیمت ده یا دوازده شیلینگ فروخته میشد. در صفحه عنوان، به ساموئل پپیس، رئیس انجمن سلطنتی، مجوز چاپ کتاب داده شده بود، اگرچه همانطور که یکی از منتقدان اشاره کرد، جای تردید است که «آیا او حتی یک جمله از آن را فهمیده است یا خیر».
ارائه خلاصهای از این کتاب به زبانی غیر از زبان مادری، اگر نگوییم غیرممکن، دشوار است، اما میتوان برخی توضیحات را ارائه داد. نویسنده به طور کامل به حرکت اجسام از دیدگاه ریاضی، به ویژه در مورد دینامیک و گرانش جهانی منظومه شمسی، میپردازد. او با توضیح حساب دیفرانسیل و انتگرال که توسط نیوتن اختراع شد و در تمام محاسبات آن کتاب استفاده شده است، شروع میکند. سپس معنای فضا و زمان را تعریف میکند و قوانین حرکت را آنطور که توسط نیوتن فرموله شده است، با نمودارهایی که کاربرد آنها را نشان میدهند، بیان میکند. نظریه اساسی بیان میکند که هر اتم ماده، اتمهای ماده دیگر را با نیرویی متناسب با معکوس مجذور فاصله بین آن و هر اتم جذب میکند. او همچنین قانون حاکم بر برخورد اجسام با یکدیگر را بیان میکند. او همه چیز را به شکل هندسی کلاسیک توضیح و بیان میکند.
بخش اول کتاب به حرکت اجسام در فضای باز میپردازد، در حالی که بخش دوم به حرکت در یک «محیط مقاوم» مانند آب میپردازد. نیوتن مسائل مربوط به حرکت سیالات و راهحلهای آنها را بررسی کرد و روشهای تخمین سرعت صوت و حرکت امواج را از طریق توضیح ریاضی مورد بحث قرار داد. در اینجا، او پایههای فیزیک ریاضی مدرن، هیدرواستاتیک و هیدرودینامیک را بنا نهاد.
در بخش دوم، نیوتن سیستم کیهانی ارائه شده توسط دکارت را که در آن زمان محبوب بود، کاملاً زیر سوال برد. طبق نظریه دکارت، اجرام آسمانی طبق حرکت گردابی حرکت میکنند. طبق این نظریه، تمام فضا پر از یک ماده سبک و سیال است که در نقاط خاصی گرداب ایجاد میکند. به عنوان مثال، منظومه شمسی از چهارده گرداب تشکیل شده است که بزرگترین آنها شامل خورشید است. سیارات مانند تکههای کاغذ در یک سیکلون میچرخند. دکارت پدیده گرانش را از طریق این گردابها توضیح داد. وقتی نیوتن از راه رسید، شروع به نشان دادن این موضوع از طریق آزمایشها و محاسبات ریاضی کرد و بدین ترتیب ثابت کرد که "نظریه گردابها کاملاً با حقایق نجومی در تضاد است. بنابراین، به هیچ وجه حرکت اجرام آسمانی و چرخش وارونه آنها را توضیح نمیدهد."
در بخش سوم، با عنوان «نظام جهان»، نیوتن تمام تلاش خود را کرد و به پیامدهای نجومی قانون گرانش پرداخت. او درباره خودش نوشت:
«در دو بخش قبلی، نظریههای فلسفه (علم)، آن نظریههای ریاضی، نه فلسفی را مطرح کردهام... این نظریهها قوانین و شرایط حرکات، قدرتها یا نیروهای خاص هستند... من آنها را اینجا و آنجا توضیح دادهام... بر اساس مسائلی با ماهیت کلی... مانند چگالی و مقاومت اجسام، فضای خالی از همه اجسام و حرکت نور و صدا. از همین نظریهها برای من باقی میماند که ساختار جهان را توضیح دهم.»
نیوتن توضیح داد که چرا اثرش را محبوب نکرد:
«در واقع، من بخش سوم را در مورد این موضوع به شیوهای عامهپسند نوشتم تا بسیاری آن را بخوانند. اما بعداً وقتی دیدم کسانی که این نظریهها را به اندازه کافی مطالعه نکردهاند، نمیتوانند به راحتی قدرت نتایج را درک کنند و همچنین باورها و تعصباتی را که سالها به آنها عادت کرده بودند، رها نمیکنند، تصمیم گرفتم مطالب این کتاب را به شکل پیشنهادهایی (به روش ریاضی) خلاصه کنم که نباید توسط کسی خوانده شود، مگر کسانی که نظریههای موجود در دو بخش قبلی را به خوبی درک کردهاند. من همچنین به هیچ کس توصیه نمیکنم که هر نظریهای را در دو بخش قبلی مطالعه کند، زیرا حتی برای کسانی که مطالعات ریاضی خوبی دارند، زمان زیادی طول میکشد.»
به همین دلیل، سبک کتاب «قضایای ریاضی» به عنوان «فوقالعاده دشوار و نوشته شده به شیوهای که فقط یک کاهن اعظم میتوانست به آن متوسل شود» توصیف شده است.
نیوتن بحث خود را در این بخش با بیان یک حقیقت اساسی آغاز کرد که کاملاً با نظریههای قبلی متفاوت بود: اینکه هیچ تفاوتی بین پدیدههای زمینی و آسمانی وجود ندارد و ادعا کرد که اثرات مشابه در طبیعت از علل مشابه ناشی میشوند. به عنوان مثال، تنفس در انسانها و حیوانات، افتادن سنگ در اروپا و آمریکا، نور آتش آشپزخانه و نور خورشید و انعکاس نور بر روی زمین و سیارات. بنابراین، او این باور قدیمی را که جهانهای دیگر کامل هستند و فقط زمین ناقص است، رد کرد. با این حال، نیوتن نشان داد که همه چیز تابع قوانین منطقی یکسانی است، همانطور که مکموری گفته است : "این باعث نظم و کار منظم میشود در حالی که در گذشته هرج و مرج و تاریکی حاکم بود."
حتی فهرستی ساده از موضوعاتی که در بخش سوم مطرح شدهاند، واقعاً شگفتانگیز است. این بخش، بدون هیچ شکی، حرکات سیارات و قمرهایشان به دور آنها را اثبات کرده، روشهایی برای اندازهگیری جرم خورشید و سیارات ارائه داده، چگالی زمین، دریافت اعتدالین بهاری و پاییزی، نظریه جزر و مد، مدار دنبالهدارها، حرکت ماه و تمام مسائل مرتبط با این موضوعات را مورد بحث و توضیح قرار داده است.
نیوتن از طریق نظریه «آشفتگیها»ی خود نشان داد که زمین و خورشید، ماه را جذب میکنند و بنابراین ماه توسط کشش خورشید دچار آشفتگی میشود، اگرچه کشش زمین بر روی آن قویتر از کشش خورشید است. سیارات نیز در معرض آشفتگیها قرار دارند و خورشید، برخلاف باورهای قبلی، مرکز ثابت جهان نیست. بلکه توسط سیارات کشیده میشود، همانطور که ماه سیارات را میکشد و آنها به همان شیوه حرکت میکنند. در قرنهای بعد، نظریه آشفتگیها منجر به کشف سیارات نپتون و پلوتو شد.
نیوتن جرم سیارات و جرم خورشید را با مقایسه آنها با جرم زمین محاسبه کرد. او چگالی زمین را بین پنج تا شش برابر آب تخمین زد (چگالی مورد استفاده دانشمندان علوم طبیعی امروزه ۵.۵ است). بر این اساس، نیوتن جرم خورشید، سیارات و قمرهای آنها را محاسبه کرد. این کار توسط آدام اسمیت به عنوان «فراتر از دسترس عقل و عمل انسان» توصیف شد.
مورد بعدی این واقعیت است که زمین یک کره کاملاً گرد نیست؛ بلکه به دلیل چرخش، در قطبها مسطح شده است. نیوتن این موضوع را با محاسبه درجه مسطح شدن توضیح داد. نیوتن بر اساس مسطح شدن زمین در قطبها و برآمدگی آن در خط استوا، نتیجه گرفت که گرانش باید در قطبها کمتر از استوا باشد - پدیدهای که "پذیرش" اعتدالین و حرکت مخروطی محور زمین، شبیه به دوک نخ ریسی را توضیح میدهد. با مطالعه شکل سیاره، تخمین طول روز و شب در آن سیاره امکانپذیر شد.
نیوتن در بررسی علل جزر و مد از قانون گرانش جهانی استفاده کرد. وقتی ماه کامل است، نیروی جاذبه حداکثر خود را بر آبهای زمین اعمال میکند و جزر و مد ایجاد میکند. خورشید نیز بر جزر و مد تأثیر میگذارد. وقتی خورشید و ماه در یک خط مستقیم قرار دارند، جزر و مد در اوج خود است.
یکی دیگر از موضوعات مورد علاقه جهانی که نیوتن به آن پرداخت، دنبالهدارها بودند. نظریه او این بود که دنبالهدارها، تحت تأثیر نیروی گرانش خورشید، مسیرهای بیضوی با برد بسیار طولانی را طی میکنند که سالها طول میکشد تا طی شوند. بنابراین، دنبالهدارها که زمانی توسط خرافات به عنوان منادیان بدشانسی در نظر گرفته میشدند، جایگاه شایسته خود را به عنوان پدیدههای آسمانی زیبا و بیضرر به دست آوردند. ادموند هالی با استفاده از نظریههای نیوتن در مورد دنبالهدارها، توانست دنبالهدار معروف معروف به "دنبالهدار هالی" را شناسایی کند. او هر ۷۵ سال یکبار ظهور دقیق آن را پیشبینی میکرد و پس از مشاهده دنبالهدار، مسیر آینده آن را میتوان به طور دقیق تعیین کرد.
یکی از اکتشافات بزرگ و شگفتانگیز نیوتن، روشی برای تخمین فاصله تا یک ستاره ثابت بود که بر اساس میزان نوری که میتوان از بازتاب نور خورشید از یک سیاره به دست آورد، محاسبه میشد.
کتاب «نظریههای ریاضی» هیچ تلاشی برای توضیح چرایی آن نکرده بود، بلکه فقط چگونگی کارکرد جهان را شرح داده بود. نیوتن بعدها در پاسخ به اتهاماتی مبنی بر اینکه روش او صرفاً مکانیکی است و هیچ اشارهای به علل یا خالق متعال نمیکند، اذعان و اعتقاد خود به خالق را به ویرایش دوم اثرش اضافه کرد و نوشت:
«این منظومه شگفتانگیز خورشید، سیارات و ستارههای دنبالهدار تنها تحت هدایت و سلطه موجودی با هوش و قدرت برتر قابل درک است... همانطور که یک انسان نابینا هیچ تصوری از رنگها ندارد، ما نیز هیچ تصوری نداریم که چگونه خدای حکیم همه چیز را میبیند و درک میکند.»
نیوتن معتقد بود که وظیفه علم، ساختن و توسعه اطلاعات است و هرچه دانش ما کاملتر باشد، به درک چرایی آن نزدیکتر میشویم، هرچند ممکن است بشر هرگز قوانین علمی صحیح طبیعت را کشف نکند.
از آنجایی که کتاب «قضایای ریاضی» حاصل هوش سرشار نیوتن بود، تحسینکنندگان پرشور او ادعا میکنند که این کتاب در خلاء نوشته نشده است. همانطور که کوهن خاطرنشان میکند :
«نظریههای بزرگ نیوتن بر اساس کار پیشینیانش بنا نهاده شدند. گذشتهی نزدیک، هندسهی تحلیلی را توسط دکارت و فورمات ، جبر را توسط اوترد و هریوت ، قانون حرکت والیس و کپلر و قانون سقوط اجسام گالیله را به وجود آورد. قانون ترکیب سرعتهای گالیله - قانونی که میگوید یک حرکت را میتوان به اجزایی که هر کدام مستقل از دیگری هستند تجزیه کرد (برای مثال، حرکت یک پرتابه شامل یک سرعت رو به جلو یکنواخت و یک سرعت رو به پایین با شتاب است، مانند حرکت یک جسم مطلق در حال سقوط). اینها تنها تعداد کمی از اجزای موجود بسیاری هستند که در انتظار نظریههای بزرگ نیوتن هستند. اما این نبوغ نیوتن است که آخرین نکتهی بزرگ را اضافه کند و بالاخره و برای آخرین بار نشان دهد که چگونه نظم جهان طبق یک قانون ریاضی پیش میرود.»
همانطور که جینز اشاره کرد، بدیهی بود که جهان به مردی نیاز دارد که بتواند نظریهها را جمعبندی، استنباط و بسط دهد، و او این مرد را با تمایز فراوان در شخص نیوتن یافت.
نیوتن خود اعتراف کرد که «نظام جهان» او، یعنی علم مکانیک آسمانی، مبتنی بر کاری است که کوپرنیک آغاز کرده و تیکو براهه، کپلر و گالیله از او گرفتهاند. نیوتن گفت: «اگر من دورتر از دیگران دیدهام، به این دلیل است که بر شانههای غولها ایستادهام.»
در واقع، علت احتمالی مخالفت و بحثی که زندگی نیوتن را پر کرده بود، جوش و خروش فکری زمان او بود. فضا مملو از نظریههای جدیدی بود که توسط تعداد زیادی از دانشمندان ذیصلاح بررسی میشدند و جای تعجب نیست که دو مرد تقریباً همزمان، هر کدام مستقل از دیگری، به یک کشف دست یافتند. به نظر میرسد این دقیقاً همان چیزی است که برای دو کشف بزرگ نیوتن، یعنی لایبنیتس و هوک، اتفاق افتاد. لایبنیتس حساب دیفرانسیل و انتگرال را اختراع کرد و هوک مدتی پس از اختراع نظریه گرانش جهانی توسط نیوتن، آن را اصلاح کرد. با این حال، آنها این کشفیات را قبل از نیوتن به جهانیان اعلام کردند، که نیوتن از انتشار اثر خود غافل شد.
معاصران نیوتن در انگلستان و اسکاتلند کتاب او، «قضایای ریاضی»، را با شور و شوق بیشتری نسبت به قاره اروپا دریافت کردند. با این حال، پذیرش آن در همه جا کند بود. همانطور که نیوتن پیشبینی کرده بود، درک آن نیاز به توانایی ریاضی بالایی داشت. با این وجود، ارائه قابل توجه آن حتی کسانی را که اطلاعات کمی در مورد نویسنده آن داشتند، جذب کرد. به تدریج، دانشمندان در همه جا نظریههای نیوتن را پذیرفتند و تا قرن هجدهم، این نظریهها در دنیای علم پذیرفته شدند.
به نظر میرسد نیوتن پس از نوشتن «قضایای ریاضی» خود، تمام علاقه فعال خود را به تحقیقات علمی از دست داد، اگرچه چهل سال پس از انتشار آن زندگی کرد و در این مدت افتخارات زیادی کسب کرد. او به عنوان رئیس ضرابخانه منصوب شد، توسط ملکه آن به مقام شوالیه مفتخر شد ، از سال ۱۷۰۳ تا زمان مرگش در سال ۱۷۲۷ به عنوان رئیس انجمن سلطنتی انتخاب شد و شاهد انتشار ویرایشهای دوم و سوم کتاب خود بود. در مجموع، او از بالاترین احترام و جایگاه برخوردار بود.
اکتشافات علمی در قرن بیستم، نظریههای نیوتن را اصلاح کرده یا ناکافی بودن برخی از آنها را، به ویژه در نجوم، نشان داده است. به عنوان مثال، نظریه نسبیت انیشتین تأیید کرد که فضا و زمان، همانطور که نیوتن آموخته بود، مطلق نیستند. با این حال، همانطور که برخی از محققان معتبر در علم و فناوری اشاره کردهاند، ساخت یک آسمانخراش، ایمنی یک پل راهآهن، حرکت یک ماشین، پرواز یک هواپیما، ناوبری کشتیهای اقیانوسپیما، اندازهگیری زمان و سایر جنبههای تمدن معاصر ما هنوز اساساً به قوانین نیوتن وابسته است. همانطور که سر جیمز گونز نوشت، "نظریههای نیوتن نه تنها برای اصلاحات بسیار دقیق علم مدرن کافی هستند، بلکه وقتی یک ستارهشناس تقویم نجومی خود را تهیه میکند یا در مورد حرکات سیارات بحث میکند، تقریباً منحصراً از نظریههای نیوتن استفاده میکند. مهندسی که میخواهد پلی بسازد، کشتی بسازد یا ماشینی طراحی کند، دقیقاً همان کاری را انجام میدهد که اگر نامناسب بودن نظریههای نیوتن ثابت نشده بود، انجام میداد. همین امر در مورد یک مهندس برق نیز صادق است، چه تعمیر تلفن باشد و چه طراحی نیروگاه." علوم مورد استفاده در زندگی روزمره ما هنوز بر اساس قوانین نیوتن هستند. غیرممکن است بتوان تخمین زد که این علوم چقدر مدیون ذهن روشن و نافذ نیوتن هستند که آنها را در مسیر درست قرار داد. نظریه های او آنقدر محکم و قانع کننده هستند که هیچکس تا به حال آنها را نفهمیده و نتوانسته در اعتبارشان شک کند.
ستایش و تمجیدی که نیوتن از انیشتین دریافت میکرد، باید هرگونه انتقادی را از سوی فیلسوفان رقیبش پاک کرده باشد، «زیرا طبیعت در برابر او کتابی گشوده بود که میتوانست حروف آن را بدون مشکل بخواند. او در یک نفر جمع شده بود: دانشمندی که آزمایشها را انجام میدهد، نظریهپرداز، مکانیک و هنرمند بیان.»
نیوتن، در سالهای پایانی عمرش، ارزیابی متواضعی از زندگی خود ارائه داد و گفت: «من نمیدانم در نظر دنیا چگونه به نظر میرسم، اما در نظر خودم مانند پسرکی در ساحل دریا هستم که هر از گاهی خود را سرگرم یافتن سنگریزهای صافتر یا صدفی زیباتر از معمول میکند، در حالی که تمام اقیانوس وسیع حقیقت، کشف نشده پیش روی من قرار دارد.»
