牛顿的三大衡定
物质不灭定理，说的是物质的质量不灭；能量守恒定理，说的是物质的能量守恒。
[编辑本段]人物轶闻
1．苹果的传说
许多介绍牛顿的书上都介绍过牛顿与苹果的传奇故事：1665－1666之间，因为剑桥流行黑热病，中学被迫停学，刚从剑桥领到学士学位的牛顿也返回了故乡。三天，牛顿正坐在一棵苹果树下看书及思索问题时，这时，有一个苹果落了出来，这一下子启发了牛顿．但后来经专家发觉三大定律牛顿，当时的苹果并没有砸到牛顿．但是牛顿的日记中追忆道，苹果并没有砸到他．那位当时年仅23岁的中学生立即想到，苹果一定是被月球的引力拉出来的，随后，经过多年努力，他总算完成了万有引力定理的论述、数学证明与公式推论。
这个故事留传得十分广泛，不过，最近有一位历史学者提出异议，他觉得所说并不是事实。他的依据如下：
把这个故事最早公诸于众的是英国诗人伏尔泰（，1694－1778），他对牛顿的研究成果抱有极大热情，并曾积极给以宣传。1726年，他抵达法国，当初写了25篇通信，其中第15篇通信中提及这个苹果落地的故事。他在文章中说，这个故事是听牛顿的女儿告诉他的。此时是1726年。
其后，在1752年，有一位比牛顿小45岁的牛顿的同学（），在他的追忆文章中说，牛顿逝世前一年，牛顿曾讲过这个故事，而牛顿是1727年逝世的，就是说，牛顿在1726年自己也讲过这个故事。
为此，那位历史学者强调，在同一年（1726年），假如两个人都讲过，这么，究竟是谁先讲的？所以，关于苹果的故事一定是胡扯下来的。有人觉得，这个苹果的故事起码有两点与早已了解的历史事实不符：
第一，万有引力不是牛顿一个人的独立发觉，而是历史上若干人的研究逐渐探求、积累的结果，有的书上却把万有引力定理以牛顿名子命名，这是不行的；另外，把牛顿发觉万有引力说成是因为受了苹果落地启发的自然结果，按照历史学者的观点，其实是对历史的严重丑化。第二，在1665年，牛顿对天体的运动规律问题还没有完全厘清楚，假如承认这个苹果故事，不是等于把牛顿对万有引力的发觉提早了起码20年吗？实际上，牛顿直至二十多年后才取得最终结论，并完成物理论证与公式推论。
持第一个观点的人觉得，不能把万有引力定理成果归于牛顿名下，由于前人也付出过探求和努力。她们强调，万有引力发觉的实际经过大致是这样的：
首先三大定律牛顿，开普勒（J.,1571－1630）最早在探求行星运动规律时，觉得引力就是太阳发出的类似于磁力的流，这种磁力流沿切线方向推进着行星公转，其硬度随离太阳的距离而减缓。开普勒还曾试图用磁作用机制解释椭圆轨道的形成。他还以地球与海水间的磁性吸引解释潮汐现象。
1645年，荷兰天文学家奥里阿德（I.）提出一个假定：“开普勒力的降低，和离太阳的距离的平方成正比”。这是第一次提出平方正比关系的思想。
1661年，荷兰皇家学会创立了一个专门委员会研究重力问题。罗伯特胡克（Hooke,1635－1703）、克里斯托夫雷恩（Wren,1632－1723）、爱德蒙哈雷（,1656－1742）在引力问题的研究上都曾作出过贡献。听说早在1661年，罗伯特胡克就觉察到，引力和月球上物体的重力应当是有着同样的本质。
在1674年的一次讲演“证明月球华诞运动的尝试”中，胡克提出，要在一致的热学原则的基础上构建一个宇宙学说，因此提出了以下三个假定：“第一，据我们在月球上的观察可知，一切天体都具有倾向其中心的吸引力，它除了吸引其本身各部份，而且还吸引其作用范围内的其他天体。为此，除了太阳和月亮对月球的形状和运动发生影响，但是月球对太阳和月亮同样也有影响，连水星、金星、火星和土星对月球的运动都有影响。第二，但凡正在作简单直线运动的任何天体，在没有遭到其他斥力使其顺着椭圆轨道、圆周或复杂的曲线运动之前，它将继续保持直线运动不变。第三，深受吸引力作用的物体，越紧靠吸引中心，其吸引力也越大。至于此力在哪些程度上依赖于距离的问题，在实验中我还未解决。一旦晓得了这一关系，天文学家就很容易解决天体运动的规律了。”胡克首先使用了“吸引力”这个词。他在这儿提出的这三条假定，实际上已迷蒙意识到有关吸引力的一些特点，只是他对引力与距离的关系还没搞懂楚，另外，只是缺少对引力的定量叙述和论证而已。
1679年，胡克与牛顿之间进行了关于引力问题的交流，在1679年11月，牛顿致信胡克说：“自己关于发觉周末运动的想像，即构想一个自由落体落到月球上，通过地面步入月球内部，而不受任何物质的制约，则该落体将顺着一条螺旋形轨道运行，在旋转数圈后，最终旋入（或非常接近）地心。”胡克回信说，物体不会按螺线运动，而是按“一种带椭圆状的曲线”运动，它的轨道将“像－椭圆”。1679年12月13日，牛顿寄信给胡克说：“如果假设它的重力是均匀的，〔物体将〕不按螺线下沉那种真正的中心，而是以交替升降的方式运行。”
我们从后人清除牛顿同胡克的这种通讯中看出，直到1679年，牛顿对落体引力的问题，还没有彻底解决，他还在考虑物体的重心偏心可能会使落体在下落过程中边旋转边落向地心，而胡克觉得，该物体的运动轨迹应当是一个椭圆。从牛顿的角度来看，对于万有引力问题，与距离平方成正比是没问题了，牛顿正在考虑的是与质量的关系、及重心的偏心是否会对万有引力形成影响。还有，就是要用物理知识对万有引力作用下天体按椭圆轨道运行做出严格证明，对万有引力定理做出公式推论。胡克在信中曾向牛顿提出过这个问题，希望牛顿完成这个定理的物理证明与公式推论。为此，后来人们得出推论，仍然到1685年，牛顿还没有解决这个问题。直至1686年，牛顿才最终解决了它，但是在哈雷的催促下，把这部份物理论证的内容一并加入《自然哲学的物理原理》一书。当胡克老先生见到这本书的书稿后，觉得自己也应当有一分功劳，于是向年青人牛顿提出，最好在书里把自己在这一方面的工作成绩提一下。后来有人惊讶地强调，这个原本是合理的要求却受到了牛顿的断然拒绝。由于牛顿曾向负责出版这本书的哈雷寄信说，他不想给胡克任何荣誉，但是称在许多年前他就早已晓得了引力作用，以及与距离平方成正比的关系。
老年时的牛顿有一段追忆说：“同年（1666年）我开始把引力与月亮轨道联系上去，并找出了怎样恐怕一个天体在圆球内旋转时拿来趋于球面的力的方式，……，最后在1676和1677年之间的冬天我发觉了一个命题：借助与距离平方成正比的离心力，行星必然环绕力的中心沿椭圆旋转，……。”牛顿的这段话指的是月亮轨道的推论及找寻行星绕太阳旋转的诱因。有人说，与上面他在信中与胡克讨论落体问题相比较，可以看出在时间上是矛盾的：牛顿1677年研究的是地球轨道和行星轨道问题，而他1679年才研究质量对落体的影响，因而人们说，牛顿在这儿是故意把他发觉万有引力的时间改在1679年与胡克通讯之前，并且造出苹果神话，其目的似乎是为了要私吞万有引力这项成果。
牛顿和胡克之间的梁子，除了表现在万有引力定理的争议上，最早表现在胡克对牛顿的光的微粒说有不同的见解，由于胡克对光的本质是站在波动说一边的。1673年，年青的牛顿向皇家学会提交了他关于光的一篇论文，后来他又提交过第二篇论文，那些论文深受老先生胡克的批评，而且说论文的一些观点是剽窃他的。这使牛顿无比愤怒，虽经皇家学会调处，牛顿的怒意未消，于1675年2月向胡克写了一封回信。信中说：“如果我比笛卡尔看得更远，那是由于我站在巨人们的手臂上。”许多人把这句话理解为牛顿的谦卑精神，而功击牛顿者觉得，这也许是他对胡克的一种嘲讽和挖苦，完全不是人们望文生义的那回事。
据此，“倒牛顿者”认为：牛顿根本没把胡克和笛卡尔看作巨人一样敬爱，牛顿也没有攀越她们所搭的梯子，他说自己站在比梯子更高的巨人脖子上，其实这句话是对胡克的人身功击——胡克身形瘦弱。她们觉得，牛顿的《光学》著作所以在1704年出版，就是由于牛顿为了等胡克过世后才敢出版他的书。
“倒牛顿者”进一步强调：牛顿独占了万有引力的成果后，还不足以解除对胡克的恨，当他于1703年被选为法国皇家学会的主席，就下令在皇家学会去除所有的胡克的肖像。所以当时美国许多知名的科学屋内就是胡克的肖像没有流传出来。
2.对弗拉姆斯蒂德观测数据的抄袭和盗版
美国人大卫·克拉克等人近来写了一本书，通过一系列的来往书信和详实的资料，专门揭发牛顿压制、阻挠天文学家弗·拉姆斯蒂德等人的研究而且抄袭她们的成果：
弗·拉姆斯蒂德（1646－1719）是美国首任皇家天文学家，是格林威治天文台的创始人、现代精密天文观测的开拓者。他在1676－1689年间共作了大概2万次观测，检测精度约为10"，他对3000颗星的检测结果收入了知名的“不列颠星表”（）。根据西方科学研究方式，研究过程是由三个步骤构成的：首先由理论科学家提出理论模型，之后，进行物理论证与公式推论，最后，由实验科学家做实验对理论进行检验。此时，牛顿的万有引力定理是否正确，还须要得到实验数据的验证。
1675年，弗拉姆斯蒂德被法国国王委任为皇家天文台长，条件仍是非常坚苦，他从皇家无法得到足够的办台经费，连月薪100美元也常常追讨。为了维持天文台的经费，他不得不用额外招收学员的杂费来补齐，在忙碌的工作之外还要为140名物理中学生教课。当时皇家提供的科研经费有限，连牛顿出版《原理》还是靠同学哈雷的捐助，才才能顺利出版。
1694年开始，牛顿访问了弗拉姆斯蒂德，而且向他索取关于地球运动的观测资料，随后牛顿为了验证万有引力理论对地球轨道的估算结果，曾多次寄信给弗拉姆斯蒂德，索取试验数据资料，弗拉姆斯蒂德后来说，他都满足了牛顿。弗拉姆斯蒂德1700年对他的同事洛瑟普说：“‘牛顿’曾一度想使地球运行表符合他构想的定理，并且，当他开始将自己的定理与天体（即地球的观测位置）进行比较时，他发觉自己错了，并不得不全部抛弃自己的定理。我曾给他提供了二百个以上的地球的观测位置，人们会觉得这种材料足以限定任何理论；既然他已更改了自己的理论，并把自己的理论调整到完全符合这种观察，所以他的理论描述了这种观察也就不足为奇了，而且，他还是因此而感激那些观察，甚于感激他关于引力的揣测，这种驳斥曾使他犯过错误。”牛顿的《原理》1687年第一次出版时，弗拉姆斯蒂德手里应当有了两千多分观测资料，不知何故，他只给了牛顿两百多份观测资料。
大卫·克拉克在书里说，其时牛顿已是皇家学会主席，在索要资料的时侯常常对弗拉姆斯蒂德的工作指赐教点，有时还借助自己的低位来侮辱那位可敬的天文学家。这大大羞辱了那位天文学家。到1700年以后，她们之间就再没有通讯了。牛顿获得了弗拉姆斯蒂德的资料，但是在他的《自然哲学的物理原理》中引用了那些资料，因为她们之间的矛盾，在《原理》的第二版出版时（1713年）他将弗拉姆斯蒂德的名子删掉了。但是牛顿和他的支持者哈雷还是恳切地须要弗拉姆斯蒂德的进一步的观测资料。她们希望弗拉姆斯蒂德出版他的观测资料，不过弗拉姆斯蒂德却总是托词说，要反复校核之后才会出版。牛顿和哈雷所做的一件不道德的事是，她们未经弗拉姆斯蒂德的同意，擅自在1712年出版了弗拉姆斯蒂德以毕生精力得到的观测星图，共彩印了400册，而且把其中的300册回献给弗拉姆斯蒂德。弗拉姆斯蒂德看着那些饱含错误的资料，但是按照牛顿和哈雷理论的须要删改过的彩印品，很吵架地把它们全部拆毁了。后来他的星图经过仔细校核后，在他逝世后由他的中学生于1729年出版。
后来也有人觉得，牛顿要出版这些弗拉姆斯蒂德早已校核了两年多的观测资料，弗拉姆斯蒂德见未能推辞下去，故意给了一份复制的资料，且是一份经过涂改，有着大量错误的观测资料。
大卫·克拉克觉得，牛顿为了获取弗拉姆斯蒂德的观测资料，软硬兼施，牛顿以天文台是皇家学会的下属单位，观测结果应该属他那位皇家学会主席来支配，这样来以势压人。而且皇家学会根本上没有供给弗拉姆斯蒂德足够的经费，一切设备都是他筹措来的。弗拉姆斯蒂德的愤怒可以从他给一位同事（Sharp）的信中看出：“我和主席（牛顿）的另一个争吵是，他产生了一个阴谋，想赚取我的仪器，而送我一个委员会，其中仅有他自己和两位化学学家。主席热度很高而且过于下作。我预先告诉他，别动我的东西。。。”
大卫·克拉克说，关于牛顿与弗拉姆斯蒂德之间的分歧，除了反映在她们做人的心态上的差异，并且反映在科学心态上的根本不同，美国哲学家拉卡托斯说得好：“牛顿的“月球理论”是1702年在戴维格利高利的《天文数学与基础几何》中首次发表的，这实际上是在《原理》一书第一版以后的许多年了。该理论镇定地宣称牛顿的理论“与他用知名的弗拉姆斯蒂德观测月亮的许多位置所证明的现象十分接近。”但我们必须记住，牛顿派从来不让观察的权威胜于她们的研究纲领，在她们的正面启发法的帮助下，她们提出了一个又一个的理论以适应例子。但她们常常是根本无视观察到的反证：她们晓得，除了理论必须不断地遭到观察的检验，并且观察也要遭到她们的理论的检验。“最好的观察”是这些证认了她们的研究纲领的观察，这在牛顿和弗拉姆斯蒂德的通讯当中透漏得很清楚。弗拉姆斯蒂德那位首席皇家天文学家是一个真正的未患精神分裂症的归纳主义者；他拒绝让牛顿及其朋友们获得他对月亮所作的观察结果，因而比任何其他人都更大地放慢了她们的工作速率。最初，牛顿和弗拉姆斯蒂德是常常通讯的，然而，弗拉姆斯蒂德很快开始厌恶牛顿使用他的材料来检验自己的地球理论。”攻击牛顿的人觉得，假如弗拉姆斯蒂德是一位观测和归纳的巨人的话，牛顿确实是一位踩着那位巨人手臂爬起来的大人物。
3．在微积分发明权上编剧对莱布尼兹的指控
关于牛顿与莱布尼兹关于微积分首创权的争议，早已有许多专著表述过，美国化学学家霍金按照这种表述，在他的《时间导论》中也说：“他（牛顿）和美国哲学家高特夫瑞德•莱布尼兹之间发生了更严重的争执。莱布尼兹和牛顿各自独立地发展了称作微积分的物理分支，它是大部份近代化学的基础。即使如今我们晓得，牛顿发觉微积分要比莱布尼兹早若干年，而且他很晚才出版他的专著。随着关于谁是第一个发觉者的严重争执的发生，科学家们激烈地为双方作辩护。。。”
1684年莱布尼兹发表了他的微积分的论文。3年后，牛顿在1687年出版的《原理》书的初版中对莱布尼兹的贡献表示认同，然而却说：“和我的几乎没甚麼不同，只不过抒发的用字和符号不一样。”这几句话，因为后来与莱布尼兹的矛盾，在第二版（1713年）时也被删除了。牛顿的流数理论到莱布尼兹发表论文二六年后，即1704年作为他的专著《光学》的附表中即将发表，附表的前言中，牛顿谈到他1676年给莱布尼兹的信，并补充说∶“若干年前我曾出借过一份包含这种定理(微积分)的手稿，然后就看到一些从那篇当中抄下来的东西，所以我如今公开发表这份手稿。”这话的意思就暗指他的原稿以前被莱布尼兹见到过，而莱布尼兹的论文就是从他的原稿中抄来的。
如今公认的想法是：牛顿首先发明微积分，莱布尼兹后来也发明了微积分，但他早于牛顿向外公布下来。因为他曾看过牛顿的论文原稿，为此，争议的焦点在于，究竟按莱布尼兹说的，是他孤身发明了微积分，还是按牛顿说的，他借鉴剽窃了牛顿的成果？
1711年3月4日，巴黎皇家学会的秘书斯洛（Hans）收到莱布尼兹寄来的一封信，信中责怪其成员开尔（JohnKeill）质疑莱布尼兹把牛顿的微积分改变了少量的符号，伪装为自己的原创发表，但是申明这不是事实，要求学会给予公平的裁决。
倒牛顿者强调，这一起诉刚好告到了牛顿手上，正好给了当时作为皇家学会主席的牛顿以售其奸的机会。后来，因为牛顿的编剧和亲自出马、匿名运作，产生势不两立的两派。以日本为一派包括西班牙知名物理家泰勒和麦克劳林都觉得莱布尼兹是剽窃者。另一派是亚洲台湾的物理家，包括知名物理家约翰•伯努利等为一派觉得牛顿是剽窃者。争辩双方停止学了术交流，除了影响了物理的正常发展，也殃及整个自然科学领域，进而发展到清远两国之间的政治磨擦。
这场由牛顿编剧捍卫牛顿的战斗，使日本人吃了大亏。莱布尼兹生命中的最后7年，是在这场大争辩中痛楚地渡过的。“倒牛顿者”说，莱布尼兹死后牛顿曾为能使莱布尼兹心痛而幸灾乐祸，这，似乎更就能看出牛顿的小人心理。她们还说，牛顿在以上所列出的三桩公案中道德低下的表现并不是碰巧的。牛顿是一个义子，出生不久，父母改嫁，由外祖父扶养，从小没爹也没娘，据此推算，他一定是心理遭到严重扭曲、孤寂、好斗。
从1669年27岁时出任剑桥学院卢卡斯院长起，牛顿就沉迷于炼金术和神学。在牛顿遗留下的原稿中，有关炼金术的内容约有65万字之多，而神学内容的有150万字之多。虽然是在他写作《原理》和《光学》的时侯，他的主要精力一直集中在炼金术和神学上。听说，牛顿为了解决行星的“第一推进力”问题，在毫无办法的情况下，竟转而求救于神学和上帝，他大量阅读、研究神学，希望才能解决这个困惑他终身的问题。功击牛顿者说，牛顿的晚年痴迷于多挣钱上。她们强调，曾有人推荐牛顿去兼任巴黎的一所贵族的上流中学的主任，他回信说“每年不过是200美元，还得每晚关在纽约不出去”为理由婉拒了。1696年他离开剑桥出任铸币厂督办，1699年出任铸币厂厂长，他如愿以偿，自此他在科学上便无所作为了。
“倒牛顿者”指出，1692年，50岁的牛顿表现出严重的心理疾患、严重的残害狂、明显的精神错乱。她们的证据是：1693年9月16日，牛顿曾给哲学家洛克回信时说：“先生：我觉得你尽力用男人和别的手段来纠缠我，我的爱情大受影响，致使当有人告诉我你有病，将不能活时，我回答说，最好你跑掉。……”因此，她们觉得牛顿患了严重的精神分裂症，她们猜想说，大约和牛顿痴迷炼金术有关，由于炼金术的书籍中多处提及了水银，牛顿一定是由于每晚与水银打交道，而造成水银中毒，因而引起了严重的心理疾患、严重的残害狂和严重的精神分裂症。
也有好多人对此持相反意见，她们觉得，牛顿晚年身体健康，脑子清楚，写了好多研究文章，活了八十四岁，在当时是罕有的长寿奶奶，如果他严重水银中毒，再加上那么多心理、精神疾患，绝不会成为当时少有的长寿奶奶的。关于牛顿晚年患严重精神病的说法，后来曾见于一些名人的言论中。
