牛津通识读本：牛顿新传 [15]
认同牛顿学说的古人
到1685年11月，牛顿已经完成了《原理》的一份初稿。这份初稿也叫《论物体的运动》，由两卷构成：一卷通常被称为《运动讲义》，另一卷是《论世界体系》。《运动讲义》扩充了原来《论运动》（及其各个修订稿）中提出的那些证明。在这里，牛顿试图解决在考虑两个以上物体之间的相互吸引作用时所遇到的那些棘手问题。
在1685到1686年的冬天，牛顿对《运动讲义》进行了扩充。他进一步分析了卫星（一个抽象天体，但其性质实际上与月球一模一样）在两个或多个天体（也是抽象体，但明显指的是太阳和地球）作用下的运动情况，增加了一个很权威的命题（XXXIX），毫不含糊地提到了他掌握的微积分知识。莱布尼茨在1684年首次发表了微积分的基本公理。牛顿这么做在一定程度上无疑是为了声明自己创立微积分并没有依赖莱布尼茨的工作。1686年早期，牛顿扩充了对阻力介质中的运动的处理。这一分析的篇幅变得非常之长，以至于牛顿将它单独列出，后来构成了《原理》的第二卷。第一部分是对无阻力介质中的运动的分析，后来成了《原理》的第一卷。在第二卷的定稿中，牛顿增加了更为复杂的关于压力和胶粘性的内容，认为笛卡儿提出的涡旋在物理上是不可能存在的。
在1685年完成的那部著作第二卷（即《论世界体系》）的开头，牛顿提到了支撑柏拉图、毕达哥拉斯和罗马贤王努马·庞皮利乌斯的著作的古代哲学与天文学。努马曾“为女灶神维斯太建造了一座圆形的庙宇，下令在庙中央燃起一堆火，并要保持长明不灭”，以此象征以太阳为中心的世界体系。与大部分同代人一样，牛顿也认为古人对自然世界有过正确的认识，只不过这种知识在后来遗失了。牛顿在17世纪80年代中期撰写了一长篇论文（《外邦人神学的哲学起源》），认为古人曾经相信宇宙是以太阳为中心的，但是这一认识被后人误解和歪曲了。对那些以太阳为中心的宇宙的象征性表述，毕达哥拉斯和其他一些人能够正确理解其中的真正含义：太阳居于中心，周围则环绕着沿同心轨道运行的行星。但是，亚里士多德等希腊人则假定这样一个系统的中心是地球。
最初，希腊人通过俄耳普斯和毕达哥拉斯从埃塞俄比亚人和埃及人那里获得了对自然世界的认识。埃塞俄比亚人和埃及人将这些真理藏起来不让普通人知道。在那时候，有一种仅供传授给专家的“神圣”哲学，还有一种公开向普通人传扬的“通俗”哲学。埃及人
借助音乐的音调，指出了行星的［正确］顺序。为了嘲笑俗人，毕达哥拉斯也借助全音程与半音程中的和声比例——而且更滑稽的是，借助天体音乐——来测算行星之间的距离以及地球与各个行星之间的距离。
在《论世界体系》中，牛顿再次提出这个观点：像迦勒底人一样，古埃及人已然知道彗星是天体现象，可以将彗星当做一种行星来对待。
古埃及人按照太阳系的模式修建庙宇，根据行星的顺序来给他们的众神命名。同样，古埃及人的宗教也是基于他们对天体的理解进行的仿效。牛顿偶尔还会提到古人的“天文神学”。将七个已知的行星（包括月球）与五种元素——气、水、土、火和上天之精髓——加起来，就能得到各古代宗教所共有的十二个主神。诺亚是土星和杰纳斯，有三个儿子。牛顿与其他历史学家一样，采取了一种“神话即历史”的方法，认为异教徒的神话描述的是被神话了的真实人物，只不过不同民族对他们的称呼不同而已。此中证据有：神话人物的名字多有相似之处，尤其是对神话人物的性格与行为的描述显然一模一样。
由此来看，《论世界体系》的第一部分应是牛顿在写就该文之时正在着手进行的一个更大项目的衍生物。在随后的几十年中，牛顿都曾下大工夫并以多种形式寻找古代文献中有关真正哲学的“线索”。例如，在稍后完成的一篇文章《宗教的起源》中，牛顿断言古代中国人、丹麦人、印度人、拉丁人、希伯来人、希腊人和埃及人都曾按照同样的习俗奉行崇拜，而英格兰的史前巨石群显然是又一座维斯太庙。牛顿继续写道，宗教的这一面是再“合理”不过的了：“在没有启示的条件下要获得对神的认识，除了借助自然框架之外”别无他途。由于拥有关于真正哲学的知识，他能够恢复那种一直被“遮盖”的神圣哲学，而这反过来又能保证他自己对世界的解释是正确的。牛顿的神学工作旨在恢复真正的宗教，同样，牛顿也一直认为自己所从事的科学工作在本质上就是为了恢复已经丧失了的知识。
《原理》
《运动讲义》研究的是一个抽象的数学体系，《论世界体系》的其余部分则研究了潮汐的数据（系1685年秋通过通信从弗拉姆斯蒂德处获得），描述了钟摆实验、真实的月球以及其他来自真实世界的现象。牛顿将这些与《运动讲义》中描述的数学世界进行对比，进而断言，在那个抽象世界中运作的定律同样支配着我们真实世界中的现象。不过，此时的牛顿还无法在第二卷中对彗星做出充分的解释，所以他在1685到1686年的冬天经过不懈努力，终于提出了一个充分的解释。
《原理》的最后一部分即第三卷完成于1687年初，研究的是世界的真实体系。牛顿根据基本原则，通过天文数据和物理数据证明了地球在两极是扁平的（即地球是一个扁圆的球体）。最后，牛顿展示了他的物理学可以用来解释彗星的行动。如果找找以前记载了类似轮廓的彗星的资料，我们可能会觉得彗星的轨道是周期性的，因而是椭圆形的。虽然如此，我们还是可以将彗星接近太阳的轨道视为抛物线，而且这部分轨道可以通过实际测算来确定。在这里，牛顿花了一些篇幅来描述彗星的神奇功能。在彗星接近太阳的过程中，彗尾会从太阳的物质中获得补给，这反过来又会更新彗星的流质成分。每当行星从彗星的尾巴中穿过，行星上的生物就会从彗星的流质中获得营养。牛顿还写道，空气中最精纯的部分，就是维持地球上一切生命的那部分，也来自彗星。显然，牛顿在此扩展了他在17世纪70年代所写的包含炼金术和哲学内容的著作中所描述的地球的循环体系。
1687年，《原理》面世。这部著作大胆地宣布了一个将影响后世科学研究达三个世纪之久的信条：假设应该被摒弃，设计精良的实验应该成为普遍数学定律的基础；这些普遍的数学定律在数量上越少越好，而且应该被视为准确无误，除非出现相反的证据。《原理》中最伟大的概念是万有引力定律。根据这一定律，大物体会彼此吸引，两个物体之间的引力等于常量“G”乘以它们质量的乘积再除以两物距离的平方（Gmm'/r2）。《原理》的划时代意义由此开始显现：拥有向心引力的不再只是巨大的行星了，因为从第三运动定律中可知，所有的大物体都会施加这样一种力。这就产生了一个令人惊叹的结论：宇宙中的每一个大物体都吸引其他每个物体。这将给牛顿和他的同代人提出一些重大的问题。究竟什么是引力？宇宙一端的物体如何向另一端的物体施加这种引力？引力通过何种媒介运作？
在将《原理》的最后一批书稿发往伦敦之前不久，牛顿还为《原理》撰写了一篇不同寻常的《结论》，在其中声称《原理》中的分析方法可以用来研究地球上的一切现象。牛顿已经用万有引力解释了宏观现象，在此方法的基础上，他认为应该援引短程力来解释“无数”其他的局部性运动。这些运动因过于微小而无法察觉，但正是它们引起了地球上的诸多现象，例如电、磁、热、发酵、化学转变、动物的生长等。
牛顿在第二卷中分析天上的运动时完全摒弃了他二十年来一直倚重的以太。同样，在分析地球上的现象时牛顿也摒弃了以太。他提出就用他所说的吸引力与排斥力来取代以太。他用通俗的言语说，人们传统上就用“引力”这个概念来形容微粒借以“冲向彼此”的任何一种力。在短程范围内，这些力具有吸引性。这可以解释他以前在炼金术和哲学工作中注意到的物质“凝结”的属性。距离再大一些，这些力就变成排斥性的了。这可以解释之前在《假说》中用以太来解释的表面张力现象（例如苍蝇可以在水上行走）。不过，牛顿声称这类力有好几种，不过这就与他提出的哲学家应该采纳尽可能少的普遍原则的要求有点冲突了。
牛顿还写道，他之所以提到这些力，只是为了鼓励进一步的实验而已。不过，他接着又基于物质的基本原料是相同的这一观点提出了一个推测。因为绝大部分空间都是空的，所以促使物体结合的那些力会使物体结合形成规则的结构，“如同雪和盐的形成过程那样，几乎就像艺术的产物”。物质内部会有网状的结构，由很长且富有弹性的几何竿组成。这一点可用来解释为什么有些物体要比其他的物体更容易加热或者可以让更多的光线穿过。牛顿再次援用接近炼金术语言的术语，称在吸引力的作用下，物质基本元素的不同网状排列能够让嬗变得以发生。牛顿使用海尔蒙特的概念断言，水“这种稀薄物质”通过发酵可以转变为动物、植物和矿物中“更稠密的物质”，并且最终可以“转化为矿物质和金属物质”。在另一方面，斥力则能让稠密的物体变成蒸气、挥发物或空气，而让更稀薄的物体变成光本身。牛顿的这个微观世界设想令人吃惊，但他最后却取消了出版这篇《结论》的计划，而是将它浓缩为一篇前言的草稿。不过，就是这篇前言在《原理》的定稿中也没有出现。
冒充大师——胡克
1686年5月，就在《原理》第一卷被介绍给皇家学会之后不久，哈雷告诉牛顿胡克对其中的平方反比定律有“一些要求”，声称是他让牛顿注意到这一定律的。虽然胡克并没有对由平方反比定律证明出圆锥曲线提出任何权力要求，但这一次牛顿则对胡克完全失去了耐心。牛顿告诉哈雷，胡克在1679到1680年与他的整个通信过程中都跟他纠缠不清，而且此人没有给他带来一点他原先不知道的东西。几天后，在细读了一些过去的论文之后，牛顿非常生气地发现原来胡克仅仅“猜测到”平方反比定律会一直延伸到地球的中心，而且他的这种猜测还是错误的。牛顿告诉哈雷，他决定停止第三卷的撰写工作，因为哲学“就像一个傲慢无礼、争论不休的女人，一个男人一旦与她发生纠葛，无异于惹上了一场官司”。
牛顿并没有就此打住。他告诉哈雷，就在基本写完该信的时候，他听说胡克正在“蛊惑人心，伪称我的一切都源于他，并希