ประวัติ  ของ เซอร์ ไอแซก นิวตัน

เซอร์ ไอแซก นิวตัน

ไอแซค นิวตัน เป็นนักวิทยาศาสตร์เอกของโลกชาวอังกฤษที่มีความเชี่ยวชาญหลายด้าน ไม่ว่าจะเป็นฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์ และปรัชญา โดยในยุคเดียวกัน นิวตันเป็นผู้ที่สร้างผลงานที่โดดเด่นมากที่สุด ไม่ว่าจะเป็นกฎแรงดึงดูดระหว่างมวล กฎการเคลื่อนที่ คณิตศาสตร์แคลคูลัส และทฤษฎีด้านแสง ข้อแตกต่างของนิวตันที่ต่างจากนักวิทยาศาสตร์รุ่นก่อนๆ คือ นิวตันเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีความพิถีพิถันในการทำงาน การทำการทดลองของนิวตันจะมีระเบียบแบบแผนและมีการทดลองซ้ำหลายครั้งเพื่อขจัดของผิดพลาดที่เกิดขึ้น รวมไปถึงการจดบันทึกที่มีระบบและมีรายละเอียด
                                                                    วัยเยาว์

ไอแซค นิวตัน เกิดเมื่อวันที่ 25 ธันวาคม ค.ศ.1642 ที่วูลส์ทอร์ป แคว้นลินคอล์นเชียร์ ประเทศอังกฤษ นิวตันกำพร้าบิดาตั้งแต่เกิด อีกทั้งเมื่ออายุได้ 3 ขวบ มารดาของนิวตันได้แต่งงานใหม่ และพ่อเลี้ยงใหม่บังคับให้นิวตันย้ายไปอยู่กับยาย แต่นิวตันเองก็เข้ากับยายได้ไม่ค่อยจะดีในตลอดช่วงเวลาหลายปีที่อาศัยอยู่กับยาย ทำให้ชีวิตวัยเด็กของนิวตันเป็นช่วงชีวิตที่ไม่สมบูรณ์เหมือนกับเด็กคนอื่นๆ

นิวตันเริ่มต้นเข้าเรียนหนังสือที่โรงเรียนในหมู่บ้าน เมื่อเริ่มต้นเรียนหนังสือครั้งแรกนั้น นิวตันไม่ได้เป็นนักเรียนที่แสดงความสามารถพิเศษใดๆ ออกมาว่าเป็นจะเป็นนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ในอนาคตอย่างไรก็ตาม ในช่วงเวลาต่อมา ความสามารถในด้านการประดิษฐ์และพรสวรรค์ด้านวิทยาศาสตร์ของนิวตันได้เริ่มปรากฏขึ้น

วัยศึกษา

ในช่วงเรียนมัธยมปลาย อนาคตของนิวตันอยู่บนทางสองแพร่ง โดยมารดาของนิวตันต้องการให้นิวตันยุติการเรียนเพื่อมาช่วยงานในฟาร์มของครอบครัว แต่ลุงและอาจารย์ใหญ่โรงเรียนมัธยมได้ตระหนักถึงความสามารถและความเฉลียวฉลาดของนิวตันจึงได้เกลี้ยกล่อมมารดาของนิวตันให้อนุญาตให้นิวตันได้เรียนต่อจนจบมัธยมปลาย ซึ่งถ้านิวตันไม่ได้บุคคลทั้งสอง เราคงจะไม่รู้จักนิวตันในฐานะนักวิทยาศาสตร์เอกของโลก

ในปี 1661 (อายุ 19 ปี) นิวตันได้เข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ซึ่งเป็นมหาวิทยาลัยที่มีชื่อเสียงที่สุดแห่งหนึ่งของอังกฤษ ถึงแม้ครอบครัวของนิวตันไม่ได้มีฐานะที่ยากจน แต่การเรียนในมหาวิทยาลัยจำเป็นที่จะมีค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างสูง นิวตันจึงต้องทำงานหาเงินช่วยเหลือตนเอง โดยเป็นคนทำความสะอาดห้องพักนักศึกษาในหอพักของมหาวิทยาลัย และทำงานเป็นพนักงานเสริฟอาหาร ในระยะปีแรกๆ ที่นิวตันเข้ามาเรียนนั้น ยังไม่มีชื่อเสียงโด่งดังในทางใดๆ จนกระทั่งปี ค.ศ. 1663 นักปราชญ์ชาวกรีกไอแซค บาร์โรว (Issac Barrow) ได้ย้ายมาประจำแผนกคณิตศาสตร์ โดยบาร์โรวผู้นี้เป็นนักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงมากคนหนึ่งของยุโรปขณะนั้นเช่นเดียวกับปาสคาล (Pascall) และวอลลิส (Wallis)

บาร์โรวได้ช่วยสอนนิวตัน และทำให้ความเป็นอัจฉริยะของนิวตันเริ่มต้นฉายแววขึ้น และในปี ค.ศ. 1664 ขณะที่นิวตันมีอายุได้ 22 ปี นิวตันได้สอบชิงทุนการศึกษาและสอบได้เป็นที่ 1 จากผู้ที่เข้าสอบทั้งหมด 45 คน ขณะที่ได้รับทุนเล่าเรียนอยู่นั้น นิวตันได้ศึกษาด้านปรัชญาและดาราศาสตร์ พื้นฐานความรู้เหล่านี้เสริมให้นิวตันคิดค้นวิชาคณิตศาสตร์แขนงใหม่ซึ่งกลายมาเป็นแคลคูลัสในท้ายที่สุด
                           ปีมหัศจรรย์ : ผลงานค้นคว้าที่บ้าน

หลังจากสำเร็จการศึกษาในปี 1665 (อายุ 23 ปี) มหาวิทยาลัยได้ถูกปิดลงเนื่องจากเกิดการระบาดของกาฬโรคครั้งใหญ่ในอังกฤษ ทำให้นักศึกษาทุกคนรวมทั้งนิวตันต้องเดินทางกลับภูมิลำเนาเดิมของตนเอง ซึ่งในระหว่างที่กลับมาอยู่ที่บ้านเป็นเวลาร่วม 2 ปี นิวตันได้ค้นคว้าเรื่องคณิตศาสตร์ชั้นสูง ความรู้ที่เกี่ยวกับแสง และแรงโน้มถ่วงโลก ซึ่งช่วงเวลา 2 ปีนี้เอง (1665- 1666) นิวตันได้สร้างผลงานที่ยิ่งใหญ่ทางวิทยาศาสตร์ถึง 3 เรื่องด้วยกัน ได้แก่ สร้างคณิตศาสตร์แคลคูลัส วิเคราะห์สเปกตรัมแสง และ กฎแรงโน้มถ่วงโลก อย่างไรก็ตาม ในช่วงเวลานั้น นิวตันไม่ได้ตีพิมพ์ผลงานดังกล่าวออกเผยแพร่ แต่ปรากฏอยู่ในสมุดจดบันทึกการทำงานของนิวตันเอง

ในปี 1667 (อายุ 25 ปี) มหาวิทยาลัยได้เปิดทำการอีกครั้ง นิวตันได้กลับมาศึกษาต่อที่เคมบริดจ์อีกครั้ง ด้วยผลงานที่ได้ค้นคว้าในระหว่างที่พักอยู่ที่บ้าน และการผลักดันของศาตราจารย์บาร์โรว ทำให้นิวตันได้รับปริญญาโท และถูกแต่งตั้งให้เป็นสมาชิกแห่งวิทยาลัยตรินิตี้ (หนึ่งในวิทยาลัยของเคมบริดจ์)

ในปี 1668 นิโคลาส เมอร์เคเตอร์ นักคณิตศาสตร์ชาวเดนมาร์กได้ตีพิมพ์หนังสือชื่อ "ลอการิทโมเทคเนีย" และเมื่อนิวตันได้อ่านหนังสือดังกล่าวแล้ว นิวตันถึงกับตระหนักว่าสิ่งที่เมอร์เคเตอร์เขียนนั้นเป็นคณิตศาสตร์ที่เขาได้สร้างขึ้นเมื่อปี 1666 ในขณะพักอยู่ที่วูลส์ทอร์ป แต่ด้วยความช่วยเหลือของบาร์โรว ทำให้ผลงานคณิตศาสตร์ของนิวตันได้รับการเผยแพร่ และเป็นที่ยอมรับจากนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำในยุโรปว่า นิวตันเป็นผู้คิดค้นก่อน เนื่องจากบาร์โรว์เป็นศาสตราจารย์ของเคมบริดจ์และเป็นผู้เดียวที่ทราบว่านิวตันได้ค้นคว้าและสร้างคณิตศาสตร์ดังกล่าวขึ้นในปี 1666 ในช่วงที่กาฬโรคระบาดในอังกฤษ จึงอาจกล่าวได้ว่า ถ้าไม่ได้รับการช่วยเหลือและการรับประกันจากบาร์โรวแล้ว เครดิตและชื่อเสียงของผู้ที่คิดค้นจะต้องตกเป็นของมอร์เคเตอร์อย่างแน่นอน เพราะในขณะนั้นนิวตันยังไม่ได้มีชื่อเสียงโด่งดังและไม่เป็นที่รู้จักหรือยอมรับจากนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำ

ปี 1669 บาร์โรวได้ลาออกจากตำแหน่งศาตราจารย์ทางคณิตศาสตร์ และพร้อมกับสนับสนุนให้นิวตันขึ้นดำรงตำแหน่งแทนด้วยวัยเพียง 27 ปี ซึ่งถือได้ว่าดำรงตำแหน่งศาตราจารย์ทางคณิตศาสตร์ที่มีอายุน้อยที่สุด ในระยะเริ่มต้นการดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์ นิวตันได้ค้นคว้าเรื่องทางด้านแสงต่อเนื่องจากที่ได้ศึกษาค้นคว้าในขณะพักอยู่ที่บ้านที่วูลส์ทอร์ป และได้สร้างกล้องโทรทรรศน์แบบใหม่ที่เรียกว่า "กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง" ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงกว่ากล้องที่สร้างโดยกาลิเลโอ

ในช่วงปี 1670 ถึง 1672 นิวตันเน้นการค้นคว้าในด้านแสงเป็นหลัก จนทำให้ได้รับแต่งตั้งเป็นสมาชิกของราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน (Royal Society of London) ในปี 1672 (นิวตันอายุ 30 ปี) ราชสมาคมเป็นแหล่งรวมของนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำของอังกฤษและยุโรป โดยมีราชวงศ์อังกฤษเป็นผู้ให้การสนับสนุน

ในปี 1672 นิวตันได้เขียนบทความวิชาที่อธิบายถึงผลการค้นคว้าที่เกี่ยวกับสีและแสง โดยตีพิมพ์ในวารสารของราชสมาคม แต่ทฤษฎีแสงของ
นิวตันได้รับการวิจารณ์ในเชิงลบอย่างมากจากโรเบิร์ต ฮุก ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำผู้หนึ่งของอังกฤษ ซึ่งนับว่าเป็นครั้งแรกที่นิวตันได้เผชิญหน้ากับคนที่มีความรู้ความสามารถในระดับที่เท่าเทียมกัน ความขัดแย้งในครั้งนี้ทำให้นิวตันและฮุกเป็นศัตรูกันตลอดช่วงชีวิตของทั้งคู่

การทดลองด้านแสงของนิวตัน

ไม่ประสบผลสำเร็จในการเล่นแร่แปรธาตุในยุคสมัยก่อนนิวตัน นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งได้ชอบทดลองการเล่นแร่แปรธาตุ ซึ่งต่อมาได้มีพัฒนาการจนเป็นศาสตร์ด้านวิชาเคมีในปัจจุบันหลังจากการโต้เถียงกับฮุกในครั้งนั้น ทำให้นิวตันเกิดความเบื่อหน่ายในการค้นคว้าด้านคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ นิวตันจึงหันไปค้นคว้าการเล่นแร่แปรธาตุอยู่ช่วงเวลาหนึ่ง โดยนิวตันตั้งใจจะค้นคว้าอย่างมีระบบและนำคณิตศาสตร์มาใช้ในการอธิบาย เพื่อให้การเล่นแร่แปรธาตุได้รับการยอมรับในเชิงวิทยาศาสตร์มากขึ้น ซึ่งแต่เดิมนั้นการเล่นแร่แปรธาตุถูกมองว่าเป็นเรื่องเวทมนตร์หรือไสยศาสตร์หลังจากใช้เวลาค้นคว้า 4 ถึง 5 ปี นิวตันประสบผลสำเร็จเพียงเล็กน้อย และได้ตัดสินใจยุติการค้นคว้าด้านนี้ลงในปี 1679

พรินซิเพีย(Principia)                                                                                                                                            หลังจากยุติการทดลองด้านเคมีลง นิวตันหันกลับมาค้นคว้าเรื่องกลศาสตร์ต่อ อย่างไรก็ตาม ความขัดแย้งกับฮุกก็ยังคงดำเนินต่อไป โดยฮุกไม่ยอมรับสิ่งที่นิวตันเสนอ และจะกล่าวว่าตัวเขาเอง (ฮุก) เป็นผู้ที่คิดได้คนแรก โดยเฉพาะในประเด็นเรื่องที่เกี่ยวกับกฎการเคลื่อนที่ ซึ่งมีผู้วิเคราะห์ภายหลังว่า อาจจะเป็นเรื่องที่ไม่แปลกนัก เนื่องจากฮุกเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่เก่ง และค้นคว้าในหลายๆ เรื่องในเวลาเดียวกัน แต่ฮุก แตกต่างจากนิวตันตรงที่ว่าฮุกไม่ได้ค้นคว้าในเชิงลึกเหมือนกับที่นิวตันทำ

ความขัดแย้งกับฮุกในประเด็นว่าใครเป็นคนแรกที่คิดค้นกฎที่เกี่ยวกับกฎการเคลื่อนที่ได้ ทำให้เพื่อนสนิทของนิวตันได้หว่านล้อมและเกลี้ยกล่อมให้นิวตันตีพิมพ์ผลงานที่เกี่ยวกับกฎการเคลื่อนที่ เพื่อจะได้เป็นการยุติความขัดแย้งดังกล่าว โดยเพื่อนสนิทของนิวตันได้ยกกรณีที่เกิดขึ้นในปี 1668 เมื่อมอร์เคเตอร์ตีพิมพ์ผลงานด้านคณิตศาสตร์ที่นิวตันได้คิดไว้ก่อน

นิวตันได้เริ่มต้นเขียนหนังสือเล่มดังกล่าวในกลางปี 1684 หลังจากใช้เวลา 2 ปี นิวตันได้เขียนหนังสือที่ชื่อว่า Philosophiae Naturalis Principia Mathematica หรือเรียกสั้นๆว่า "Principia" เสร็จสมบูรณ์ลงในเดือนเมษายน ปี 1686 (นิวตันอายุ 44 ปี) โดยหนังสือเล่มนี้อธิบายกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันทั้ง 3 ข้อและกฎแรงดึงดูดระหว่างมวลที่โด่งดังจนมาถึงปัจจุบัน โดยหนังสือ Principia เล่มนี้ ได้รับการยกย่องว่าเป็นผลงานทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่มาก
แคลคูลัส: นิวตันหรือไลบ์นิซ เป็นผู้คิดค้นคนแรก ?

จากอุปนิสัยส่วนตัวของนิวตัน ที่ไม่ยอมเผยแพร่ผลงานการค้นคว้าของตนเองจนกว่าจะมั่นใจว่าทุกสิ่งทุกอย่างพร้อมแล้วสำหรับการเผยแพร่สู่สาธารณชน ทำให้เกิดความขัดแย้งกับนักวิทยาศาสตร์ผู้อื่นที่ทำการเผยแพร่ผลงานที่คล้ายกันและตีพิมพ์ผลงานดังกล่าวก่อนในปี 1684 นักวิทยาศาสตร์ ชาวเยอรมัน ชื่อ กอตต์ฟรีด วิลเฮล์ม ฟอน ไลบ์นิซ ได้ตีพิมพ์ผลงานทางคณิตศาสตร์ที่เรียกว่าแคลคูลัส ทำให้นิวตันต้องออกมากล่าวว่า ตัวนิวตันเองที่เป็นผู้คิดค้นคนแรกตั้งแต่ปี 1666 โดยนิวตันเรียกคณิตศาสตร์ดังกล่าวว่า "fluxion" ทำให้นิวตัวและไลบ์นิซมีข้อโต้เถียงกันอย่างรุนแรง

กอตต์ฟรีด วิลเฮล์ม ฟอน ไลบ์นิซ

จากการค้นคว้าหลักฐานต่างๆ ในภายหลังพบว่า ในขณะที่ไลบ์นิซพำนักที่กรุงลอนดอนในฐานะสมาชิกของราชสมาคม ไลบ์นิซได้พบปะกับนักคณิตศาสตร์รวมทั้งศาสตราจารย์บาร์โรวที่ทำงานร่วมกับนิวตัน โดยไลบ์นิซได้อ่านผลงานชิ้นหนึ่งของนิวตันจนเข้าใจ และได้นำมาพัฒนาเป็นแคลคูลัส พร้อมกับประกาศว่าตนเองเป็นผู้สร้างแคลคูลัสขึ้นเป็นคนแรก จึงทำให้นิวตันโกรธมากความขัดแย้งระหว่างนิวตันและไลบ์นิซได้เริ่มขึ้น โดยมีศาสตร์แคลคูลัสเป็นเดิมพัน อย่างไรก็ตาม จากความน่าเชื่อถือรวมกับชื่อเสียงของนิวตัน ทำให้นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ที่ราชสมาคมไม่เชื่อว่าไลบ์นิซจะเป็นผู้คิดค้นเป็นคนแรก ซึ่งนิวตันเป็นผู้ชนะอีกครั้ง แต่อย่างไรก็ตาม ในภายหลังได้มีการยอมรับว่าทั้งนิวตันและไลบ์นิซเป็นผู้สร้างแคลคูลัส
ผู้อำนวยการโรงกษาปณ์

หลังจากที่เขียนหนังสือ Principia เสร็จ ในช่วงปี 1693-1696 นิวตันได้ป่วยเป็นโรคซึมเศร้า เนื่องจากสาเหตุหลายประการ อาทิเช่น การทำงานหนักและพักผ่อนไม่เพียงพอ การสูญเสียมารดา และอาจจะมีสารพิษสะสมในร่างกายจากการทดลองเล่นแร่แปรธาตุหลายปีที่ผ่านมาหลังจากทำงานที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์เป็นเวลาร่วม 35 ปี ในปี 1696 (อายุ 54 ปี) นิวตันได้รับเชิญจากพระเจ้าชาร์ลที่ 2 ให้เข้ารับดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการโรงกษาปณ์ กรมธนารักษ์ นิวตันตอบรับข้อเสนอดังกล่าว ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตครั้งใหญ่ จากนักวิทยาศาสตร์เป็นนักบริหาร อย่างไรก็ตาม นิวตันได้นำทักษะและความสามารถทางวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ในการทำงานที่กรมธนารักษ์ โดยพัฒนาเหรียญกษาปณ์ให้ทันสมัย
                                ประธานราชสมาคม หนังสือออพติกส์ และตำแหน่ง "เซอร์"

ในขณะที่นิวตันทำงานให้กับกรมธนารักษ์ ถึงแม้นิวตันจะพักอยู่ในกรุงลอนดอน แต่ก็ไม่ได้เข้าร่วมกิจกรรมของราชสมาคมมากนัก เนื่องจากฮุกยังดำรงตำแหน่งระดับสูงอยู่ในราชสมาคม จนกระทั่งฮุกเสียชีวิตลงในปี 1703 สมาชิกของราชสมาคมได้ลงมติเลือกนิวตันเป็นประธานราชสมาคม โดยขณะนั้นนิวตันมีอายุได้ 61 ปี และดำรงตำแหน่งไปตลอดอายุขัยของนิวตัน รวมเป็นเวลาถึง 24 ปีก่อนเข้ารับตำแหน่งประธานราชสมาคม ราชสมาคมอยู่ในยุคที่ค่อนข้างตกต่ำเนื่องจากมีปัจจัยทางการเมืองเข้าแทรกแซง แต่เมื่อนิวตันเข้ารับตำแหน่งประธานแล้ว นิวตันได้ฟื้นฟูและปฏิรูปแนวทางการดำเนินงานของสมาคมจนมีสมาชิกเพิ่มขึ้น และทำให้สมาคมมีชื่อเสียงโด่งดังเป็นที่ยอมรับจนถึงปัจจุบัน

ในปี 1704 นิวตันได้เขียนหนังสือที่เกี่ยวกับความรู้ด้านแสง จากการค้นคว้าที่สะสมมาตั้งแต่ 1666 โดยหนังสือเล่มดังกล่าวมีเชื่อว่า "optics" ซึ่งเหตุผลประการหนึ่งที่นิวตันยอมเขียนหนังสือเล่มนี้ ก็เนื่องจากฮุกได้เสียชีวิตลงไปก่อนแล้ว ถ้าฮุกยังมีชีวิตอยู่ก็คงจะมีเรื่องขัดแย้งกับนิวตันอย่างไม่มีข้อยุติในปี 1705 (อายุ 63 ปี) นิวตันได้รับพระราชทานยศชั้นอัศวิน ในตำแหน่งเซอร์ จากสมเด็จพระราชินีแอน ซึ่งถือได้ว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ได้รับเกียรตินี้
                                                   วิหารเวสต์มินสเทอร์ แอบบี

นิวตันเสียชีวิตลงในวันที่ 20 มีนาคม 1727 ด้วยวัย 84 ปี ศพของนิวตันถูกฝังไว้ที่วิหารเวสต์มินสเทอร์ แอบบี ในกรุงลอนดอน ซึ่งเป็นสถานที่ฝังพระศพของกษัตริย์ ราชินี และเชื้อพระวงษ์ชั้นสูงเท่านั้น 

ถ้าฉันสามารถมองได้ไกลนั้นก็เพราะฉันยืนอยู่บนไหล่ของยักษ์"  เซอร์ ไอแซก นิวตัน เป็นนักฟิสิกส์ นักคณิตศาสตร์ นักดาราศาสตร์ นักปรัชญา นักเล่นแร่แปรธาตุ และนักเทววิทยาชาวอังกฤษ

            งานเขียนในปี ค.ศ. 1687 เรื่อง Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (เรียกกันโดยทั่วไปว่า Principia) ถือเป็นหนึ่งในหนังสือที่มีอิทธิพลที่สุดในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ เป็นรากฐานของวิชากลศาสตร์ดั้งเดิม ในงานเขียนชิ้นนี้ นิวตันพรรณนาถึง กฎแรงโน้มถ่วงสากล และ กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ซึ่งเป็นกฎทางวิทยาศาสตร์อันเป็นเสาหลักของการศึกษาจักรวาลทางกายภาพตลอดช่วง 3 ศตวรรษถัดมา นิวตันแสดงให้เห็นว่า การเคลื่อนที่ของวัตถุต่างๆ บนโลกและวัตถุท้องฟ้าล้วนอยู่ภายใต้กฎธรรมชาติชนิดเดียวกัน โดยแสดงให้เห็นความสอดคล้องระหว่างกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ของเคปเลอร์กับทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของตน ซึ่งช่วยยืนยันแนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางจักรวาล และช่วยให้การปฏิวัติวิทยาศาสตร์ก้าวหน้ายิ่งขึ้น

                        นิวตันสร้างกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงที่สามารถใช้งานจริงได้เป็นเครื่องแรกและพัฒนาทฤษฎีสีโดยอ้างอิงจากผลสังเกตการณ์ว่า ปริซึมสามเหลี่ยมสามารถแยกแสงสีขาวออกมาเป็นหลายๆ สีได้ ซึ่งเป็นที่มาของสเปกตรัมแสงที่มองเห็น เขายังคิดค้นกฎการเย็นตัวของนิวตัน และศึกษาความเร็วของเสียงในทางคณิตศาสตร์ นิวตันกับก็อตฟรีด ไลบ์นิซ ได้ร่วมกันพัฒนาทฤษฎีแคลคูลัสเชิงปริพันธ์และอนุพันธ์ เขายังสาธิตทฤษฎีบททวินาม และพัฒนากระบวนวิธีของนิวตันขึ้นเพื่อการประมาณค่ารากของฟังก์ชัน รวมถึงมีส่วนร่วมในการศึกษาอนุกรมกำลัง นิวตันไม่เชื่อเรื่องศาสนา เขาเป็นคริสเตียนนอกนิกายออร์โธดอกซ์ และยังเขียนงานตีความคัมภีร์ไบเบิลกับงานศึกษาด้านไสยศาสตร์มากกว่างานด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์เสียอีก เขาต่อต้านแนวคิดตรีเอกภาพอย่างลับๆ และเกรงกลัวในการถูกกล่าวหาเนื่องจากปฏิเสธการถือบวชไอแซก นิวตัน ได้รับยกย่องจากปราชญ์และสมาชิกสมาคมต่างๆ ว่าเป็นหนึ่งในผู้ทรงอิทธิพลที่สุดในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติไอแซก นิวตัน เกิดเมื่อวันที่ 4 มกราคม ค.ศ. 1643 (หรือ 25 ธันวาคม ค.ศ. 1642 ตามปฏิทินเก่า) ที่วูลส์ธอร์พแมนเนอร์ ท้องถิ่นชนบทแห่งหนึ่งในลินคอล์นเชียร์ ตอนที่นิวตันเกิดนั้นประเทศอังกฤษยังไม่ยอมรับปฏิทินเกรกอเรียน ดังนั้นวันเกิดของเขาจึงบันทึกเอาไว้ว่าเป็นวันที่ 25 ธันวาคม 1642 บิดาของนิวตัน (ชื่อเดียวกัน) ซึ่งเป็นชาวนาผู้มั่งคั่งเสียชีวิตก่อนเขาเกิด 3 เดือน เมื่อแรกเกิดนิวตันตัวเล็กมาก เขาเป็นทารกคลอดก่อนกำหนดที่ไม่มีผู้ใดคาดว่าจะรอดชีวิตได้ มารดาของเขาคือ นางฮานนาห์ อายสคัฟ บอกว่าเอานิวตันใส่ในเหยือกควอร์ทยังได้ (ขนาดประมาณ 1.1 ลิตร) เมื่อนิวตันอายุได้ 3 ขวบ มารดาของเขาแต่งงานใหม่กับสาธุคุณบาร์นาบัส สมิธ และได้ทิ้งนิวตันไว้ให้มาร์เกรี อายส์คัฟ ยายของนิวตันเลี้ยง นิวตันไม่ชอบพ่อเลี้ยง และเป็นอริกับมารดาไปด้วยฐานแต่งงานกับเขา ความรู้สึกนี้ปรากฏในงานเขียนสารภาพบาปที่เขาเขียนเมื่ออายุ 19: "ขอให้พ่อกับแม่สมิธรวมทั้งบ้านของพวกเขาถูกไฟผลาญ" นิวตันเคยหมั้นครั้งหนึ่งในช่วงปลายวัยรุ่น แต่เขาไม่เคยแต่งงานเลย เพราะอุทิศเวลาทั้งหมดให้กับการศึกษาและการทำงานนับแต่อายุ 12 จนถึง 17 นิวตันเข้าเรียนที่คิงส์สกูล แกรนแธม (มีลายเซ็นที่เชื่อว่าเป็นของเขาปรากฏอยู่บนหน้าต่างห้องสมุดโรงเรียนจนถึงทุกวันนี้) ต่อมาในเดือนตุลาคม ค.ศ. 1659 เขากลับไปบ้านเกิดเมื่อมารดาที่เป็นหม้ายครั้งที่ 2 พยายามบังคับให้เขาเป็นชาวนา แต่เขาเกลียดการทำนา ครูใหญ่ที่คิงส์สกูล เฮนรี สโตกส์ พยายามโน้มน้าวให้มารดาของเขายอมส่งเขากลับมาเรียนให้จบ จากแรงผลักดันในการแก้แค้นครั้งนี้ นิวตันจึงเป็นนักเรียนที่มีผลการเรียนสูงที่สุด เดือนมิถุนายน ค.ศ. 1661 นิวตันได้เข้าเรียนที่วิทยาลัยทรินิตี้ เคมบริดจ์ ในฐานะซิซาร์ (sizar; คือทุนชนิดหนึ่งซึ่งนักศึกษาต้องทำงานเพื่อแลกกับที่พัก อาหาร และค่าธรรมเนียม) ในยุคนั้นการเรียนการสอนในวิทยาลัยตั้งอยู่บนพื้นบานแนวคิดของอริสโตเติล แต่นิวตันชอบศึกษาแนวคิดของนักปรัชญายุคใหม่คนอื่นๆ ที่ทันสมัยกว่า เช่น เดส์การ์ตส์ และนักดาราศาสตร์ เช่น โคเปอร์นิคัส, กาลิเลโอ และเคปเลอร์ เป็นต้น ปี ค.ศ. 1665 เขาค้นพบทฤษฎีบททวินามและเริ่มพัฒนาทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ซึ่งต่อมากลายเป็นแคลคูลัสกณิกนันต์ นิวตันได้รับปริญญาในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1665 หลังจากนั้นไม่นาน มหาวิทยาลัยต้องปิดลงชั่วคราวเนื่องจากเกิดโรคระบาดครั้งใหญ่ แม้เมื่อศึกษาในเคมบริดจ์เขาจะไม่มีอะไรโดดเด่น แต่การศึกษาด้วยตนเองที่บ้านในวูลส์ธอร์พตลอดช่วง 2 ปีต่อมาได้สร้างพัฒนาการแก่ทฤษฎีเกี่ยวกับแคลคูลัส ธรรมชาติของแสงสว่าง และกฎแรงโน้มถ่วงของเขาอย่างมาก นิวตันได้ทำการทดลองเกี่ยวกับแสงอาทิตย์อย่างหลากหลายด้วยแท่งแก้วปริซึมและสรุปว่ารังสีต่างๆ ของแสงซึ่งนอกจากจะมีสีแตกต่างกันแล้วยังมีภาวะการหักเหต่างกันด้วย การค้นพบที่เป็นการอธิบายว่าเหตุที่ภาพที่เห็นภายในกล้องโทรทรรศน์ที่ใช้เลนส์แก้วไม่ชัดเจน ก็เนื่องมาจากมุมในการหักเหของลำแสงที่ผ่านแก้วเลนส์แตกต่างกัน ทำให้ระยะโฟกัสต่างกันด้วย จึงเป็นไม่ได้ที่จะได้ภาพที่ชัดด้วยเลนส์แก้ว การค้นพบนี้กลายเป็นพื้นฐานในการพัฒนากล้องโทรทรรศน์แบบกระจกเงาสะท้อนแสงที่สมบูรณ์โดยวิลเลียม เฮอร์เชล และ เอิร์ลแห่งโรส ในเวลาต่อมา ในเวลาเดียวกับการทดลองเรื่องแสงสว่าง นิวตันก็ได้เริ่มงานเกี่ยวกับแนวคิดในเรื่องการโคจรของดาวเคราะห์ค.ศ. 1667 เขากลับไปเคมบริดจ์อีกครั้งหนึ่งในฐานะภาคีสมาชิกของทรินิตี้ ซึ่งมีกฎเกณฑ์อยู่ว่าผู้เป็นภาคีสมาชิกต้องอุทิศตนถือบวช อันเป็นสิ่งที่นิวตันพยายามหลีกเลี่ยงเนื่องจากมุมมองของเขาที่ไม่เห็นด้วยกับศาสนา โชคดีที่ไม่มีกำหนดเวลาที่แน่นอนว่าภาคีสมาชิกต้องบวชเมื่อไร จึงอาจเลื่อนไปตลอดกาลก็ได้ แต่ก็เกิดปัญหาขึ้นในเวลาต่อมาเมื่อนิวตันได้รับเลือกให้ดำรงตำแหน่งเมธีลูเคเชียนอันทรงเกียรติ ซึ่งไม่อาจหลบเลี่ยงการบวชไปได้อีก ถึงกระนั้นนิวตันก็ยังหาทางหลบหลีกได้โดยอาศัยพระบรมราชานุญาตจากพระเจ้าชาร์ลส์ที่ 2

ชีวิตในการทำงาน

                        การหล่นของผลแอปเปิลทำให้เกิดคำถามอยู่ในใจของนิวตันว่าแรงของโลกที่ทำให้ผลแอปเปิลหล่นน่าจะเป็นแรงเดียวกันกับแรงที่ “ดึง” ดวงจันทร์เอาไว้ไม่ไปที่อื่นและทำให้เกิดโคจรรอบโลกเป็นวงรี ผลการคำนวณเป็นสิ่งยืนยันความคิดนี้แต่ก็ยังไม่แน่ชัดจนกระทั่งการการเขียนจดหมายโต้ตอบระหว่างนิวตันและโรเบิร์ต ฮุก ที่ทำให้นิวตันมีความมั่นใจและยืนยันหลักการกลศาสตร์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ได้เต็มที่ ในปีเดียวกันนั้น เอ็ดมันด์ ฮัลเลย์ได้มาเยี่ยมนิวตันเพื่อถกเถียงเกี่ยวกับคำถามเรื่องดาวเคราะห์ ฮัลลเลย์ต้องประหลาดใจที่นิวตันกล่าวว่าแรงกระทำระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวเคราะห์ที่ทำให้การวงโคจรรูปวงรีได้นั้นเป็นไปตามกฎกำลังสองที่นิวตันได้พิสูจน์ไว้แล้วนั่นเอง ซึ่งนิวตันได้ส่งเอกสารในเรื่องนี้ไปให้ฮัลเลย์ดูในภายหลังและฮัลเลย์ก็ได้ชักชวนขอให้นิวตันเขียนหนังสือเล่มนี้ขึ้น และหลังการเป็นศัตรูคู่ปรปักษ์ระหว่างนิวตันและฮุกมาเป็นเวลานานเกี่ยวกับการอ้างสิทธิ์ในการเป็นผู้ค้นพบ “กฎกำลังสอง” แห่งการดึงดูด หนังสือเรื่อง "หลักการคณิตศาสตร์ว่าด้วยปรัชญาธรรมชาติ” (Philosophiae naturalist principia mathematica หรือ The Mathematical Principles of Natural Philosophy) ก็ได้รับการตีพิมพ์ เนื้อหาในเล่มอธิบายเรื่องความโน้มถ่วงสากล และเป็นการวางรากฐานของกลศาสตร์ดั้งเดิม (กลศาสตร์คลาสสิก) ผ่านกฎการเคลื่อนที่ ซึ่งนิวตันตั้งขึ้น นอกจากนี้ นิวตันยังมีชื่อเสียงร่วมกับ กอทท์ฟรีด วิลเฮล์ม ไลบ์นิซ ในฐานะที่ต่างเป็นผู้พัฒนาแคลคูลัสเชิงอนุพันธ์อีกด้วยงานสำคัญชิ้นนี้ซึ่งถูกหยุดไม่ได้พิมพ์อยู่หลายปีได้ทำให้นิวตันได้รับการยอมรับว่าเป็นนักฟิสิกส์กายภาพที่ยิ่งใหญ่ที่สุด ผลกระทบมีสูงมาก นิวตันได้เปลี่ยนโฉมวิทยาศาสตร์ว่าด้วยการเคลื่อนที่ของเทห์วัตถุที่มีมาแต่เดิมโดยสิ้นเชิง นิวตันได้ทำให้งานที่เริ่มมาตั้งแต่สมัยกลางและได้รับการเสริมต่อโดยความพยายามของกาลิเลโอเป็นผลสำเร็จลง และ “กฎการเคลื่อนที่” นี้ได้กลายเป็นพื้นฐานของงานสำคัญทั้งหมดในสมัยต่อๆ มาในขณะเดียวกัน การมีส่วนในการต่อสู้การบุกรุกพื้นที่ของมหาวิทยาลัยอย่างผิดกฎหมายจากพระเจ้าเจมส์ที่ 2 ทำให้นิวตันได้รับการแต่งตั้งเป็นสมาชิกรัฐสภาในปี ค.ศ. 1689-90 ต่อมาปี ค.ศ. 1696 นิวตันได้รับการแต่งตั้งเป็นผู้ดูแลโรงผลิตกษาปณ์เนื่องจากรัฐบาลต้องการบุคคลที่ซื่อสัตย์สุจริตและมีความเฉลียวฉลาดเพื่อต่อสู้กับการปลอมแปลงที่ดาษดื่นมากขึ้นในขณะนั้นซึ่งต่อมา นิวตันก็ได้รับการแต่งตั้งเป็นผู้อำนวยการในปี ค.ศ. 1699 หลังจากได้แสดงความสามารถเป็นที่ประจักษ์ว่าเป็นผู้บริหารที่ยอดเยี่ยม และในปี ค.ศ. 1701 นิวตันได้รับเลือกเข้าสู้รัฐสภาอีกครั้งหนึ่งในฐานะผู้แทนของมหาวิทยาลัย และในปี ค.ศ. 1704 นิวตันได้ตีพิมพ์หนังสือเรื่อง “ทัศนศาสตร์” หรือ Optics ฉบับภาษาอังกฤษ (สมัยนั้นตำรามักพิมพ์เป็นภาษาละติน) ซึ่งนิวตันไม่ยอมตีพิมพ์จนกระทั่งฮุก คู่ปรับเก่าถึงแก่กรรมไปแล้ว

ชีวิตในครอบครัว

                        นิวตันไม่เคยแต่งงาน และไม่มีหลักฐานใดที่บ่งบอกว่าเขาเคยมีความสัมพันธ์เชิงชู้สาวกับผู้ใด[ต้องการอ้างอิง] แม้จะไม่สามารถระบุได้แน่ชัด แต่ก็เชื่อกันโดยทั่วไปว่าเขาถึงแก่กรรมไปโดยที่ยังบริสุทธิ์ ดังที่บุคคลสำคัญหลายคนกล่าวถึง เช่นนักคณิตศาสตร์ ชาลส์ ฮัตตัน นักเศรษฐศาสตร์ จอห์น เมย์นาร์ด เคนส์ และนักฟิสิกส์ คาร์ล เซแกน วอลแตร์ นักเขียนและนักปรัชญาชาวฝรั่งเศสซึ่งพำนักในลอนดอนในช่วงเวลาที่ฝังศพของนิวตัน อ้างว่าเขาได้ค้นพบข้อเท็จจริงนี้ เขาเขียนไว้ว่า "ผมได้รับการยืนยันจากหมอและศัลยแพทย์ที่อยู๋กับเขาตอนที่เขาตาย" (เรื่องที่อ้างกล่าวว่า ขณะที่เขานอนบนเตียงและกำลังจะตาย ก็สารภาพออกมาว่าเขายังบริสุทธิ์อยู่) ในปี 1733 วอลแตร์ระบุโดยเปิดเผยว่านิวตัน "ไม่มีทั้งความหลงใหลหรือความอ่อนแอ เขาไม่เคยเข้าใกล้หญิงใดเลย" นิวตันมีมิตรภาพอันสนิทสนมกับนักคณิตศาสตร์ชาวสวิส Nicolas Fatio de Duillier ซึ่งเขาพบในลอนดอนราวปี 1690 แต่มิตรภาพนี้กลับสิ้นสุดลงเสียเฉยๆ ในปี 1693 จดหมายติดต่อระหว่างคนทั้งคู่บางส่วนยังคงเหลือรอดมาถึงปัจจุบัน

บั้นปลายของชีวิต

                        ชีวิตส่วนใหญ่ของนิวตันอยู่กับความขัดแย้งกับบรรดานักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ โดยเฉพาะฮุก, ไลบ์นิซ และเฟลมสตีด ซึ่งนิวตันแก้เผ็ดโดยวิธีลบเรื่องหรือข้อความที่เป็นจิตนาการหรือไม่ค่อยเป็นจริงที่ได้อ้างอิงว่าเป็นการช่วยเหลือของพวกเหล่านั้นออกจากงานของนิวตันเอง นิวตันตอบโต้การวิพากษ์วิจารณ์งานของตนอย่างดุเดือดเสมอ และมักมีความปริวิตกอยู่เป็นนิจจนเชื่อกันว่าเกิดจากการถูกมารดาทอดทิ้งในสมัยที่เป็นเด็ก และความบ้าคลั่งดังกล่าวแสดงนี้มีให้เห็นตลอดการมีชีวิต อาการสติแตกของนิวตันในปี ค.ศ. 1693 ถือเป็นการป่าวประกาศยุติการทำงานด้านวิทยาศาสตร์ของนิวตัน หลังได้รับพระราชทานบรรดาศักดิ์เป็นขุนนางระดับเซอร์ในปี ค.ศ. 1705 นิวตันใช้ชีวิตในบั้นปลายภายใต้การดูแลของหลานสาว นิวตันไม่ได้แต่งงาน แต่ก็มีความสุขเป็นอย่างมากในการอุปการะนักวิทยาศาสตร์รุ่นหลัง ๆ และนับตั้งแต่ปี ค.ศ. 1703 เป็นต้นมาจนถึงวาระสุดท้ายแห่งชีวิต นิวตันดำรงตำแหน่งเป็นนายกราชสมาคมแห่งลอนดอนที่ได้รับสมญา “นายกสภาผู้กดขี่” เมื่อนิวตันเสียชีวิตลง พิธีศพของเขาจัดอย่างยิ่งใหญ่เทียบเท่ากษัตริย์ ศพของเขาฝังอยู่ที่มหาวิหารเวสต์มินสเตอร์ เช่นเดียวกับกษัตริย์และพระบรมวงศานุวงศ์ชั้นสูงของอังกฤษ เซอร์ไอแซก นิวตันมีชีวิตอยู่ตรงกับรัชสมัยของสมเด็จพระเจ้าปราสาททอง และสมเด็จพระสรรเพชญ์ที่ 9 หรือพระเจ้าท้ายสระแห่งสมัยกรุงศรีอยุธยา

ผลงาน

– ตั้งกฎแรงดึงดูดของโลก

– ตั้งกฎเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ

– ตั้งทฤษฎีแคลคูลัส (Calculus)

– ประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ชนิดหักเหแสง

– ค้นพบสมบัติของแสงที่ว่า แสงสีขาวประกอบขึ้นจากแสงสีรุ้ง

ในบรรดานักวิทยาศาสตร์ทั้งหมดที่กล่าวมาแล้วและจะกล่าวต่อไป นิวตันเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ได้รับการยกย่องว่าเป็นอัจฉริยะคนหนึ่งเลยทีเดียว แม้แต่นักวิทยาศาสตร์ผู้มีความสามารถอย่างไอน์สไตน์ก็ได้รับการยกย่องให้ฉลาดเท่ากับนิวตัน นั่นคือการแสดงให้เห็นว่าเขาคืออัจฉริยะคนหนึ่งของโลก

การที่เขาได้รับการยกย่องเช่นนี้ เนื่องจากเขาได้ค้นพบและตั้งกฎอันยิ่งใหญ่ไว้หลายกฎ การค้นพบที่ได้รับการยกย่องและทำให้คนรู้จักเขามากที่สุดก็คือกฎแรงดึงดูดของโลก ซึ่งเขาค้นพบในขณะที่มีอายุเพียง 20 ปีกว่า เท่านั้น

นิวตันเกิดเมื่อวันที่ 25 ธันวาคม ค.ศ. 1642 ที่หมู่บ้านวูลสธอร์พ (Woolsthorpe) เมืองลินคอร์นเชียร์ ประเทศอังกฤษบิดาของเขาเป็นเจ้าของที่ดินเล็ก ๆ แปลงหนึ่ง ซึ่งเสียชีวิตก่อนเขาเกิดประมาณ 3 เดือน ทำให้เขาเป็นกำพร้าบิดาตั้งแต่ก่อนลืมตามองโลกเสียอีก โชคร้ายของนิวตันไม่หมดเพียงเท่านั้นเนื่องจากเขาคลอดก่อนกำหนด ทำให้สุขภาพอ่อนแอ อีกทั้งตัวก็เล็กมาก และอาจจะเสียชีวิตได้ แต่ถึงอย่างนั้นนิวตันก็รอดชีวิตมาสร้างคุณประโยชน์อย่างมหาศาลให้กับวงการวิทยาศาสตร์และมนุษยชาติเมื่อนิวตันรอดชีวิตมาได้ก็เท่ากับเป็นการเพิ่มภาระให้กับฮานนา เอสคอช นิวตัน (Hannah Ayscough Newton) มารดาของเขาในการเลี้ยงดู ต่อมาเมื่อเขาอายุได้ 2 ปี มารดาของเขาได้แต่งงานใหม่กับบานาบาส สมิธ (Barnabas Smith) ซึ่งมีอาชีพเป็นนักบวช และมีรายได้มากพอที่จะเลี้ยงมารดาและนิวตันได้อย่างสบาย อีกทั้งบานาบาสยินดีที่จะจ่ายค่าเช่าที่ดินให้กับนิวตันอีกถึงปีละ 50 ปอนด์ ซึ่งก่อนหน้านี้พ่อของนิวตันเก็บค่าเช่าได้เพียงปีละ 30 ปอนด์ เท่านั้น แต่ถึงอย่างนั้นญาติทางฝ่ายบิดาก็ยังเกลียด บานาบาส ทำให้มารดาของนิวตันต้องย้ายไปอยู่ที่อื่น ส่วนนิวตันก็ต้องไปอยู่ในความอุปการะของญาติทางฝ่ายบิดาของเขาการศึกษาของนิวตันเริ่มต้นที่บ้านเกิดของเขานั่นเอง เมื่อเขาอายุได้ 12 ปี จึงได้เดินทางไปยังเมืองแกรนแธม (Grantham) เพื่อศึกษาต่อที่โรงเรียนคิงส์ (King’s School) ในระหว่างนี้นิวตันได้ไปอาศัยอยู่กับครอบครัวคลาค ซึ่งมาดามคลาคเป็นเพื่อนสนิทของแม่ของนิวตัน ด้วยความที่นิวตันเป็นคนเก็บตัวไม่ชอบสุงสิงกับเพื่อนในวัยเดียวกัน เวลาว่างส่วนใหญ่เขาจึงใช้ไปกับการอ่านหนังสือ ค้นคว้า และประดิษฐ์สิ่งต่าง ๆ และเป็นเรื่องโชคดีของนิวตันที่มิสเตอร์คลาคเป็นนักสะสมขวดสารเคมี และหนังสือ เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ไว้เป็นจำนวนมาก ทำให้นิวตันมีโอกาสได้ศึกษาเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ที่เขาชอบนิวตันได้เรียนอยู่ที่โรงเรียนคิงส์4 ปี เท่านั้น ก็ต้องกลับบ้านเกิดของเขา เพราะบานาบาสพ่อเลี้ยงของเขาเสียชีวิต พร้อมกับทิ้งทรัพย์สมบัติไว้ให้กับแม่เขาจำนวนหนึ่งดังนั้นแม่ของนิวตันจึงต้องการกลับไปทำฟาร์มอีกครั้งหนึ่ง และขอร้องให้นิวตันไปช่วยงานในฟาร์มด้วย แต่นิวตันไม่ชอบทำงานในฟาร์ม เขาไม่เคยสนใจหรือเอาใจใส่สัตว์เลี้ยงของเขาแม้แต่น้อย เขายังใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่กับการอ่านหนังสือ และประดิษฐ์สิ่งต่าง ๆ ซึ่งระหว่างนี้นิวตันได้ประดิษฐ์นาฬิกากันแดด (Sun Dial) นอกจากนี้เขายังชอบนั่งมองดูดาวบนท้องฟ้าเพื่อสังเกตการเคลื่อนที่ของดาวเหล่านั้นนิวตันทำงานในฟาร์มได้เพียง 1 ปี เท่านั้น มิสเตอร์สโตกส์ (Mr. Stokes) ซึ่งเป็นเพื่อนสนิทของแม่ และเป็นครูของเขาได้มาบอกกับแม่ของเขาว่านิวตันเป็นคนฉลาดและมีความสามารถ ไม่ควรจะให้ทำงานในฟาร์มนี้ต่อไป ควรส่งนิวตันไปเรียนต่อที่โรงเรียนคิงส์ เพื่อเตรียมตัวสอบเข้ามหาวิทยาลัยอีกทั้งน้าของนิวตัน วิลเลี่ยม แอสคอช (William Ayscough) ซึ่งเป็นนักบวช ก็เห็นดีในข้อนี้ เมื่อทั้งสองช่วยกันพูด แม่ของเขาจึงได้ส่งนิวตันไปเรียนต่อที่โรงเรียนคิงส์ หลังจากสำเร็จการศึกษาจากโรงเรียนคิงส์ นิวตันได้เข้าศึกษาต่อที่วิทยาลัยตรินิตี้ (Trinity College) ในมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ (Cambridge University)ในปี ค.ศ. 1664 เกิดกาฬโรคระบาดในกรุงลอนดอน ซึ่งได้แพร่ระบาดเข้ามาในมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ด้วย ดังนั้นทางมหาวิทยาลัยจึงต้องหยุดการเรียนการสอนเป็นระยะเวลา 8 เดือน เพื่อป้องกันการติดโรค นิวตันจึงเดินทางกลับบ้าน และถือว่าเป็นโอกาสที่ดีของนิวตันในการศึกษาค้นคว้าและทดลองวิทยาศาสตร์ ซึ่งนิวตันสามารถค้นพบทฤษฎีสำคัญ ๆ ถึง 3 ทฤษฎี ด้วยความที่นิวตันชอบวิชาดาราศาสตร์ เขาตั้งใจจะประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์เลียนแบบของกาลิเลโอขึ้นด้วยตัวเอง เพื่อจะได้ส่องดูดวงดาวได้ชัดเจน ตามที่เขาต้องการ ทำให้เขาได้พบสิ่งสำคัญอย่างหนึ่งคือ ทฤษฎีเกี่ยวกับแสงซึ่งเป็นทฤษฎีบทแรกของเขาในขณะที่นิวตันกำลังฝนเลนส์ เขาสังเกตเห็นว่ามีสีรุ้งปรากฏอยู่บริเวณขอบเลนส์ เขาพยายามฝนเลนส์เพื่อให้แสงสีรุ้งที่ขอบเลนส์หายไป แต่ก็ไม่สามารถทำได้ ในที่สุดเขาจึงเปลี่ยนมาใช้กระจกเงาเว้าหรือกระจกเงารวมแสง แทนเลนส์วัตถุ ส่วนเลนส์ตายังคงใช้เลนส์นูนตามเดิมกล้องโทรทรรศน์ของนิวตันชนิดนี้เป็นต้นแบบของกล้องโทรทรรศน์ชนิดสะท้อนแสงในปัจจุบัน นิวตันได้นำกล้องโทรทรรศน์ของเขาไปเสนอกับทางสมาคมวิทยาศาสตร์ ซึ่งทางสมาคมก็ยอมรับรองผลงานของนิวตันชิ้นนี้ และจากผลงานชิ้นนี้เองเมื่อมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์เปิดทำการอีกครั้งหนึ่งนิวตันได้รับเชิญเข้าเป็นอาจารย์สอนวิชาคณิตศาสตร์ ประจำมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ในปี ค.ศ. 1667 และต่อมาอีก 4 ปี นิวตันก็ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นศาสตราจารย์วิชาคณิตศาสตร์ และปีต่อมานิวตันก็ได้รับเชิญให้ร่วมเป็นสมาชิกของสมาคมวิทยาศาสตร์การประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ครั้งนี้ยังทำให้เขาค้นพบสมบัติของแสง นิวตันได้เริ่มการทดลองเกี่ยวกับแสงโดยการปิดห้องจนมืดสนิทให้แสงรอดผ่านเข้ามาทางช่องเล็ก แล้วใช้แท่งแก้วสามเหลี่ยม หรือที่เรียกว่าปริซึม (Prism) รับแสงให้แสงผ่านแท่งแก้วปริซึม ผลปรากฏว่าแสงที่ผ่านปริซึมมีถึง 7 สี ได้แก่ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง ตามลำดับ นิวตันได้ทดลองซ้ำอีกหลายครั้ง ซึ่งผลออกมาเหมือนกับหมดทุกครั้ง ต่อมานิวตันได้ทดลองเพิ่มเติม โดยการใช้ปริซึมเพิ่มขึ้นอีก 1 อัน ให้แสงผ่านปริซึม 2 อัน ผลปรากฏว่าแสงกลายเป็นสีขาวเหมือนกับที่ผ่านเข้ามาในครั้งแรก จากผลการทดลองนิวตันสามารถสรุปได้ว่าแสงอาทิตย์ประกอบไปด้วยแสงสี 7 สี ได้แก่ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด และแดง ตามลำดับ และเมื่อแสงทั้ง 7 รวมกันก็จะกลายเป็นแสงสีขาวทฤษฎีบทต่อมาที่ทำให้เขามีชื่อเสียงมากที่สุด คือ การค้นพบกฎแรงดึงดูดของโลก (Law of Gravitation) นิวตันได้ค้นพบทฤษฎีโดยบังเอิญ เหตุการณ์เกิดขึ้นในวันหนึ่งขณะที่นิวตันกำลังนั่งดูดวงจันทร์ แล้วก็เกิดความสงสัยว่าทำไมดวงจันทร์จึงต้องหมุนรอบโลก ในระหว่างที่เขากำลังนั่งมองดวงจันทร์อยู่เพลิน ๆ ก็ได้ยินเสียงแอปเปิ้ลตกลงพื้น เมื่อนิวตันเห็นเช่นนั้นก็ให้เกิดความสงสัยมากขึ้นไปอีกว่า ทำไมวัตถุต่าง ๆ จึงต้องตกลงสู่พื้นดินเสมอทำไมไม่ลอยขึ้นฟ้าบ้าง ซึ่งนิวตันคิดว่าต้องมีแรงอะไร สักอย่างที่ทำให้แอปเปิ้ลตกลงพื้นดิน จากความสงสัยข้อนี้เอง นิวตันจึงเริ่มการทดลองเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงของโลก การทดลองขั้นแรกของนิวตัน คือ การนำก้อนหินมาผูกเชือก จากนั้นก็แกว่งไปรอบ ๆ นิวตันสรุปจากการทดลองครั้งนี้ว่าเชือกเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้ก้อนหินแกว่งไปมารอบ ๆ ไม่หลุดลอยไป ดังนั้นสาเหตุที่โลก ดาวเคราะห์ ต้องหมุนรอบดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์ต้องหมุนรอบโลกต้องเกิดจากแรงดึงดูดที่ดวงอาทิตย์ที่มีต่อโลก และดาวเคราะห์ และแรงดึงดูดของโลกที่ส่งผลต่อดวงจันทร์ รวมถึงสาเหตุที่แอปเปิ้ลตกลงพื้นดินด้วยก็เกิดจากแรงดึงดูดของโลกด้วย นอกจากกฎแห่งแรงดึงดูดของโลก นิวตันยังตั้งกฎเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ (Law of Motion) ไว้ทั้งหมด 3 ข้อ

1. วัตถุจะอยู่ในสภาพคงที่หรือเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอ ถ้าไม่มีแรงจากภายนอกมากระทำต่อวัตถุนั้น

2. เมื่อมีแรงลัพธ์ที่ไม่เป็นศูนย์มากระทำต่อวัตถุ จะทำให้วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร่งในทิศเดียวกับทิศของแรงลัพธ์และขนาดของความเร่งนี้จะแปรผันตรงกับขนาดของแรงลัพธ์และแปรผกผันกับมวลของวัตถุนั้น

3. แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยาจะเท่ากันเสมอ หมายถึง เมื่อมีแรงมากระทำต่อวัตถุนั้นเท่าใด ก็จะเกิดแรงปฏิกิริยาโต้ตอบในทิศทางตรงกันข้ามเท่ากัน

นิวตันได้ค้นพบกฎเกี่ยวกับแรงดึงดูดของโลกแต่ก็มิได้ตีพิมพ์เผยแพร่ จนกระทั่งวันหนึ่งเอ็ดมันต์ ฮัลเลย์ (Edmund Halley) นักวิทยาศาสตร์ที่ทำการค้นคว้าเกี่ยวกับแรงดึงดูดเช่นกัน ได้เดินทางมาพบกับนิวตัน เพื่อซักถามข้อสงสัยเกี่ยวกับแรงดึงดูด ซึ่งนิวตันสามารถตอบข้อสงสัยของฮัลเลย์ได้ทั้งหมด ทำให้ฮัลเลย์รู้สึกโกรธแค้นที่นิวตันสามารถค้นพบกฎแห่งแรงดึงดูดได้ก่อนเขา ดังนั้นเขาจึงกล่าวหานิวตันว่าขโมยความคิดของเขาไป เพื่อน ๆ และลูกศิษย์ของนิวตันจึงบอกให้นิวตันนำผลงานของเขาออกเผยแพร่ลงในหนังสือชื่อว่า The Principia โดยใช้ชื่อเรื่องว่า Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ซึ่งมีทั้งหมด 3 เล่ม เล่มแรกเป็นเรื่องเกี่ยวกับกฎการเคลื่อนที่ เล่มที่สองเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ ส่วนเล่มสุดท้ายเป็นเรื่องเกี่ยวกับแรงดึงดูดของโลก หลังจากหนังสือ 3 เล่มนี้เผยแพร่ออกไป ข้อกล่าวหาของเอ็ดมันด์ ฮัลเลย์ ก็เป็นอันตกไป ผลงานการค้นพบกฎแห่งแรงดึงดูดทำให้นิวตันมีชื่อเสียงโด่งดัง เป็นที่รู้จักของคนทั่วไปในฐานะของนักวิทยาศาสตร์ผู้มีผลงานยอดเยี่ยม ส่วนหนังสือของเขาก็ได้รับการชื่นชมว่าเป็นหนังสือที่ดีที่สุดเล่มหนึ่งเลยทีเดียวนอกจากทฤษฎี 2 ข้อข้างต้นแล้ว นิวตันยังให้กำเนิดวิชาคณิตศาสตร์แขนงใหม่หลายเรื่องด้วยกัน ได้แก่ แคลคูลัส (Calculus) แต่ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อว่าแคลคูลัสเชิงอินทิกรัล (Integral Calculus) ต่อมานิวตันได้พบการคำนวณอีกวิธีหนึ่ง ใช้สำหรับคำนวณหาเซตบนจุดระนาบ เรียกว่า ไฮเพอร์โบลา (Hyperbola) ซึ่งผลจากการคำนวณพบว่า ผลต่างของระยะห่างระหว่างจุดใด ๆ ในเซตกับจุดคงที่ 2 จุด มีค่าเท่ากันเสมอ นอกจากนั้นแล้วนิวตันยังค้นพบทฤษฎีไบโนเมียล (Binomial Theorem) และวิธีการกระจายอนุกรม (Method of Expression) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวิชาพีชคณิตผลงานของนิวตันไม่ได้มีเฉพาะเรื่องเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์เท่านั้น ในปี ค.ศ. 1695 ประเทศอังกฤษได้ประสบปัญหาเงินปลอมระบาด ทางรัฐบาลได้มอบหมายหน้าที่ให้กับนิวตันในการแก้ไขปัญหาเงินปลอม ซึ่งในขณะนั้นเขาดำรงตำแหน่งผู้แทนของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในรัฐสภา และได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งผู้รักษาการเจ้ากรมกษาปณ์ ทำให้นิวตันต้องเป็นผู้แก้ไขปัญหานี้ นิวตันแก้ปัญหาโดยการสั่งให้ทำเหรียญเงินชนิดใหม่ ซึ่งจะมีลายเส้นอยู่ที่ขอบเหรียญเล่นเดียวกับขอบเหรียญที่ปรากฏอยู่ในปัจจุบันนี้ ส่วนธนบัตรนิวตันได้ค้นพบวิธีการพิมพ์แบบลายน้ำลงในธนบัตร วิธีการของนิวตันใช้ได้ดีมาก และทำให้เงินปลอมในประเทศอังกฤษหมดไป จากผลงานนี้นิวตันได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งเจ้ากรมกษาปณ์ ในปี ค.ศ. 1699 ต่อมาในปี ค.ศ. 1703 เขาได้รับคัดเลือกให้ดำรงตำแหน่งประธานราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน (Royal Society of London) และในปี ค.ศ. 1705 ด้วยความสามารถอีกทั้งผลงานในด้านต่าง ๆ ของนิวตัน สมเด็จพระนางเจ้าแอนน์ (Queen Ann) พระราชินีแห่งประเทศอังกฤษได้ทรงพระราชทานบรรดาศักดิ์ชั้นอัศวิน (Knight) ในตำแหน่งเซอร์ (Sir) ให้กับไอแซก นิวตันเซอร์ไอแซก นิวตัน ได้อุทิศตนและเวลาทั้งหมดในชีวิตของเขาให้กับงานค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งผลงานทางวิทยาศาสตร์ของเขาเป็นสิ่งที่มีค่ามหาศาลทั้งการค้นพบสมบัติของแสง ซึ่งทำให้ในเวลาต่อมานักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี วิลเลี่ยม เฮอร์เซล (William Herchel) ได้ค้นพบรังสีอินฟาเรด (Infared) ซึ่งเป็นรังสีที่อยู่เหนือแสงสีแดง และเรินเกนต์ นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันค้นพบรังสีเอกซ์ (X – ray) ที่มีประโยชน์อย่างมากในวงการแพทย์ อีกทั้งการค้นพบกฎแห่งแรงดึงดูดของโลก และวิชาแคลคูลัส ก็ทำให้นักวิทยาศาสตร์รุ่นต่อมาสามารถคำนวณหาความเร็วของจรวดให้พ้นจากแรงดึงดูดของโลกได้ในช่วงบั้นปลายชีวิตของนิวตัน เขายังคงทำงานค้นคว้าด้านวิทยาศาสตร์ต่อไป นิวตันทำงานอย่างหนักจนไม่มีเวลาพักผ่อน ส่วนอาหารก็กินเป็นเวลาบ้างไม่เป็นเวลาบ้าง ทำให้สุขภาพของเขาทรุดโทรมลงเรื่อย ๆ และล้มป่วย แต่ถึงอย่างไรเมื่ออาการทุเลาลง นิวตันก็ลุกขึ้นมาทำงานของเขาต่อไป ทำให้ล้มป่วยลงอีกครั้งและเสียชีวิตเมื่อวันที่ 20 มีนาคม ค.ศ. 1727 ในขณะที่มีอายุ 85 ปี ศพของเขาฝังอยู่ในวิหารเวสต์มินสเตอร์ (Westminster Abbey)

รางวัล ที่ได้รับรางวัล
รางวัล  โนเบล และนักวิทยาศาสตร์ที่เป็นมังสวิรัติ