1科学革命
当牛顿到达剑桥时，17世纪的科学革命已经全面展开。天文学家尼古拉斯·哥白尼和约翰内斯·开普勒提出的、后来由伽利略改进的宇宙日心观在大多数欧洲学术界广为人知。
哲学家勒内·笛卡尔已经开始阐述一种新的自然概念，认为自然是一种复杂的、非个人的、惰性的机器。然而，与欧洲大多数大学一样，剑桥大学深谙亚里士多德哲学和以地心论宇宙观为基础的自然观，以定性而非定量的方式来处理自然问题。
在剑桥的头三年，牛顿接受的是标准课程，但他对更先进的科学非常着迷。他所有的业余时间都花在阅读现代哲学家的著作上。结果是表现不太出色，但考虑到他的双重课程，这是可以理解的。
正是在这段时间里，牛顿保留了第二组笔记，题为“Quaestiones Quaedam Philosicae”（“某些哲学问题”）。“Quaestiones”揭示了牛顿发现了为科学革命提供框架的新的自然概念。尽管牛顿毕业时没有任何荣誉和荣誉，但他的努力为他赢得了学者的头衔，并为未来的教育提供了四年的财政支持。
1665年，肆虐欧洲的黑死病来到剑桥，迫使剑桥大学关闭。时隔两年后，牛顿于1667年回到剑桥，并被选为三一学院的副研究员，因为他仍然没有被认为是杰出的学者。
在随后的几年里，他的财富增加了。牛顿于1669年获得文学硕士学位，那时他还不到27岁。在这期间，他偶然发现了尼古拉斯·墨卡托出版的关于处理无穷级数的方法的书。
牛顿很快写了一篇论文《分析》，阐述了他自己更广泛的研究成果。他与朋友兼导师伊萨克·巴罗分享了这一点，但没有包括他作为作者的名字。
1669年6月，巴罗与英国数学家约翰·柯林斯分享了这份未经认可的手稿。1669年8月，巴罗向柯林斯指认其作者是“牛顿先生。。。很年轻。。。但他在这些事情上有着非凡的天赋和能力。”
牛顿的工作第一次引起数学界的注意。不久之后，巴罗辞去了他在剑桥的卢卡斯教授职务，牛顿担任了主席。
2牛顿的发现
牛顿在光学、运动和数学方面都有发现。牛顿认为白光是光谱中所有颜色的合成物，光是由粒子组成的。
他那本关于物理学的重要著作《原理》包含了除能量外几乎所有物理基本概念的信息，最终帮助他解释了运动定律和引力理论。牛顿和数学家戈特弗里德·威廉·冯·莱布尼茨一起，发展了微积分的基本理论。
3牛顿的发明
牛顿的第一个重大公共科学成就是1668年设计和建造了一个反射望远镜。作为剑桥大学的一名教授，牛顿每年都要讲授一门课程，并选择光学作为他的第一个主题。他用望远镜研究光学，并帮助证明他的光和色理论。
1671年，英国皇家学会要求展示他的反射望远镜，该组织的兴趣促使牛顿在1672年发表了关于光、光学和颜色的笔记。这些笔记后来作为牛顿的Opticks的一部分发表：或者，关于光的反射、折射、折射和颜色的论文。
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