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1685年,牛顿43岁,正处于他科学创造才华的巅峰时期.在皇家学会的一些成员,特别是哈雷的敦促下,牛顿开始着手撰写了一部直到今天仍被誉为“个人智慧的伟大结晶”的科学巨著——《自然哲学的数学原理》（以下简称《原理》）.
20年前,牛顿在家乡避疫时的惊人创造期前后共18个月.他将自己多年的发明与发现写成《原理》这部伟大著作,也只花了同样长的时间——18个月.这可算是一种巧合.在写作期间,牛顿想要把脑海中充满的20余年来他在科学上探索的成果全部写出来；巨大的工作量使他倾注全力、废寝忘食,他终日沉浸在计算、论证、定理、方程式、图表、数学与符号之中.
牛顿在写作《原理》时的许多个人生活细节,被他的秘书汉弗莱记载了下来.《原理》的原稿就是经过汉弗莱的整理、抄写后交给出版者的.这位青年秘书后来回忆到,在牛顿撰写《原理》时,他从来没见到过牛顿笑.但他认为牛顿是一位“很温和、沉静、谦逊、从来不发脾气的人.”在汉弗莱的日记中还写道：“他总是在沉思,把全部时间都用在了工作上,很少运动或休息娱乐.他经常在半夜两三点钟才休息,有时甚至要工作到天亮以后……”
汉弗莱还回忆到：“他吃饭很不经心,甚至常常忘记吃饭,以致我给他送饭时,经常会发现在餐桌上前次送的饭他还没有吃.当我提醒他忘记进餐时,他往往会吃惊地反问：‘我真的没有吃过吗?’然后缓缓地走到餐桌旁,心不在焉地随便吃一点东西.”
牛顿的秘书也从来没有见到过牛顿毫无节制地喝葡萄酒或啤酒之类的饮料.除了假日,他很少到餐厅吃饭；要好的朋友和他聚会时,他也从没时间去理发：头发不梳、领带系不正、穿着磨掉后跟的皮鞋.
从这些回忆里,我们可以看出一位献身于科学的人的形象：他专心致志于自己的工作,整天沉浸在科学研究之中,对于周围的一切全然不知.
在撰写《原理》时,牛顿按照逻辑排列,把这本书分为三部分.第一部分是《物理运动论》的扩充,这一部分很快就完成了；1685年底,第二部分也完成了；1686年4月,第三部分完成,这就标志着《原理》这一科学巨著最终出现在世人面前.经过哈雷的提议,皇家学会决定立即将这部重要著作复印.然而,当学会清查所存经费时,却发现所剩款项已不足以支付《原理》出版的费用——在当时,出一本书要花大量的钱.
一个月过去了,皇家学会还没有得到足够的经费.哈雷不想让牛顿的这一杰作无法问世,于是便向学会提出自己愿出资代学会支付出版费用.正因为哈雷的努力,牛顿的书才得以很快问世.这件事充分显示了哈雷的高尚人格；他自己也并不富裕,况且还有家庭的负担.为了让人类科学宝库中增添一笔巨大财富,哈雷几乎倾其所有,他与牛顿这种建立在共同事业基础上的支持和友谊是非常崇高的,其价值是无法用金钱来进行衡量的.在哈雷的全力支持下,《原理》终于在1687年正式出版了.
牛顿的这部著作决非简单地总结前人的知识,而是反映牛顿本人成就的一部科学巨著,是科学史上极有创见性的作品,占有重要的地位.牛顿不但总结出力学的基本定律,而且还发明了证明这些定律的数学方法.书中所叙述的一些运动定律,以前从来没有人像他讲得那样透彻.《原理》这部书精辟地解答了几个世纪以来最有才智的人都无法回答的问题.这本杰出的著作的全部内容显得严正、简明而宏伟,使这部书及其作者——伊萨克·牛顿在科学成就上达到了登峰造极的地步.
在牛顿以后,人类在自然科学方面的伟大成果层出不穷,但追本溯源,许多都与这本非凡的著作有直接的联系.如在1846年发现海王星之前,它的轨道就已经依据万有引力定律计算出来了,然后才在实测中发现了它.现代计算人造卫星的轨道,当然更离不开牛顿的伟大成果.