盡管他那么聰明，真正的科學(xué)只占他興趣的一部分。他至少有一半工作年齡花在煉金術(shù)和反復(fù)無常的宗教活動(dòng)方面。這些活動(dòng)不是涉獵，而是全身心地?fù)淞诉M(jìn)去。他偷偷信仰一種很危險(xiǎn)的名叫阿里烏斯教的異教。該教的主要教義是認(rèn)為根本沒有三位一體（這有點(diǎn)兒諷刺意味，因?yàn)榕ｎD的工作單位就是劍橋大學(xué)的三一學(xué)院）。他花了無數(shù)個(gè)小時(shí)來研究耶路撒冷不復(fù)存在的所羅門王神殿的平面圖（在此過程中自學(xué)了希伯來語，以便閱讀原文作品），認(rèn)為自己掌握著數(shù)學(xué)方面的線索，知道基督第二次降臨和世界末日的日期。他對(duì)煉金術(shù)同樣無比熱心。1936年，經(jīng)濟(jì)學(xué)家約翰·梅納德在拍賣會(huì)上購得一箱子牛頓的文件，吃驚地發(fā)現(xiàn)那些材料絕大部分與光學(xué)或行星運(yùn)動(dòng)沒有任何關(guān)系，而是些有關(guān)他潛心探索把低賤金屬變成貴重金屬的資料。20世紀(jì)70年代，人們通過分析牛頓的一綹頭發(fā)發(fā)現(xiàn)，里面含有汞--這種元素，除了煉金術(shù)士、制帽商和溫度計(jì)制造商以外，別人幾乎不會(huì)感興趣--其濃度大約是常人的40倍。他早晨有想不到起床的毛病，這也許是不足為怪的。

1684年8月，哈雷不請(qǐng)自來，登門拜訪牛頓。他指望從牛頓那里得到什么幫助，我們只能猜測(cè)。但是，多虧一位牛頓的密友--亞伯拉罕·棣莫佛后來寫的一篇敘述，我們才有了一篇有關(guān)科學(xué)界一次最有歷史意義的會(huì)見的記錄：

1684年，哈雷博士來劍橋拜訪。他們?cè)谝黄鸫艘粫?huì)兒以后，博士問他，要是太陽的引力與行星離太陽距離的平方成反比，他認(rèn)為行星運(yùn)行的曲線會(huì)是什么樣的。

這里提到的是一個(gè)數(shù)學(xué)問題，名叫平方反比律。哈雷堅(jiān)信，這是解釋問題的關(guān)鍵，雖然他對(duì)其中的奧妙沒有把握。

艾薩克·牛頓馬上回答說，會(huì)是一個(gè)橢圓。博士又高興又驚訝，問他是怎么知道的。"哎呀，"他說，"我已經(jīng)計(jì)算過。"接著，哈雷博士馬上要他的計(jì)算材料。艾薩克爵士在材料堆里翻了一會(huì)兒，但是找不著。

這是很令人吃驚的--猶如有人說他已經(jīng)找到了治愈癌癥的方法，但又記不清處方放在哪里了。在哈雷的敦促之下，牛頓答應(yīng)再算一遍，便拿出了一張紙。他按諾言做了，但做得要多得多。有兩年時(shí)間，他閉門不出，精心思考，涂涂畫畫，最后拿出了他的杰作：《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，更經(jīng)常被稱之為《原理》。

極其偶然，歷史也只有過幾次吧，有人作出如此敏銳而又出人意料的觀察，人們無法確定究竟哪個(gè)更加驚人--是那個(gè)事實(shí)還是他的思想。《原理》的問世就是這樣的一個(gè)時(shí)刻。

它頓時(shí)使牛頓聞名遐邇。在他的余生里，他將生活在贊揚(yáng)聲和榮譽(yù)堆里，尤其成了英國因科學(xué)成就而被封為爵士的第一人。連偉大的德國數(shù)學(xué)家戈特弗里德·萊布尼茲也認(rèn)為，他對(duì)數(shù)學(xué)的貢獻(xiàn)比得上在他之前的所有成就的總和，盡管在誰先發(fā)明微積分的問題上，牛頓曾跟他進(jìn)行過長期而又激烈的斗爭。"沒有任何凡人比牛頓本人更接近神。"哈雷深有感觸地寫道。他的同時(shí)代人以及此后的許多別人對(duì)此一直懷有同感。

《原理》一直被稱為"最難看懂的書之一"（牛頓故意把書寫得很難，那樣就不會(huì)被他所謂的數(shù)學(xué)"門外漢"糾纏不休），但對(duì)看得懂的人來說，它是一盞明燈。它不僅從數(shù)學(xué)的角度解釋了天體的軌道，而且指出了使天體運(yùn)行的引力--萬有引力。突然之間，宇宙里的每種運(yùn)動(dòng)都說得通了。

《原理》的核心是牛頓的三大運(yùn)動(dòng)定律（定律非常明確地指出，物體朝著推力的方向運(yùn)動(dòng)；它始終做直線運(yùn)動(dòng)，直到某種別的力起了作用，使它慢下來或改變它的方向；每個(gè)作用都有相等的反作用）以及他的萬有引力定律。這說明，宇宙里的每個(gè)物體都吸引每個(gè)別的物體。這似乎不大可能，但當(dāng)你在這里坐著的時(shí)候，你在用你自己小小的（的確很?。┮鑫阒車囊磺惺挛?-墻壁、天花板、燈、寵物貓。而這些東西也在吸引你。是牛頓認(rèn)識(shí)到，任何兩個(gè)物體的引力，再用費(fèi)曼的話來說，"與每個(gè)物體的質(zhì)量成正比，以兩者之間距離的平方反比來變化"。換一種說法，要是你將兩個(gè)物體之間的距離翻一番，兩者之間的引力就弱4倍。這可以用下面的公式來表示：

F=G

這個(gè)公式對(duì)我們大多數(shù)人來說當(dāng)然是根本沒有實(shí)際用途的，但至少我們欣賞它的優(yōu)美，它的簡潔。無論你走到哪里，只要做兩個(gè)快速的乘法，一個(gè)簡單的除法，嘿，你就知道你的引力狀況。這是人類提出的第一個(gè)真正有普遍意義的自然定律，也是牛頓到處深受人們尊敬的原因。

《原理》的產(chǎn)生不是不帶戲劇性的。令哈雷感到震驚的是，當(dāng)這項(xiàng)工作快要完成的時(shí)候，牛頓和胡克為誰先發(fā)明了平方反比定律吵了起來，牛頓拒絕公開關(guān)鍵的第三卷，而沒有這一卷，前面兩卷就意義不大。只是在進(jìn)行了緊張的穿梭外交，說了許多好話以后，哈雷才最后設(shè)法從那位脾氣怪僻的教授那里索得了最后一卷。

哈雷的煩惱并沒有完全結(jié)束。英國皇家學(xué)會(huì)本來答應(yīng)出版這部作品，但現(xiàn)在打了退堂鼓，說是財(cái)政有困難。前一年，該學(xué)會(huì)曾經(jīng)為《魚類史》下了賭注，該書成本很高，結(jié)果賠了老本；他們擔(dān)心一本關(guān)于數(shù)學(xué)原理的書不會(huì)有多大銷路。哈雷盡管不很富裕，還是自己掏錢支付了這本書的出版費(fèi)用。和以往一樣，牛頓分文不出。更糟糕的是，哈雷這時(shí)候剛剛接受學(xué)會(huì)的書記員的職位，他被告知，學(xué)會(huì)已經(jīng)無力給他答應(yīng)過的50英鎊年薪，只能用幾本《魚類史》來支付。