他在1687年發表的論文《自然定律》裡,對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀裡物理世界的科學觀點,并成為了現代工程學的基礎。
他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一緻性,展示了地面物體與天體的運動都遵循着相同的自然定律。為太陽中心說提供了強有力的理論支持,并推動了科學革命。在力學上,牛頓闡明了動量和角動量守恒的原理,提出牛頓運動定律。
在光學上,他發明了反射望遠鏡,并基于對三棱鏡将白光發散成可見光譜的觀察,發展出了顔色理論。
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