牛顿在疫情期间的研究成果获得了导师巴罗的盛赞，巴罗也是个真性情的人，1669年牛顿刚拿到硕士学位不久，巴罗就辞职举荐牛顿接任卢卡斯数学教授的职位，于是牛顿可以专心的研究自然哲学。

如果要选一个最广为人知的科学神话，那么非牛顿的苹果莫属。我小时候就曾听说，牛顿经常躺在一颗苹果树下思考问题，一颗苹果砸中了他的脑袋，这启发了他对于万有引力的思考，最终促成了万有引力定律的诞生。

那时候的我就想，如果当年他坐在一棵榴莲树下，我们是不是就能少背不少公式了。

既然说是苹果神话，那自然只是一个人们编造的一个美好的故事罢了，科学从不是一蹴而就的。但有证据表明，早年的牛顿确实思考过苹果和月球的联系。当时很多科学家都有一种懵懂的概念，认为天体之间应该存在一种大小与距离的平方成反比关系的力，牛顿也对此做过一些计算。

牛顿通过单摆实验求得了地表的重力加速度，又根据月球的运动周期，计算出地表的重力大概相当于对月球离心力的4325倍，这与理论值3600倍有着相当的误差，主要是因为当时的地球半径以及地月距离等数据并不精确。这让他错失了发现万有引力定律的一次机会。然而，发现这个问题之后，牛顿并没有深究，而是搁置在一边，转头去摆弄他更喜欢的光学实验。

这个选择是正确的，牛顿在光学方面的研究为他带来了学术上的地位，更重要的是给我这个光学工程的学生造就了一个饭碗。

最早启发牛顿对光学热爱的，大约是自制了一次彩虹，要知道彩虹在《圣经》中可是象征着人类与上帝立约的标志的。于是，牛顿开始了对色散的研究。

常常有人描述这样一个场景，在炎热的夏天，牛顿把自己关在封闭的小屋里，只留下一个小孔让阳光照进来，当这束光透过三棱镜时，背后呈现出彩色的光谱，满头大汗的牛顿就这样发现了太阳光是多种颜色的复合光。

其实故事远没有这么简单，在牛顿之前，早就有很多人将三棱镜用作魔术表演，真正麻烦的是论证彩色光才是单色光，因为在此之前，人们一直相信白光才是最纯粹的。牛顿做了一个后续的实验，让分解出来的光线再次透过三棱镜，发现再没有出现色散，这才是证明的关键点。

有一个梦幻般的联动。我们今天习惯性的将光谱分为七色光，但其实人眼根本看不出这么细致的差别，这个传统是牛顿受到毕达哥拉斯的影响才定下来的。毕达哥拉斯学派认为数字7是智慧的象征，牛顿又把光谱与音符联系起来，于是就有了“七彩”的说法。

研究完色散后，牛顿把眼光放在了望远镜上。前面讲到过，伽利略和开普勒各自设计了一种望远镜，它们都是折射式望远镜。有了色散理论的基础，牛顿敏锐的发现折射式望远镜会产生色差，于是他开始尝试研制一种基于反射原理的望远镜。

反射式望远镜的优势十分明显，相比于折射式望远镜，它不仅消除了色差带来的影响，还可以体积更小、清晰度更高。要知道望远镜最广泛的用途可不是用来看星星，很多天文望远镜为了追求分辨率，都做得跟一个大炮台似的，但航海的时候则没有这个条件。牛顿设计的望远镜可以做到随身携带，一直到今天我们接触的大多数光学望远镜都是这种类型。

这项研究让牛顿成为了英国皇家学会的会员，按今天的标准，这就相当于科学院的院士。不过，早期的英国皇家学会其实是一个民间组织，最早是由负责伦敦大火后进行灾后重建的建筑师雷恩牵头成立的，不久后得到了查理二世的认可，挂上了皇家的招牌。

讲到牛顿就不得不提一下当时皇家学会的总干事胡克，差不多是科学院副院长的级别吧。众所周知，牛顿是玩望远镜的，而胡克则研究的是显微镜，高中生物必修一的课本上那个发现细胞、并且给细胞命名为cell的罗伯特虎克就是他。此外，大家接触得最多的就是他提出计算弹簧弹力的胡克公式。

不过，他在科学史上留名很大一部分原因是，他惹了不该惹的人——牛顿。

牛顿向皇家学会提交的反射式望远镜其实没多大争议，好用就行，问题出在了他一同提交的光学笔记。牛顿早年并不怎么追名逐利，很多论文他都没有发表，而是以笔记或者信件的形式流传了下来，许多连名字都是后人起的。这份笔记就是牛顿的著作《光学》最早的原型。

挑刺的人正是胡克。

牛顿与胡克在光学问题上的争论，我们会在后面讲光学发