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方面，他以伽利略的研究為基礎，將後者的成果發展到輝煌的頂點。伽利略主要關心的是地球的運動，牛頓則發現了有關宇宙本身的定律。
伽利略發現，運動中的物體若無一定的外力使它轉向，便作勻速直線運動；這一發現要求人們必須能解釋：為什麼行星不以直線飛離，而趨於落向太陽，結果形成其橢圓形的執行軌道；為什麼月亮同樣地趨於落向地球。牛頓的一個朋友敘述了這位偉大的科學家是如何在觀察果園裡的蘋果從果樹上掉下來時，受到解決這一難題的暗示的：
午飯後，天氣暖和，我們走進果園，在一些蘋果樹的樹蔭下喝茶，只有他和我兩人。在閒談中，他告訴我，以前，他就是在這同樣的情況下，想到萬有引力的概念。那是由一隻蘋果的下落引起的；蘋果落下時，他正坐在一旁沉思。他心裡想，蘋果怎麼總是筆直地落到地上呢？蘋果怎麼不落向旁邊或往上升，而始終不變地落向地中心呢？無疑，原因在於地球吸引著蘋果。物質必定具有一種吸引力：吸引力的極點必定在地球中心，而不在地球的任何一邊。因此，蘋果垂直地下落，即落向地中心。如果物質如此吸引物質，吸引力必定與物質的分量成正比。所以，不但地球吸引著蘋果，而且蘋果也吸引著地球。真沒想到會存在著一種象我們這裡所稱的引力那樣的力量，它將自己擴充套件到宇宙中。
牛頓將這一思想發展成方有引力定律；他在其名著《自然哲學的數學原理》（1687年）——按照其拉丁語的書名，通常稱為《原理》——一書中，用大量資料論證了這一定律。根據這一定律，〃宇宙中物質的每個粒子都對其他每個粒子有引力；引力與兩個粒子之間距離的平方成反比，與它們質量的乘積成正比。〃
以上是撕開天空的面紗的一個轟動一時的、革命性的解釋。牛頓已發現了一個數學上能證實的根本的宇宙定律；這定律可適用於整個宇宙，也可適用於最微小的物體。實際上，自然界好象是一個巨大的機械裝置，按照透過觀察、實驗、測量和計算可予以確定的某些自然法則進行運轉。人類的各門知識似乎可縮減為有理性的人所能發現的少數簡單的、始終如一的定律。因而，牛頓的物理學的分析方法現今開始不僅被應用於物質世界，而且被應用於思想和知識的整個領域及人類社會。正如伏爾泰所說的，〃整個自然界、所有行星竟會服以永恆的法則，而有一種身高5呎的小動物竟能不顧這些法則、完全按照自己的怪想隨心所欲地行動，這是非常奇異的。〃尋找決定人類事務的這些永恆法則，是法國革命之前的所謂啟蒙運動的實質。
三、18世紀初期的平靜
18世紀初葉，人們主要關心的是制定構成啟蒙運動的社會理論、政治理論和經濟理論，沒有作出任何可與17世紀時相媲美的科學發現僅是，由於應用以實驗為基礎進行研究的新方法，科學的某些領域獲得了顯著成果。
例如，在進行了研究靜電的實驗之後，1746年，萊頓大學的兩名教授發明了儲存和急速釋放電能用的所謂的萊頓瓶。本傑明·富蘭克林意識到在萊頓瓶發電產生的火花與天空中的閃電之間有相似之處，就用風箏試驗加以證明。富蘭克林以其典型的實踐方式於1753年研製出預防雷擊的避雷針；雷擊在美洲特別多，曾使人們付出很高代價。他還進一步發展起最早的、全面的電學理論，這理論至今仍被運用於實際的電路學中。
18世紀初葉，人們對自然界即當時所稱的博物學也有著極大的興趣。自然界幾乎被視作神，視作能永遠加以研究、能永遠給予合乎道德的真實指導的極其重要的東西。博物學熱的明顯證據見於博物學陳列品，這些陳列品是所有花費得起時間和金錢的人收集來的。他們勤奮地蒐集礦物、昆蟲、化石及其他物品，並將它們編目。一些海外國家也以其奇特的標本促進了人們在這一方面的興趣。有些人的收藏品達到巨大的規模，如富裕的漢斯·斯隆爵士（1660…1753年）的收藏品就是一例，它們構成不列顛博物館的核心。
這種蒐集和編目使人們能對系統的植物學和動物學作更為根本的闡述。這些領域的一個先驅者是約翰·雷（1627…1705年），他是《植物史》、《昆蟲史》以及關於動物、鳥類、爬行動物和魚類的一些《概要》的著者。例如，關於植物，雷為了按照它們真正的、自然的親緣關係將它們分類，利用了它們的一切特徵——果實、花、葉子，等等。雷在其全部工作中排斥魔術、巫術和對各種現象的所有迷信的解釋，緊抓住透過觀察揭示出來的自然原因。在《從創世的工作中看上帝的智慧》一
