KHÁM PHÁ THẾ GIỚI
Mặc dầu đã đạt được những thành tựu đáng kể trong toán học, Newton trước sau vẫn coi mình là một nhà vật lý. Đối với ông toán học là công cụ để giải các bài toán do vật lý đặt ra và thiên văn học chính là phòng thí nghiệm Vũ Trụ khổng lồ mà ở đó những ý tưởng vật lý của ông được kiểm chứng. Vào khoảng thời gian này trong khoa học tự nhiên đã diễn ra những sự kiện quan trọng. Đầu thế kỷ XVII Galileo Galilei đã ''chấn chỉnh trật tự'' trong chuyển động của các vật thể ''ở thế giới dưới Mặt Trăng'' còn Johannes Kepler đã thiết lập được các định luật chuyển động của các thiên thể ''trên trời''. Tuy nhiên định luật quán tính phát biểu theo Galile mâu thuẫn với những kết luận của Kepler. Cố gắng của Descaltes nhằm ''dung hoà'' những ý tưởng của nhà vật lý lớn nhất nước Ý và nhà thiên văn số một của nước Đức trên cơ sở giả thuyết về các dòng xoáy chỉ dẫn đến việc đề xuất quá nhiều những điều giả định tuỳ tiện. Quy tắc đầu tiên trong số "Những quy tắc suy luận trong vật lý'' được Newton phát biểu trong tác phẩm nổi tiếng của ông ''Những nguyên lý toán học của triết học tự nhiên'' (năm 1687), có thể coi là con dao được dùng để cắt bỏ đi những điều tưởng tượng và phỏng đoán, và nhờ đó tạo dựng nên bức tranh vật lý đầu tiên của thế giới: ''Không nên chấp nhận nguyên nhân nào khác trong thiên nhiên ngoài những nguyên nhân đích thực và đủ để giải thích các hiện tượng… Thiên nhiên vốn đơn giản và vận hành không cần phung phí những nguyên nhân thùa''. Ý
tưởng trung tâm của các định luật Newton thật đơn giản đến mức thiên tài: có thể thay đổi trạng thái chuyển động (tức là thay đổi độ lớn hay chiều vận tốc) của vật thể chỉ cần tác động lên nó bằng các vật thể khác. Để đặc trưng cho tác dụng tương hỗ giữa các vật, nhà bác học đã đưa vào khái niệm lực sau khi đã ''gột sạch'' khái niệm này khỏi những liên tưởng các kiểu như ''khao khát vươn tới'', ''mong muốn đạt được, và những điều khác vốn là thuộc tính của các sinh thể. Để đặc trưng cho các vật thể, Newton chỉ lấy khối lượng của chúng (lượng vật chất chứa trong vật thể) và cho rằng có thể bỏ qua kích thước và cấu tạo của vật thể trong những bài toán mà ông quan tâm. Kết quả là ông đã diễn đạt toàn bộ các nguyên lý của động lực học bằng ngôn ngữ của khối lượng, gia tốc và lực.
Từ nay các nhà vật lý không chỉ dừng lại ở tiên đoán đơn thuần mà còn có thể tính toán chi tiết những gì liên quan đến đặc điểm và tính chất của vật thể chuyển động. Kết cục là cơ học đã trở thành nền tảng của khoa học tự nhiên, còn thiên văn học đã trở thành lĩnh vực ứng dụng của cơ học.
Newton đã xây dựng mô hình thế giới như một hệ các hạt được chứa trong không gian vô hạn trống rỗng tuyệt đối và tương tác với nhau bởi các lực xuyên tâm. Nửa thế kỷ sau Leonhard Euler đã bổ sung vào các khái niệm cơ bản của cơ học bằng ''hệ rắn'' các chất điểm -đó là khái niệm vật rắn tuyệt đối, và khái niệm chất lỏng lý tưởng.
Tất cả những khái niệm mà trên cơ sở đó Newton đã xây dựng nên lý thuyết vật lý đầu tiên - cơ học cổ điển - đều là những khái niệm được lý tưởng hoá. Chúng chỉ phát huy tác dụng và cho phép tìm được lời giải đáp hiện thực đối với một số bài toán nhất định. Nói cho thật chính xác thì các định luật Newton chỉ đúng khi xem xét chuyển động trong các hệ quy chiếu quán tính mà ở đó trạng thái đứng yên và chuyển động thẳng đều của vật là không thể phân biệt được về mặt vật lý. Nhưng nếu tính đến sự di động của Trái Đất, Mặt Trời và các ngôi sao thì tự thân các khái niệm nêu trên đã mất hết ý nghĩa. Ở đây một lần nữa lại xuất hiện nghịch lý lôgic. Trong khuôn khổ vật lý không có lời giải cho vấn đề này... Bằng trực giác Newton đã tìm ra lối thoát đơn giản tuy rằng vẫn chưa thoả đáng về mặt lôgic. Ông đưa ra định đề về sự tồn tại của không gian tuyệt đối, bất động và đồng nhất mọi nơi, mọi hướng, và của thời gian tuyệt đối. Với định đề về không gian và thời gian như vậy các định luật Newton đã mang đặc tính phổ quát, ở quy mô Vũ Trụ.
Khái niệm không gian và thời gian tuyệt đối đã bị phê phán nghiêm khắc từ phía những người đương thời của Newton như Leibniz và nhà triết học Anh George Berketey (1685 - 1753) và sau này trong các công trình của nhà triết học áo Ernst Mach (thường được dịch là Makhơ) (l838 - 1916). A. Einstein đã tổng kết sự phê phán này như sau: ''Hãy thứ lỗi cho tôi Newton! Ngài đã tìm ra con đường duy nhất có thể có được trong thời đại của mình đối với một người có năng lực sáng tạo khoa học vĩ đại và sức mạnh tư duy phi thường như ngài. Những quan niệm do ngài đề xuất cho đến nay vẫn mang ý nghĩa chủ đạo trong tư duy vật lý của chúng tôi, dẫu rằng bây giờ thì chúng tôi đã biết thêm rằng nếu hướng tới sự nhận thức sâu sắc hơn về các liên hệ tương hỗ thì chúng tôi buộc phải thay thế những khái niệm ấy bằng những cái khác vượt ra ngoài khuôn khổ của thực nghiệm trực tiếp''.
