牛顿——人类史上最伟大的科学家之一，绝无仅有的百科全书式天才(4)

1666年，他用三棱镜研究日光，得出结论：白光是由不同颜色（即不同波长）的光混合而成的，不同波长的光有不同的折射率。在可见光中，红光波长最长，折射率最小；紫光波长最短，折射率最大。牛顿的这一重要发现成为光谱分析的基础，揭示了光色的秘密。牛顿还曾把一个磨得很精、曲率半径较大的凸透镜的凸面，压在一个十分光洁的平面玻璃上，在白光照射下可看到，中心的接触点是一个暗点，周围则是明暗相间的同心圆圈。后人把这一现象称为“牛顿环”。他创立了光的“微粒说”，从一个侧面反映了光的运动性质，但牛顿对光的“波动说”并不持反对态度。
1669年10月27日，巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职，26岁的牛顿被授予卢卡斯数学教授席位，是担任该职位的最年轻的人。在此之前，剑桥或牛津的所有成员都是经过任命的圣公会牧师。巴罗让贤，也一直被传为科学史上的一段佳话。
1670—1671年，通过对研究得出结论：任何折光式望远镜都会受到光散射成不同颜色的影响，并因此发明了反射式望远镜（现称作牛顿望远镜）来回避这个问题。并于1671年在皇家学会上展示了自己的反射式望远镜。1672年，牛顿应邀加入皇家学会。

1675年，牛顿在著作《解释光属性的解说》中，假定了以太的存在，认为粒子间力的传递是透过以太进行的。后来，在与神智学家亨利·莫尔接触后重新燃起了对炼金术的兴趣，并改用源于汉密斯神智学中粒子相吸互斥思想的神秘力量来解释，替换了先前假设以太存在的看法。拥有许多牛顿炼金术著作的经济学大师约翰·梅纳德·凯恩斯曾说：“牛顿不是理性时代的第一人，他是最后的一位炼金术士。”但牛顿对炼金术的兴趣却与他对科学的贡献息息相关，而且在那个时代炼金术与科学也还没有明确的区别。如果他没有依靠神秘学思想来解释穿过真空的超距作用，他可能也不会发展出他的引力理论。
1676年，牛顿首次公布了他发明的二项式展开定理。牛顿还利用它发现了其他无穷级数，并用来计算面积、积分、解方程等等。