วันศุกร์ที่ 17 กรกฎาคม พ.ศ. 2558

โลกและดวงดาว


โลกดาราศาสตร์สมัยใหม่

กาลิเลโอ กาลิเลอี


(Galileo Galilei)
กาลิเลโอ กาลิเลอี (Galileo Galilei) เกิด ณ เมืองปิซา ประเทศอิตาลี ในวันที่ 15 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2107 (ค.ศ. 1564) – เสียชีวิต ณ เมืออาร์เซทิ (Arcetri) ฟลอเรนซ์ ในวันที่ 8 มกราคม พ.ศ. 2185 (ค.ศ. 1642) มีบิดาชื่อ วินเซนซิโอ กาลิเลอิ ซึ่งมีอาชีพเป็นนักดนตรี และมีมารดาชื่อ จูเลีย กาลิเลอิ กาลิเลโอ เป็นนักวิทยาศาสตร์ และยัง ถูกขนานนามในชื่อต่าง ๆ เช่น “father of modern astronomy” (บิดาแห่งวิชาดาราศาสตร์สมัยใหม่), “father of modern physics” (บิดาแห่งวิชาฟิสิกส์สมัยใหม่) หรือ “father of science” (บิดาแห่งวิทยาศาสตร์) เป็นผู้ค้นพบ ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์มากมาย เช่น “กฏแห่งการแกว่งของลูกตุ้ม” และ “กฏการตกของวัตถุ”
เหตุที่กาลิเลโอได้ชื่อว่าเป็นบิดาแห่งวิทยาศาสตร์ เพราะเขาและโยฮันส์ เคปเลอร์ เป็นผู้ที่ก่อให้เกิด การปฏิวัติวิทยาศาสตร์(Scientific revolution)ขึ้น จริงอยู่ที่ในประวัติศาสตร์อันยาวนานของมนุษยชาติ เราเรียนรู้ที่จะสร้างอารยธรรมขึ้นมา จากการค้นคว้า ทดลอง และจดบันทึกองค์ความรู้สืบทอดต่อๆกันมา จากรุ่นสู่รุ่นตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ หากพิจารณาจริงๆกระบวนการดังกล่าวก็มีขั้นตอนครบถ้วนตามกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่สอดคล้องกับในแบบเรียนทุกประการ แล้วจะนับกาลิเลโอจะเป็นบิดาของวิทยาศาสตร์ ได้อย่างไร ในเมื่อเขาคงก็ไม่ได้เป็นคนแรกแน่ๆที่เริ่มใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในโลกใบนี้ ประเด็นอันละเอียดอ่อนนี้คงจะเป็นประเด็นเปิดให้ถกเถียง กันอีกยาว แต่หากเรามองอีกแง่มุมหนึ่งของประวัติศาสตร์ที่ชัดเจนกว่า คือจากมุมของการปฏิวัติวิทยาศาสตร์ โดยนับการตีพิมพ์หนังสือ Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ของนิวตันเป็นการสิ้นสุดการปฏิวัติ กาลิเลโอก็นับว่าเป็นบิดาของวิทยาศาสตร์อย่างแท้จริง เพราะงานในยุคนั้นหลายๆชิ้นที่มีส่วนสำคัญต่อ การปฏิวัติวิทยาศาสตร์ มีเพียงงานของกาลิเลโอเพียงคนเดียวที่โดดเด่นที่สุดในแง่ของการใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์
อิทธิพลการแสวงหาความรู้ที่มีแม่แบบจากหนังสือ The Elements ของ Euclidทรงพลังมากในสมัยของกาลิเลโอ เพราะเราจะแน่ใจได้อย่างไรว่าการวัดจะไม่นำเราคลาดเคลื่อนจากความแท้จริง ยกตัวอย่างเช่น เราจะรู้ได้อย่างไรว่าสามด้านของสามเหลี่ยมมุมฉากจะต้องสอดคล้องกับทฤษฎีบทพีทาโกรัสทุกรูป ? ความจริงข้อนี้คงไม่สามารถหาได้จากการทดลองสร้างสามเหลี่ยมมุมฉากขึ้นมาเป็นหมื่นๆรูปแล้ววัด? หากเราทดลองกับรูปสามเหลี่ยมมุมฉากจำนวน 105รูปแล้วพบว่าจริง เราจะแน่ใจได้อย่างไรว่าจะจริงกับรูปที่105 + 1จะจริงด้วย? ดังนั้นเป็นที่น่าสงสัย (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสมัยของกาลิเลโอ) ว่าความจริงที่หาได้จากการทดลองและการวัดกับความจริงที่หาได้การอนุมาน(deduction)จากสิ่งที่ทุกคนยอมรับว่าจริงอยู่แล้ว อย่างไหนเป็นสิ่งที่น่าเชื่อถือกว่ากัน ซึ่งแน่นอนที่ความจริงแบบเรขาคณิตของEuclid ที่รู้จักกันดีว่าเป็นเรขาคณิตของ “วงเวียนและสันตรง” (สันตรงคือไม้บรรทัดที่ไม่มีเสกลที่ใช้ขีดเส้นตรงได้เพียงอย่างเดียว =ไม่มีการวัดความยาว) ดูจะมีอิทธิพลเหนือกว่าความรู้ที่ได้จากการสังเกต ทดลอง และวัดค่าเป็นตัวเลขออกมาเป็นตัวเลขในแบบของกาลิเลโอ แต่ข้อมูลจากการสังเกต ทดลองวัดค่าเป็นตัวเลขในงานกฏการตกของวัตถุมีส่วนสำคัญที่ทำให้นิวตันค้นพบกฏแรงของโน้มถ่วง ในครั้งแรก และงานที่ได้จากการทดลอง ทางกลศาสตร์ของกาลิเลโอก็เป็นพื้นฐานสำคัญที่ทำให้นิวตันสามารถสรุปกฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน 3 ข้อ ออกมาได้ ซึ่งกฏทั้งสี่ข้อนี้ คือ ชัยชนะของวิทยาศาสตร์ที่เหนือกว่า กระบวนการแสวงหาความรู้เดิมที่ได้รับอิทธิพลจากนักปราชญ์ชาวกรีกซึ่งประสบความสำเร็จอย่างสูงมาเป็นพันๆปี มีข้อสังเกตว่างานที่ใช้ตัดสินชี้ขาดชัยชนะของการปฏิวัติวิทยาศาสตร์น้ำหนักน่าจะอยู่ที่งานของเคปเลอร์ที่เป็นถือข้อพิสูจน์ กฏแรงของโน้มถ่วงที่นิวตันพิสูจน์ได้เป็นครั้งที่สอง มากกว่างานของกาลิเลโอ แต่งานของเคปเลอร์อาจไม่ได้มีความหมายตรงกับ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ตามมาตรฐานทั่วไป เราจึงไม่นับว่าเคปเลอร์เป็นบิดาวิทยาศาสตร์
เมื่อกาลิเลโอมีอายุได้ 69 ปี คณะตุลาการศาสนาของประเทศอิตาลีได้มีมติบังคับให้กาลิเลโอถอนคำพูดของเขาที่ว่า “โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์” เขาถูกผู้คนประณามหยามเหยียดว่าเป็นพวกนอกรีต และถูกทรมานจองจำ จนในบั้นปลายของชีวิต ตาทั้งสองข้างของเขาบอดสนิท และเขาได้ตายจากโลก โดยมีคำสาปแช่งของศาสนาติดตัวตามไป แต่เมื่อเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2534 นี้เอง สันตะปาปา John Paul ที่ 2 แห่งสำนักวาติกันได้ทรงทำพิธีถ่ายบาปให้กาลิเลโอ โดยองค์สันตะปาปาแถลงว่า คำวินิจฉัยของคณะตุลาการศาสนาที่ได้ตัดสินไปเมื่อ 359 ปี ก่อนโน้นนั้นผิด เพราะยุโรปในสมัยนั้นยึดถือในปรัชญาคำสั่งสอนของ Aristotle มากและเชื่อคำสอนด้านดาราศาสตร์ของ Ptolemy ซึ่งวิชาทั้งสองนี้อิงอาศัยความรู้สึกและสามัญสำนึกเป็นสำคัญ Ptolemy ได้สอนคนในสมัยนั้นว่าโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล โดยดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวต่างๆ โคจรรอบโลก ส่วนAristotle นั้นได้แบ่งจักรวาลออกเป็นสองภาค คือ ภาคสวรรค์ และภาคพื้นดิน โดยสรรพสิ่งทั้งหลายที่ลอยอยู่บนสวรรค์นั้นสวย สมบูรณ์และอมตะถาวร ส่วนสรรพสิ่งทั้งปวงที่กองอยู่บนดินนั้นมีสภาพปกติ และจะเปลี่ยนแปลงชั่วนิจนิรันดร์
เมื่อกาลิเลโอมีอายุได้ 25 ปี ความเป็นอัจฉริยะ ก็เริ่มฉายแสง โดยเขาได้ล้มล้างทฤษฎี Aristotle ที่ผู้คนยึดถือกันมานานร่วม 2,000 ปีที่ว่า วัตถุหนักจะตกถึงพื้นเร็วกว่าวัตถุเบา โดยเขาได้ขึ้นไปบนหอคอยเอียงแห่งเมือง Pisa แล้วปล่อยวัตถุที่หนักไม่เท่ากันลงมาพร้อมกัน ผลการทดลองแสดงให้เห็นชัดเจนว่าวัตถุทั้งสองตกถึงพื้นพร้อมกัน
ในปี พ.ศ. 2152 เขาได้ประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ขึ้นใช้ โดยนำเอาเลนส์นูนและเลนส์เว้ามาติดที่ปลายทั้งสองของท่อกลวง และเขาก็ได้ปฏิวัติ ปฏิรูปวิชาดาราศาสตร์ทันที เพราะเขาได้เห็นภูเขาสูงต่ำบนดวงจันทร์ ซึ่งใครๆ ในยุคนั้นงมงายเชื่อว่า ผิวดวงจันทร์นั้นราบเรียบ กาลิเลโอจึงเป็นบุคคลแรกของโลกที่เห็นความไม่สมบูรณ์ของสวรรค์ และเมื่อเขาได้เห็นจุดดับบนดวงอาทิตย์ เห็นดวงจันทร์ 4 ดวงโคจรรอบดาวพฤหัสบดี และหาได้โคจรไปรอบโลกดังที่ใครๆ เชื่อไม่ เขาจึงตัดใจตีพิมพ์ผลงานของเขาในปี พ.ศ. 2153 ในหนังสือ Siderius Nuncius หนังสือนี้ถูกห้ามพิมพ์จำหน่ายอย่างเด็ดขาด และเขาถูกห้ามมิให้ตำหนิสวรรค์อีกไม่ว่าจะในกรณีใดๆ
เมื่อ Maffeo Barberini บาดหลวงผู้สนิทชิดชอบกับกาลิเลโอได้รับการสถาปนาเป็นสันตะปาปา Urban ที่ 8 กาลิเลโอได้หลงคิดว่า เสรีภาพในการแสดงความคิดเห็นได้มาถึงแล้ว งานค้นคว้าของเขาที่ตีพิมพ์ในหนังสือ Dialogo sopra due massini Sistemi del Mondo ในปี พ.ศ. 2175 ได้นำมาซึ่งปฏิกิริยาต่อต้านจากทุกสารทิศ เขาถูกสถาบันศาสนาประณาม และถูกทรมาน ถึงแม้จะตัวถูกขัง แต่ก็ไม่มีใครกักขังใจเขาได้ เขายังคงยึดมั่นในความคิดและความรู้ของเขา เขาได้พยายามทำให้คนทั้งหลายยอมรับว่า วิทยาศาสตร์มิได้เป็นวิชาที่ใช้ความรู้สึกเป็นตัวสร้างวิชา การทดลองเท่านั้นที่จะเป็นตัวตัดสินความถูก หรือความผิดของความคิดวิทยาศาสตร์
คดีกาลิเลโอมิได้เป็นคดีต่อสู้ประจันหน้ากันระหว่างสถาบันศาสนากับสถาบันวิทยาศาสตร์ เพราะในการพิพากษาครั้งนั้น คณะตุลาการศาสนามิได้รับฟังมุมมองของกาลิเลโอเลย คณะบาทหลวงเป็นฝ่ายว่าฝ่ายเดียว
  • ปี พ.ศ. 2107 (ค.ศ. 1564) – วันที่ 15 กุมภาพันธ์ กาลิเลโอ เกิด ณ เมืองปิซา ประเทศอิตาลี
  • ปี พ.ศ. 2117 (ค.ศ. 1574) – ย้ายที่อยู่ไปยังเมืองฟลอเรนซ์ และเข้าศึกษาต่อที่โบสถ์วอลลอมโบรซา
  • ปี พ.ศ. 2124 (ค.ศ. 1581) – เข้าศึกษาในคณะแพทย์ศาสตร์ ณ มหาวิทยาลัยปิซา
  • ปี พ.ศ. 2126 (ค.ศ. 1583) – ได้ค้นพบ กฏการแกว่งของลูกตุ้ม จากการแกว่งของโคมไฟ ณ มหาวิทยาลัยปิซา
  • ปี พ.ศ. 2127 (ค.ศ. 1584) – มีทุนทรัพย์ไม่พอในการเรียน จึงลาออกจากมหาวิทยาลัยปิซา และกลับมายังเมืองฟลอเรนซ์
  • ปี พ.ศ. 2132 (ค.ศ. 1589) – ได้รับตำแหน่งเป็นอาจารย์วิชาคณิตศาสตร์ ณ มหาวิทยาลัยปิซา
  • ปี พ.ศ. 2133 (ค.ศ. 1590) – ได้ค้นพบ กฏการตกของวัตถุ โดยมีการทดลองที่ หอเอนเมืองปิซา
  • ปี พ.ศ. 2135 (ค.ศ. 1592) – ได้เป็นอาจารย์วิชาคณิตศาสตร์ ณ มหาวิทยาลัยปาดัว
  • ปี พ.ศ. 2142 (ค.ศ. 1599) – เริ่มชีวิตคู่ โดยแต่งงานกับ มารีนา กัมเบอร์
  • ปี พ.ศ. 2152 (ค.ศ. 1609) – กาลิเลโอ ประดิษฐ์กล้องโทรทัศน์
  • ปี พ.ศ. 2153 (ค.ศ. 1610) – ในเดือน มกราคม ได้ค้นพบดาวบริวารของดาวพฤหัสบดี และได้ออกหนังสือชื่อ The Starry Messenger และยังได้กลับมาเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยปิซาอีกครั้ง ด้วยความอนุเคราะห์ของ ดยุคเมดิชี
  • ปี พ.ศ. 2185 (ค.ศ. 1642) – วันที่ 8 มกราคม กาลิเลโอ เสียชีวิตท่ามกลางลูกศิษย์ไม่กี่คน
อ้างอิงจาก http://www.baanjomyut.com

                        ประวัติการค้นพบ

        นับเป็นเวลาหลายพันปีในอดีตกาลที่มนุษยชาติไม่เคยรับรู้มาก่อนว่ามีสิ่งที่เรียกว่า ระบบสุริยะ แต่เดิมมนุษย์เชื่อว่า โลกเป็นศูนย์กลางจักรวาลที่อยู่นิ่ง มีดวงดาวต่าง ๆ โคจรไปรอบ ๆ ผ่านไปบนท้องฟ้า แม้ว่านักดาราศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ชาวอินเดียชื่อ Aryabhata และนักปรัชญาชาวกรีก Aristarchus เคยมีแนวคิดเกี่ยวกับการที่ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางจักรวาล และจัดลำดับจักรวาลเสียใหม่ แต่ผู้ที่สามารถคิดค้นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อพิสูจน์แนวคิดนี้ได้สำเร็จเป็นคนแรกคือ นิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัส ในคริสต์ศตวรรษที่ 17 มีผู้สืบทอดแนวทางการศึกษาของเขาต่อมา คือกาลิเลโอ กาลิเลอี โยฮันเนส เคปเลอร์ และ ไอแซค นิวตัน พวกเขาพยายามทำความเข้าใจระบบทางฟิสิกส์และเสาะหาหลักฐานการพิสูจน์ยืนยันว่า โลกเคลื่อนไปรอบ ๆ ดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์ทั้งหลายต่างก็ดำเนินไปภายใต้กฎทางฟิสิกส์แบบเดียวกันนี้ ในยุคหลังต่อมาจึงเริ่มมีการสืบสวนค้นหาปรากฏการณ์ทางภูมิธรณีต่าง ๆ เช่น เทือกเขา แอ่งหิน ปรากฏการณ์สภาพอากาศที่แปรเปลี่ยนตามฤดูกาล การศึกษาเกี่ยวกับเมฆ พายุทราย และยอดเขาน้ำแข็งบนดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ
ประวัติของผู้ค้นพบ



กาลิเลโอ กาลิเลอี (อิตาลี: Galileo Galilei; 15 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1564 - 8 มกราคม ค.ศ. 1642) เป็นชาวทัสกันหรือชาวอิตาลี ซึ่งมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการปฏิวัติวิทยาศาสตร์ ผลงานของกาลิเลโอมีมากมาย งานที่โดดเด่นเช่นการพัฒนาเทคนิคของกล้องโทรทรรศน์และผลสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ที่สำคัญจากกล้องโทรทรรศน์ที่พัฒนามากขึ้น งานของเขาช่วยสนับสนุนแนวคิดของโคเปอร์นิคัสอย่างชัดเจนที่สุดกาลิเลโอได้รับขนานนามว่าเป็น "บิดาแห่งดาราศาสตร์สมัยใหม่" "บิดาแห่งฟิสิกส์สมัยใหม่""บิดาแห่งวิทยาศาสตร์"และ "บิดาแห่งวิทยาศาสตร์ยุคใหม่"การศึกษาการ   เคลื่อนที่ของวัตถุที่มีความเร่งคงที่ ซึ่งสอนกันอยู่ทั่วไปในระดับมัธยมศึกษาและเป็นพื้นฐานสำคัญของวิชาฟิสิกส์ก็เป็นผลงานของกาลิเลโอ รู้จักกันในเวลาต่อมาในฐานะวิชาจลนศาสตร์ งานศึกษาด้านดาราศาสตร์ที่สำคัญของกาลิเลโอได้แก่ การใช้กล้องโทรทรรศน์สังเกตการณ์คาบปรากฏของดาวศุกร์ การค้นพบดาวบริวารของดาวพฤหัสบดี ซึ่งต่อมาตั้งชื่อเป็นเกียรติแก่เขาว่า ดวงจันทร์กาลิเลียน รวมถึงการสังเกตการณ์และการตีความจากการพบจุดดับบนดวงอาทิตย์ กาลิเลโอยังมีผลงานด้านเทคโนโลยีและวิทยาศาสตร์ประยุกต์ซึ่งช่วยพัฒนาการออกแบบเข็มทิศอีกด้วยการที่ผลงานของกาลิเลโอสนับสนุนแนวคิดของโคเปอร์นิคัสกลายเป็นต้นเหตุของการถกเถียงหลายต่อหลายครั้งในชีวิตของเขา เพราะแนวคิดเรื่องโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาลนั้นเป็นแนวคิดหลักมานานแสนนานนับแต่ยุคของอริสโตเติล การเปลี่ยนแนวคิดใหม่ว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาลโดยมีข้อมูลสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์อย่างชัดเจนจากกาลิเลโอช่วยสนับสนุน ทำให้คริสตจักรโรมันคาทอลิกต้องออกกฎให้แนวคิดเช่นนั้นเป็นสิ่งต้องห้าม เพราะขัดแย้งกับการตีความตามพระคัมภีร์[4] กาลิเลโอถูกบังคับให้ปฏิเสธความเชื่อเรื่องดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง และต้องใช้ชีวิตที่เหลืออยู่ในบ้านกักตัวในความควบคุมของศาลศาสนาโรมัน




โยฮันเนส เคปเลอร์ (อังกฤษ: Johannes Kepler; 27 ธันวาคม ค.ศ. 1571 - 15 พฤศจิกายน ค.ศ. 1630) นักดาราศาสตร์ นักโหราศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน ผู้มีส่วนสำคัญในการปฏิวัติวงการวิทยาศาสตร์ เขาค้นพบกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ในงาน Astronomia nova, Harmonice Mundi ของเขา และได้แต่งหนังสือชื่อ Epitome of Copernican Astronomy

โยฮันเนส เคปเลอร์ ประกอบอาชีพเป็นครูสอนคณิตศาสตร์ที่โรงเรียน Graz(ภายหลังเปลี่ยนเป็น มหาวิทยาลัย Graz) และเป็นผู้ช่วยของ ไทโค บราเฮ นักคณิตศาสตร์ในความอุปถัมภ์ของจักรพรรดิรูดอร์ฟที่ 2 ผู้ซึ่งรวบรวมรวมข้อมูลของดาวเคราะห์มาตลอดชีวิต และปูทางให้เคปเลอร์ค้นพบกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ในเวลาต่อมา เขาทำงานด้านทัศนศาสตร์ และช่วยสนับสนุนการค้นพบกล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอ กาลิเลอี

เขาถูกยกย่องว่าเป็น "นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ทฤษฎีคนแรก" แต่คาร์ล ซาแกน ยกย่องเขาในฐานะ "นักโหราศาสตร์ทางวิทยาศาสตร์คนสุดท้าย"






เซอร์ไอแซก นิวตัน (อังกฤษ: Isaac Newton) (4 มกราคม ค.ศ. 1643-31 มีนาคม ค.ศ. 1727 ตามปฏิทินเกรกอเรียน หรือ 25 ธันวาคม ค.ศ. 1642- 20 มีนาคม ค.ศ. 1726 ตามปฏิทินจูเลียน)1 นักฟิสิกส์ นักคณิตศาสตร์ นักดาราศาสตร์ นักปรัชญา นักเล่นแร่แปรธาตุ และนักเทววิทยาชาวอังกฤษ

งานเขียนในปี พ.ศ. 2230 เรื่อง Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (เรียกกันโดยทั่วไปว่า Principia) ถือเป็นหนึ่งในหนังสือที่มีอิทธิพลที่สุดในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ เป็นรากฐานของวิชากลศาสตร์ดั้งเดิม ในงานเขียนชิ้นนี้ นิวตันพรรณนาถึง กฎแรงโน้มถ่วงสากล และ กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ซึ่งเป็นกฎทางวิทยาศาสตร์อันเป็นเสาหลักของการศึกษาจักรวาลทางกายภาพตลอดช่วง 3 ศตวรรษถัดมา นิวตันแสดงให้เห็นว่า การเคลื่อนที่ของวัตถุต่างๆ บนโลกและวัตถุท้องฟ้าล้วนอยู่ภายใต้กฎธรรมชาติชนิดเดียวกัน โดยแสดงให้เห็นความสอดคล้องระหว่างกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ของเคปเลอร์กับทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของตน ซึ่งช่วยยืนยันแนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางจักรวาล และช่วยให้การปฏิวัติวิทยาศาสตร์ก้าวหน้ายิ่งขึ้น

นิวตันสร้างกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงที่สามารถใช้งานจริงได้เป็นเครื่องแรก[1] และพัฒนาทฤษฎีสีโดยอ้างอิงจากผลสังเกตการณ์ว่า ปริซึมสามเหลี่ยมสามารถแยกแสงสีขาวออกมาเป็นหลายๆ สีได้ ซึ่งเป็นที่มาของสเปกตรัมแสงที่มองเห็น เขายังคิดค้นกฎการเย็นตัวของนิวตัน และศึกษาความเร็วของเสียง

ในทางคณิตศาสตร์ นิวตันกับก็อตฟรีด ไลบ์นิซ ได้ร่วมกันพัฒนาทฤษฎีแคลคูลัสเชิงปริพันธ์และอนุพันธ์ เขายังสาธิตทฤษฎีบททวินาม และพัฒนากระบวนวิธีของนิวตันขึ้นเพื่อการประมาณค่ารากของฟังก์ชัน รวมถึงมีส่วนร่วมในการศึกษาอนุกรมกำลัง
นิวตันไม่เชื่อเรื่องศาสนา เขาเป็นคริสเตียนนอกนิกายออร์โธดอกซ์ และยังเขียนงานตีความคัมภีร์ไบเบิลกับงานศึกษาด้านไสยศาสตร์มากกว่างานด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์เสียอีก เขาต่อต้านแนวคิดตรีเอกภาพอย่างลับๆ และเกรงกลัวในการถูกกล่าวหาเนื่องจากปฏิเสธการถือบวช
ไอแซก นิวตัน ได้รับยกย่องจากปราชญ์และสมาชิกสมาคมต่างๆ ว่าเป็นหนึ่งในผู้ทรงอิทธิพลที่สุดในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ