晷，用来观察日影的移动。
二、求学时期
1654年，11岁的艾萨克·牛顿离开家乡伍尔索普，前往距离十几公里远的金格斯皇家中学就读。这所中学是他求学生涯的重要。牛顿的母亲汉娜原本希望他成为一名农民，继承家族的农业事业，但牛顿本人对农业毫无兴趣，他酷爱读书，对知识有着强烈的渴望。在金格斯皇家中学，牛顿的学习成绩非常突出，他对自然现象充满好奇心，特别是对颜色、日影四季的移动以及几何学和哥白尼的日心说等科学问题表现出浓厚的兴趣。
在中学期间，牛顿曾经寄宿在药剂师威廉·克拉克的家中。克拉克的药店不仅为牛顿提供了一个安静的学习环境，还让他接触到了化学实验。这段经历对牛顿的科学兴趣产生了深远的影响。他开始尝试各种小实验，制作小工具和小发明，如用木箱和玻璃瓶制成的水钟，通过控制水流来定时唤醒自己。这种自制的水钟不仅展示了牛顿的创造力，也反映了他对精确测量和时间管理的重视。
牛顿在中学的学习生活充满了对知识的追求。他分门别类地记录读书笔记，喜欢进行各种小实验和小发明。有一次，牛顿的舅父詹姆士对他产生了怀疑，便跟踪他到市镇上去。结果发现，牛顿伸着腿，躺在草地上，聚精会神地钻研一个数学问题。牛顿的好学精神感动了舅父，舅父劝说母亲让牛顿继续上学，并鼓励他上大学读书。牛顿的母亲最终同意了，牛顿得以重返学校，继续他的求学之路。
尽管牛顿在金格斯皇家中学表现出色，但由于家庭经济困难，母亲还是决定让他停学回家务农，赡养家庭。牛顿虽然顺从了母亲的安排，但内心依然渴望学习。他一有机会便埋头书卷，经常忘记干活。每次母亲派他和佣人一起去市场，熟悉做生意的技巧时，他总是恳求佣人独自去市场，自己则躲在树丛后看书。有一次，牛顿在暴风雨中跑来跑去测验风力，全身湿透，母亲见状惊呆了，担心他真的疯了。在舅父的劝说下，母亲终于同意牛顿继续上学。
1661年6月3日，18岁的牛顿从金格斯皇家中学毕业，考入了剑桥大学三一学院。在剑桥大学，牛顿的学习环境发生了显着变化。当时的三一学院仍然以亚里士多德的学说为基础进行教学，但牛顿对这种传统教育方式并