近代科學(xué)始于哥白尼時(shí)期，誕生于伽利略和牛頓。伽利略第一次引進(jìn)了數(shù)學(xué)-實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想，而這種思想是科學(xué)的核心。牛頓是對(duì)科學(xué)思想最全面的詮釋者，他的書(shū)《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》是科學(xué)的典范之作。后來(lái)麥克斯韋的《電磁學(xué)通論》和愛(ài)因斯坦的《相對(duì)論》都是仿效牛頓的，也屬于牛頓開(kāi)創(chuàng)的經(jīng)典力學(xué)體系范疇。

大家到此已經(jīng)知道了很多，最后想為大家講一部分牛頓力學(xué)的東西，也讓大家明白牛頓世界觀。牛頓最重要的理論就是牛頓三定律和萬(wàn)有引力理論，這也是每個(gè)人在學(xué)校要學(xué)的東西。

牛頓第一定律告訴我們這個(gè)世界本來(lái)的樣子是什么樣的——在不受力的情況下，所有的東西只有兩種狀態(tài)——靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)。但是為什么我們看到的世界不是世界原本的樣子，因?yàn)槲覀兊默F(xiàn)實(shí)世界充滿了各種力。牛頓因而發(fā)現(xiàn)了第二定律——力與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間的關(guān)系，這種關(guān)系是通過(guò)質(zhì)量聯(lián)系起來(lái)的。牛頓第三定律是揭示了力的本質(zhì)是什么——力=相互作用。我們還知道力是矢量，可以分解與合成。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與力一一對(duì)應(yīng)，所以運(yùn)動(dòng)也可以分解與合成。

萬(wàn)有引力定律是牛頓在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書(shū)中首先提出的。這可能是牛頓最偉大的貢獻(xiàn)，在科學(xué)史上具有劃時(shí)代的意義。不知道牛頓的靈感來(lái)自于哪里？據(jù)說(shuō)借鑒了胡可的彈性定律和開(kāi)普勒第三定律。即使牛頓受到很多其他物理學(xué)家的啟發(fā)，但是萬(wàn)有引力定律都是一種劃時(shí)代的創(chuàng)舉。有了萬(wàn)有引力定律就有了動(dòng)力學(xué)，把上帝徹底趕出了科學(xué)的領(lǐng)域。

我們知道科學(xué)的三個(gè)功能是——描述、預(yù)言、解釋——即是什么樣的、會(huì)怎么樣、為什么這樣。描述是最簡(jiǎn)單和基礎(chǔ)的，預(yù)言和解釋相對(duì)比較難，但是最難的是解釋。我們總問(wèn)為什么，其實(shí)就是探尋事物的因，這是非常難的。有了牛頓的萬(wàn)有引力定律就可以解釋力的來(lái)源，解釋這個(gè)世界的本質(zhì)。

牛頓的萬(wàn)有引力定律是說(shuō)：自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比。萬(wàn)有引力定律是針對(duì)一切物體的，有質(zhì)量的物體就行。

根據(jù)萬(wàn)有引力定律，我們知道質(zhì)量越大的東西產(chǎn)生的引力越大，兩個(gè)物體之間的距離越小所產(chǎn)生的引力越大。然而我們?nèi)粘Ｉ钪械拇蠖鄶?shù)物體之間的萬(wàn)有引力太小了，小到我們察覺(jué)不到的地步。但是像地球、月球、太陽(yáng)這樣的天體產(chǎn)生的萬(wàn)有引力就很大。我們能很強(qiáng)烈地感覺(jué)到地球的重力，這就是引力的一個(gè)分力；大海之所以有潮起潮落現(xiàn)象，就是因?yàn)樵虑虍a(chǎn)生的萬(wàn)有引力；我們的地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，也是因?yàn)槿f(wàn)有引力，太陽(yáng)和地球之間的萬(wàn)有引力。

牛頓力學(xué)或者牛頓世界觀成為了人類(lèi)思想史上最輝煌的典范之一，它啟迪了后來(lái)的科學(xué)家。重大的轉(zhuǎn)折來(lái)自于20世紀(jì)的愛(ài)因斯坦相對(duì)論。愛(ài)因斯坦重新思考并重新評(píng)估了牛頓的體系，發(fā)現(xiàn)了牛頓體系存在的很多錯(cuò)誤，例如絕對(duì)時(shí)間和空間不存在，時(shí)間的同時(shí)性不是絕對(duì)性的等等。愛(ài)因斯坦基于兩條基本的物理原理，建立起了新的相對(duì)論力學(xué)，徹底地重新改寫(xiě)了牛頓力學(xué)。

愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論是對(duì)萬(wàn)有引力的重新改寫(xiě)，到此可以說(shuō)整個(gè)經(jīng)典力學(xué)終于完善了。這是閃耀人類(lèi)思想史的偉大舉動(dòng)，是一次人類(lèi)思想的大終結(jié)。但是愛(ài)因斯坦的相對(duì)論本質(zhì)上是對(duì)牛頓力學(xué)的完善，并不是根本的顛覆，這和后來(lái)誕生的量子力學(xué)有根本的不同。

至于量子力學(xué)，費(fèi)曼說(shuō)過(guò)這樣的一句話：我想我可以有把握地說(shuō)，沒(méi)有人真正理解量子力學(xué)。關(guān)于量子力學(xué)的部分我今天不會(huì)涉及，其實(shí)在大學(xué)本科也涉及的不多。關(guān)于對(duì)量子力學(xué)的有關(guān)理解還有賴于大家以后的努力。