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牛顿
无所不包的宇宙“统一概念”

2005年，正值人们纪念爱因斯坦“奇迹年”（1905年）100周年之际，英国皇家学会进行了一次名为“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查，牛顿被认为比爱因斯坦更具影响力。

虽然在各类世界科学家排行榜或评选中，牛顿与爱因斯坦总是轮流排名第一，但从1942年爱因斯坦为纪念牛顿诞辰300周年而写的《艾萨克·牛顿》中可以看出，爱因斯坦是自愧不如的——他在文章的最后写道：“至今还没有可能用一个同样无所不包的统一概念，来代替牛顿的关于宇宙的统一概念。”还有一点，爱因斯坦也无法与之相比拟——牛顿从研究物理问题出发创立了微积分，他与阿基米德、高斯、欧拉一般被公认为有史以来贡献最大的四位数学家。

事实似乎也是如此，是牛顿第一个成功地找到了一种用方程式清晰表述的科学思想体系，并从这个体系出发，用数学的思维，逻辑地、定量地演绎出范围广阔的科学图景，同时还能与经验相符。后来的物理学家（包括爱因斯坦），在很大程度上都是沿着牛顿所开创的概念体系前行。可以说，假如没有牛顿所描绘的科学思想图景，人类后续所取得的科学进步可能就难以实现。

特斯拉曾说过：“有形的事物终归会湮灭，只有思想才是人类文明进步的真正动力……”牛顿的伟大在于他打破了某些知识不是人类思想所能涉足的观念，这一观念之前已烙印于人类文化中达数世纪之久，而牛顿竟以自己的概念思想巧妙地将其打破。牛顿从根本上改变了人类的思维方式，他建立了今天我们称为“牛顿宇宙[1]”的理论框架。他是有史以来人类最伟大的物理学家、数学家、科学思想家，以及科学领域顶尖的天才人物之一，著有《自然哲学的数学原理》《光学》等影响世界数百年的科学著作。他还提出了由万有引力定律（见题图中的方程）和三大运动定律构成的经典力学体系[2]，而万有引力定律对人类具有划时代的意义。

牛顿创立的一套思想体系既能科学地解释宇宙天象变化，又可说明地上物体运动的规律，而且还继续被用于航天和各种工程的计算中。如果有人要问，为什么做到这一切的是牛顿，那会有很多不同的回答。在介绍1931年出版的牛顿的《光学》一书时，爱因斯坦提供了这样的回答：“自然于他就是一本打开的书……他集实验家、理论家、技工以及处于爆发期的艺术家于一身。他坚定、强壮、孤独地站在我们面前。”如此全面而罕见的一位人物，不是他，又能是谁？

牛顿关于苹果的传说可谓家喻户晓。不管实情究竟如何，他把苹果和月亮联想在一起，找出其中的天地关系和数学表达，这是最关键的——这种联想和演绎只有真正精于“研究艺术”的人才能做到。最终是他发现了天上和地下的“力”原本是一回事（万有引力）——这是人类第一次真正完成的关于自然力的统一认识。而牛顿描绘的广阔科学思想图景甚至比其具体的科学理论更加宏大——它们是哲学意义上的科学诗篇，是数学主题下的自然交响乐，是探寻世界体系的艺术研究方法。近3个世纪过去了，我们永记的是他给世界带来革命性变化的科学思想。

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[1]牛顿宇宙是一个绝对的、精确的世界。在这个世界里，整个宇宙及所有物质都由各种客观存在的粒子构成，不论过去、现在与未来，时间都以固定的速度流失，因果关系极度严格，绝无例外，未来完全可以由过去来预测。

[2]经典力学体系由万有引力定律（F=Gm₁m₂/r2）与三大运动定律[惯性定律、加速度定律（F=ma）、作用力与反作用力定律（F=-F′）]构成，统一解释了当时天上和地下一切可感知的力学现象。