我们在学习物理的时候，并不只是在学习解题方案，而是在习得一套完整的世界观。比如牛顿力学，表面上我们是在学习万有引力和三大运动定律，但实际上是潜移默化地接受了牛顿看待世界的思维方式。

那牛顿的思维特征是什么呢？它又是如何深刻地影响我们呢？

一、因果律

牛顿的第一个思维特征是因果律，他是第一个把因果关系写成数学公式的人。

在他之前，人类当然知道“有因才有果”，但都是定性的经验描述，缺乏精确计算。而在牛顿的世界里，因果关系不再是模糊的推理，而是一整套可以推演整个宇宙的数学体系。

比如牛顿第二定律F=ma，它的意思是：物体的加速度，与作用在它身上的外力成正比，与它的质量成反比。在这里，外力是因，加速度是果，连接这个因果关系的桥梁是公式F=ma。

从此以后，因果律有了精确的“语法”，这个世界不仅能被解释，还能被计算。

那如果因果可以计算，是否意味着一切结果都能被预言？牛顿的答案是肯定的。

二、决定论

阿波罗 8 号的绕月宇航员威廉·安德斯在接受采访的时候，记者问他飞船是如何操控的，他幽默地回答说：大部分时间都是牛顿在负责驾驶。

他说得没错，火箭的推力计算，宇宙飞行所需的速度、轨迹、返回的角度，全都可以在牛顿的力学体系里推算出来。

人们发现，牛顿的这套逻辑不仅可以预测炮弹的轨迹，还可以预测天体的运动，包括工厂里的机械零件和蒸汽机的运转，全都能用力学定律计算。它太有用了，以至于让人们产生了“人类能掌控命运”的信念。

在 19 世纪，法国数学家拉普拉斯提出了一个著名的假想：如果有一个足够聪明的智慧体，它能在某一刻知道宇宙中所有粒子的位置和速度，那么它就能预测整个宇宙的过去和未来。这就是著名的拉普拉斯妖，也是典型的牛顿式的决定论。

三、还原论

除此以外，牛顿还认为，宇宙再复杂，也只是无数粒子的组合，只要逐个算清楚它们的受力，再把结果加起来，就能得到整体行为，这就是还原论。

在日常生活里，我们常常使用还原论，比如一座桥梁看起来庞大复杂，但工程师会把它拆成一个个梁柱、逐个计算受力点，再拼成一个稳定的整体。又比如一辆车出问题，修理工会拆开发动机、电路、轮胎，找到具体损坏的零件，然后再组装在一起。

还原论让我们相信：只要把复杂的问题拆开，就能逐个解决。这也是我们从小到达贯彻的学习方法。

四、绝对时空观

牛顿的世界观还有一个重要的特征，绝对时空观。牛顿认为：时间是匀速变化的，空间是一个无限大的容器，时间和空间是独立存在的，它们不依赖任何事物。

我们现在的很多直觉，其实都是受到绝对时空观影响的。比如我们觉得一秒就是一秒，到哪里都一样快，房间是静止的容器，物体只是在里面运动。

在这个稳定的时空前提下，牛顿写出了自然规律。他最厉害的地方，是用同一个公式把天上运动的天体和地面掉落的苹果统一了起来。

这让人类第一次相信：世界是有普遍规律可循的，科学不再是零碎的经验，而是寻找普遍规律的事业。只要找到规律，世界就像机器一样，可以被拆解、计算、操控。

工业社会本质上就是牛顿机械宇宙观的衍生物，像建筑工程、蒸汽机、火车、工厂流水线，全都依靠精确计算和标准化流程运行。

世界变成了一个大型的机械工厂，讲究规律和效率，正式这种思维方式，把人类代入了高速发展的时期。

但在现代物理学发展以后，这套世界观受到了很多挑战。首先是因果律的动摇，量子力学告诉我们，微观世界的因果关系不再是必然的，而是概率性的。

其次，决定论认为只要知道一件事的初始条件，就能推算未来。但后来复杂科学兴起，发现世界是一个混沌系统，即使计算方程是确定的，微小的误差会被无限放大，长期下来，结果变得不可预测，就像天气这么日常的事，都复杂到无法精准预测。

还原论这个方法也有局限性，它认为整体等于部分之和，但在生命科学、生态学里，出现了涌现现象，单个水分子明明不是湿的，但一群水分子就能涌现出“湿润”的性质，单个神经元本身不会思考，但数十亿神经元连接，就产生了“大脑意识”。

整体不等于部分之和，还原论无法解决复杂系统的问题。

在相对论出来以后，牛顿的绝对时空观也瓦解了，相对论证明时间会伸缩，空间会弯曲，时空不再是宇宙背景，而是会参与物质反应。

牛顿的世界观，通过工业化、通过一代代的教育，植入给了我们每个人，堪称思想的奇迹。但随着相对论、量子力学、复杂科学的兴起，我们才发现：世界并不是一台精密的钟表，而更像一个动态的网络，充满不确定与涌现。

科学的伟大，恰恰在于它敢于推翻旧框架，不断更新我们理解世界的方式。

***广而告之

一、我的书《迷你物理学》上架中～这是我出版的第一本书，前不久中科院物理所推荐了这本书哟！

上册写了 100 个常见的物理知识点，下册记录了我感兴趣的物理哲学和科学的思维方式。微信、京东、抖音、淘宝等平台均有销售

二、我的连载前沿科技·科学专栏《静止的量子》已更新两年，未来会继续更新，我会陪伴大家一起探索世界的美妙。（有订阅读者社群）