为什么牛顿力学还是纯科学的核心？-经管之家官网！

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我在《实验、测量与科学》一书中所建立的纯科学体系，有三个学科一个理论：数学、测量、信息技术和牛顿力学。该书重点是谈测量，因此对其他方面很难展开，否则篇幅实在太大了。对牛顿力学为什么还被作为纯科学的核心主干，很多人不太理解。这里有必要作个深入说明。

▍牛顿力学历史地位的演变过程

有人认为相对论和量子力学的出现，在一定程度让是推翻了牛顿力学，就像当年牛顿力学推翻了亚里斯多德和托勒密的物理学体系一样。尤其库恩科学革命的观点，把科学的进步看作是一个范式以类似政治斗争的方式战胜另一个范式。但事实上不是这样，亚里斯多德和托勒密的物理学体系还不能成为第二次革命意义上的科学，但牛顿力学却在很完善的意义上是。

直到今天，我们在中学一开始学习物理学的时候，依然是在学习牛顿力学。牛顿力学在社会生活中应用的场合远远多于相对论和量子力学。有谁建造房子、高速公路、船舶、汽车、做饭......的时候会使用量子力学而不是牛顿力学的吗？没有。很多学者总是喜欢追逐最新的物理学、宇宙学等领域的成就，一出现任何新的研究结果，就认为它们会彻底改变我们对世界的认识。他们追逐这些最新的前沿物理学、宇宙学成就，就像盲目而狂热的追星族一样，但事实上这些学者们自己并没有真正理解清楚那些新的前沿研究成果是些什么东西。别被那些时不时出现的、普通人根本搞不清楚的东西整天弄得心神不宁，那些离我们远得很，真正在我们身边天天改变或改造世界依靠的还是牛顿力学。这个局面在可见的未来依然不会改变。当人们理解了科学最基本的原则以后就会明白，无论前沿到什么程度的科学成就，都不会违反一些最基本的科学原则。正因为掌握了这些最内核的科学原则，所以对任何新出现的科学成就都不会太奇怪，更不会以各种神经神经兮兮的方式以为出了这么个研究结果就彻底变天了，甚至世界都不存在了。

牛顿力学在建立以后，获得的成功是极为巨大的，天文学、热力学、流体力学、光学、电磁学、医学、化学等等本来是分散在各自领域发展的学科知识，都先后一个接一个地还原为牛顿力学，也就是通过牛顿力学可以把它们的知识逻辑地推导出来。因此，很自然地所有人都开始认为牛顿力学已经穷尽了宇宙间的一切真理，以后只需要做修修补补的工作就可以了。此时牛顿力学的地位简直达到了神话的地步。

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艾萨克·牛顿

后来不仅仅是物理学领域出现相对论和量子力学，而且在生物进化等领域，牛顿力学遇到越来越多的困难，因此出现系统论、控制论等新的研究方法。到了20世纪，人们开始将神话的牛顿力学拉下神坛，并冠以“机械宇宙观”的不良名声。甚至出现牛顿力学已经被推翻这种错误到极点的观念。

但是，科学的发展绝对不是一个范式以政治斗争的方式推翻另一个范式，而应当是一个逻辑上相互连通，存在严格继承性，可还原的整体。我们不能把已经被大量科学的测量和实验验证的牛顿力学，因为科学有新的发展就简单地抛弃到一边。事实上，任何新的科学的发展都在不断地检验牛顿力学的价值和意义。我在《生态社会人口论》一书中建立的循环因果律，事实上已经将所谓老三论、新三论等全都还原为牛顿力学方法体系了。

▍物理学里牛顿力学的地位

相对论、量子力学以及其他任何新出现的物理学理论，都可以在宏观低速条件下还原为牛顿力学。作为科学的公理体系，简单来说呈现一种包含的关系。公理体系就像一个筐子，可以把其作用领域的科学理论都包含进去。以前是牛顿力学包含了其他各个学科的理论，现在是相对论和量子力学都可以包含牛顿力学。从爱因斯坦开始，物理学界努力想建立一个大一统的“统一场论”，可以将一切物理学理论都包含进来。这个努力的进展已经有很多，可是到目前还是没有最终成功。其间发展了超弦理论，到目前最新的进展是M理论。之所以称“M”，就是“Multi-”——多个的意思。统一场论本来希望建立单一的理论，可是发展到M理论却呈现多个并列的理论体系。它们相互之间不能包含，却都可以包含牛顿力学，包含相对论、量子力学。量子电动力学融合了相对论，因此已经可以包含相对论和量子力学，当然也包含了牛顿力学。

由此我们看到的是这样一个图景：牛顿力学包含了所有宏观低速条件下的规律，因为我建立的循环因果律，将生物进化领域的规律、老三论、新三论等一切全新的科学方法也都还原为牛顿力学了，因此现在已经可以有信心说一切宏观低速条件下的规律都可以还原为牛顿力学。新发展的多个不能相互包含的物理学理论也都必然可以包含牛顿力学。并且如果新的物理学理论不能在宏观低速条件下还原为牛顿力学的话，这根本就不可能为物理学界所接受。因此，牛顿力学成了整个科学领域唯一的一个“交换中心”，与所有科学理论都存在严格的直接逻辑联系。其他任何理论，甚至比牛顿力学更新的任何物理学理论却都做不到这一点。从作为认识结果的科学理论体系结构来说，更基本的理论应当作用力更强，更具普遍性，可是从科学认识论角度说，牛顿力学还是最普遍的在逻辑上联结一切科学认识的中心。

如果未来真的用单一的理论完成了统一场论，我们可以把这个理论作为纯科学的主干理论，但现在牛顿力学占据的这个中心位置和地位却还不能被其他任何科学理论所取代。

▍要求还原为牛顿力学的意义

可以说，我是世界上第一个重新确立牛顿力学在整个科学中核心地位的人。重新认识牛顿力学的地位和意义是极为重要的。

物理学本身科学方法已经非常完善，虽然也有改进余地。但就算没有纯科学理论，它们依靠自身也能发展得很好。我们建立纯科学理论的关键价值是要把它应用于原来被称为社会科学的领域。在这一领域，基本上都是属于宏观低速条件，都是符合牛顿力学的。就算未来单一的统一场论完成了，它在宏观低速条件下还是会变成牛顿力学。既然如此，我们何必要把理论搞那么复杂？用那些没几个人看得懂的数学公式分析社会领域的问题，而不是直接采用牛顿力学呢？

用牛顿力学，加上循环因果律，基本上可以作用于一切社会领域的科学认识。在没有这种约束之前，各个学科的理论可以随意地自成体系，导致出现很多不科学的东西。有了一个真正科学的约束，要求一切社会科学的认知必须最终能还原为牛顿力学，这就给我们提供了一个可靠的科学认识基础。

不要去做科学领域的“盲目追星族”，而要以科学内在的整体统一性来认识科学。

作者简介：汪涛

独立学者

人类第三次科学革命倡导者，纯科学理论体系创始人

云铝股份（000807）独立董事

浙江宇视科技 顾问

上海析易船舶 联合创始人

中央民族大学中俄能源研究院 客座教授

中关村长风联盟 国际化导师

中国农投会、中关村京港澳青年创新中心等创业导师

曾为中兴通讯（000063）国际市场管理体系的奠基人

数码科技（300079）国际投资总裁

著 作：

《通播网宣言》

《生态社会人口论》

《超越战争论——战争与和平的数学原理》

《实验、测量与科学》

《即将来临的粮食世界大战》（即将出版）

《纯电动拯救世界》（即将重新出版）

《科学经济学——看见看不见的手》（即将出版）

微信公众号：纯科学

新浪微博@ 汪涛_纯科学

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