牛顿建立起了一个牛顿力学的殿堂，被今天的人们称之为经典力学的殿堂，这个殿堂基本上是由经典力学的三个基本原则为核心构造成的。这些原则后来被称做牛顿三定律，也就是今天每个小学生都要学习的物理定律。
牛顿的第一定律是惯性定律。这个定律说，如果在桌面上有一个球，它没有被手推动或被撞击之前，是不会自己运动的；当人用手给出一个力，令它滚动起来，那么即使力已停止作用于球后，球仍会自己继续运动，因为它有惯性。
牛顿的第二定律是物体质量、力与速度的关系定律。物体有了运动并获得速度后，给的力越大，逨度就越快。
当牛顿把注意力从日常现象转向无际的星空后，他又发现了支配行星的力的存在，这就是物体间的相互吸引力一万有引力。
说实在的，牛顿的功绩（或者说是错误）不仅仅是表现在物理学方面，而是由他创始的经典物理学弥漫开来，成为三四百年间人类通用的认识论和世界观。
牛顿是这样描述我们的宇宙和世界的：在辽阔的虚空中存在着数不清的各种各样的物体，大至巨星，小至尘埃。在遥远的过去曾经有过一个时刻，整个宇宙都不在运动，都处于一种绝对静止状态之中。
是上帝一时兴起，给这个宇宙发力，给了第一个推动或者说是第一个剌激。于是，宇宙便充满了生气，而上帝的任务就彻底完成了。从那以后，宇宙中所有的物体都按照确定的规律运动着并相互作用着。这种规律为数甚多，但是说到底可以归纳为几个基本规律，那就是牛顿的三大运动定律。
从那时候起，绝对不再有任何偶然的事物了。每个事物都是预先决定了的。任何随心所欲的事情都不可能发生。这是一个具有绝对规则、严谨秩序的世界，整个宇宙都奏着一首充满着美好和声的交响乐。因为我们若没有推动物体，那么物体便静悄悄地躺在原地，就是1万年它也不会改变地方，要是我们给了它一个推动力、它就照着牛顿的运动定律前进，我们很简单便可以计箅出它的逨度和位萱。就像小学生课本上写出来的习题：一辆汽车，平均速度是每小时60千米，3小时后它走了多少一米小学生的匣答就是180米。要是再复杂一些，说从北京到天津距离为200千米，问时后这辆车距天津还有多远？于是小学生经过计箅告诉老师：这辆车距天津还有20千米。
这种物理学的观念，转化为世界观，变成为机械唯物论或叫做机械决定论。就是到了今天，我们许午多多人的头脑里，它还占据着极广大的市场一一宇宙和世界就像是一架钟表或一部机器，无论力与速度，抑或原因与结果，都是那样单纯、明确的。
然而，到了19世纪末，牛顿力学已经处干危机之中，枓学的发展开始冲破他建立的力学殿堂，或者说是思想认识的殿堂。
这是由一连串的科学原理定理做炸药包，来对他的殿堂进行爆破的。我们试着介绍量子力学中有一个着名的测不准原理。这个原理是德国青年物理学家海森堡发现的。
这个原理说复杂很复杂，因为它是用数学公式加以表达的；说简单也很简单，它告诉我们，在微观的粒子世界中，在同一个时间里，你既想知道粒子的位置，又想知道粒子的速度是不可能的。
如果有一个电子，当它达到010厘米乂秒的速度，它的动量也仅是10夂克。厘米乂秒。用来照明的光子具有极短的波长6X10…厘米，它的动量为103克厘米义秒，要比电子大上几千倍。因此当光子照到电子上的时候，就像火车撞在一辆婴儿车上一样，早就将它撞得无影无踪了。
根据海森堡的计箅，若是将位置测得绝对准确，就意味着粒子位置被测定的那一瞬间，它的速度就变得绝对地不确定了。
对于这个结论，当时的科学家有两种观点。一种是怪仪器出了毛病。他们认为用于常规的观察仪器不适用于观察微观世界。因为要想观察微粒必须运用光线去照射，而光子比电子大得多，照见之日就是碰捶之时。另一种观点认为毛病出在电子身上。微观世界具有它自己的规则，电子的特性具有波属性，它是一个波的长度，并不属于具体固定的某一个圆咕隆咚的小球。
这就势必带来这样一种结头如果电子是静止的，它的波将无限伸延，因此在任何一个确定位置上找到它的企图都将失败；另一方面，电子运动越快，它便能越准确地被定位于其波中，但即使以最髙速度运动，它在空间的弥漫也较其自身的体积大很多倍。
不是观察仪器的问题，确是电子本身的问题。这个问题的本质在于，牛顿力学适用于常规物体。在常规物体中，像块石头一辆火车，它虽然也有波的特性，波长、得出奇，完全可以忽略不计。而愈小的粒子，波属性愈加明显。适用于测定粒子性的牛顿力学在微观世界中实在是行不通的了。
所谓测不准原理，用一句话来说明就是：要同时测定微观粒子的位置与速度是测不准的。要是我们还能再说一句话，那么它必定是说：牛顿力学不再适用于撖观世界！哥德尔的不完全性定理德国着名数学家希尔伯特建立起一个纲领，或者也可以称希尔伯特规划、希尔伯特计划。他的意图是首先将数学理论转换为形式系统，然后用有限的方法证明形式系统的相容性。这里所说的形式系统，是一种高度抽象的符号系统。用希尔伯特自己的话来说是，这样，取代了那种用自然语言来表达的、具有内容的数学知识，我们最后得到的是由数学符号和逻辑符号所组成的…组公式。这些公式相当：1数与公理，而那种以一些公式推导出另一些公式时所用的规则相当于内容[的推理。从而内容上的推理就为那种由规则所决定的形式过程所代替。
要是这些话还有些难懂的话，那么我们可以帮这位大师说得更通俗一些。这位大师的宏图大志是想用数学公式来…统整八物质世界，并且再把这些数学规律纯抽象化，变成一组组符号。果真如愿的话，到时候在黑板上写下一组符号，就司3让学生们汄识全部的世界和全部的世界规则。
就在希尔伯特发表自己的演说、宣布自己的见解的同时，有一位年仅25岁不出名的小人物一维也纳哲学系毕业生哥德尔向这位巨人提出了挑战。
1930年夏天，哥德尔开始研究希尔伯特纲领，他想按照希尔伯特幵辟的道路去证明数学分析的相容性。他把问题加以分割，打算用有限方法去证明数论的相容性，然后再用数论的相容性去证明数学分析的相容性。可是研究的结果，他不仅没有达到目的，反而得到了悖论。于是他放弃了原来的想法，去研究问题的反面。
同年8月，哥德尔参加了哥尼斯堡召开的科学会议，并且听了希尔伯特的逻辑及对自然的认识的着名演说。就在这个会议上，他宣布了着名的后来以他的名字命名的不完全性定理：在包含初等数论的一致的形式系统中，存在着不可判定的命题。也就是说，在包含初等数论的无矛盾的形式系统中，总是存在着命题六，使得我们不能在这个系统中证明六或它的否定八为真。这就揭示了一个人们没有想到的科学事实：任何充分丰富的一致的形式都是不完全的。通常称这条定理为哥德尔第一定理。不久，哥德尔又宣布了该定理的一个推论：一个包含数论的形式系统的一致性，在该系统内是不可证明的。通常称为哥德尔第二定理。
哥德尔不完全定理表明，包含自然数箅术的形式系统是不完全的。也就是说，形式算术系统不可能表述出关于自然数的全部真命题，有些命题不能在系统中得到证明。换句话说，哥德尔定理的产生，实际上宣告了希尔伯特纲领的失败。
这个失败告诉人们的是，任何形式系统都存在着很大的局限，用形式逻辑的方法不能解释数学中的一切问鼹，更不能解释自然界中的一切问题。于是，哥德尔同量子力学的枓学家一样，再一次髙举起了批判的旗帜，说明了形而上学不能解释和理解我们面前那纷繁而复杂的世界。
应当说，复杂学家们能够创造出复杂学理论，不仅是站在诸如系统论、控制论、信息论、耗散论、协同论和突变论这六论的肩膀上，也是站在海森堡与哥德尔等人的肩膀上再向上跨越了…步的。复杂学家之一的朗顿在认识到生物体的结构是基因蓝图所创造的基础上，把认识再向前推进了一步。他杜撰出泛基因型、泛表现型这两个词，把它们的理论从人工生命推广运用于一般的生物学。例如，你可以想像基因类型其实就像是扦行运咋的小计算机程序的组合，每个程序代表着一个基因，当它们被激活时，所有这些被激活的程序就会既相互竞争又相互合作，陷入逻辑冲突之中。这样，基因规则便可以运用到细胞、生物集群等等的研究中去了。
而这些概念的美妙之处在于一旦你看到了生命和计算机之间的关系，你就能够从中推导出大量的理论。比如说，泠什么生命总是充满了出其不意的事件？因为总的来说，即使从原则上，我们也无法从某组特定的泛基因型来预测其泛表现型会产生什么样的行为。这就是不可断定性定理，这是计算机科学的最为深刻的研究成果之一……任何计算机编码，一旦复杂到让人感到兴趣的程度，就总会产生让程序员都吃惊的行为表现。这就是为什么任何像样的计算机软件包在上市之前都要反复地测试和调试，这也就是为什么用户总是能够很快发现，该软件永远裯试不到尽善尽美的程度。对人工生命而言，最重要的是，泛基因型和不可断定性概念解释了为什么一个有生命的系统可以是一个完全在程序一即泛基因型一控制之下的生化机器，但却仍然会产生令人吃惊的、自发的泛表现型行为。无论生命系统，还是细胞系统，或者是病毒系统，大自然中的编程和计算机的编程有着类似之处。它总是在建立各种由许多随意形成的不同泛基因型机器，然后再汹汰掉那些不能胜任的机器。这段混乱而漫长的过程其实是大自然所能做出的最佳选择。
人体的基因编程、病毒的自我复制与分形，参和电子计算机编程的类似之处，我们可以拿计算机病毒来做证明。当今世界上千千万万的计算机使用者，都知道计算机病毒是怎么一回事。计算机病毒能够通过自我复制而转移到另一台计算机上，或自我复制到软盘丄并进一步繁衍和扩散，它们能够像六一样把自己储存在计算机密码里，可以借主体（计算机）的功能来实现自己的功能，就像真正的病毒能够借助受感染细胞的分子的新陈代谢功能一样。它们也可以在自己的钚境（计算机）中对刺激做出反馈，甚至可以借助某些计算机玩主扭曲的幽默感来产生变异和进化。计算机病毒确实可以在计算机控制的空间和计算机网络上生存下来。虽然它们在物质世界之外不可能独立存在，但不等于訧能把它们划出生命的范畴。这种现象告诉我们，恼人的计算机病毒几乎涉及到了所有衡量生命的尺度。朗顿认为，如果生命真的只是组织问题，那么，应当说，组织完善的实体就是活的，无论它是什么东西做的。
科学家们说。到这世纪的中叶，人类已经具有了毁灭地球上所有生命的能力；到了下一个世纪的中叶，人类将具有创造生命的能力。在这两种能力中，很难说是哪种能力会带给我们责任的负重。克隆羊、克隆牛在今天已经出现了，到了不久的未来，会不会出现克隆人，或者人的基因与虎熊基因杂交的兽人？这些新的生命会不会是人类自身的掘墓人？严格地说，在近未来与远未来，人类的创造发明会出现一种什么样的结果，这种结果会带来什么样的正负效应就像这个世纪发明的原子弹与氢弹一样，我们是不可预测、不可断定的。
不可断定性是肯定的，一对父母生下一个儿子或者女儿，按照道理这个儿子（女儿）是他们最忠实的复制品，应当是他们两者的结合，那为什么又跟他们不一样呢？谁能预澜到有哪些不一样呢？要是他们能生100个儿子女儿，这100个人为什么又个个不尽相同呢？如果我们把这称之为分形，那么为什么会产生这种不可预测的分形呢？还有，为什么一代接着一代，后代人总是比上一代人进化了一些、聪明了些，这样才构成了人类或物种的进步，而这种进化的驱动力又是什么呢？
决定这些变化与变异的原因有很多很多，其中一个假设是基因漂移说，这是一位日本基因学家木村先生提出来的。他认为，在整个生命的历史中，造成物种进化的原因主要是随机扰动，而不是达尔文的物竞天择说。由随机扰动而造成的演化，我们称之为基因漂移，木村认为这种基因漂移是比物竞天择更强的动力。
一些科学家认为，生命的起源如果是一个持续数百万年的逐渐演化过程，那么物竞天择的原因是为主导的；要是生命的发生是一个快速的过程，那么木村的随机扰动理论可能是比较合理的。事实上，生命的起源必定非常复杂，可能是长时间的缓慢过程之中，夹杂着快速的变化。于是，要说明这个完整的过程，就得运用这两种理论了。这就是所谓的生命起源的双起源论。物竞天择、基因漂移，以及基因复制的错误，如此等等，决定了代物种与上一代物种的不一样性。正是无数多的原因综合地起着无数多的作用。产生的是这一个单个的人（物种）不同于另一个兄弟类的单个的人物种那样无穷多的变异，因此才能使令天的世界和物种变得如此丰富多彩，使复杂性与个性大于共同性。那么，淮义能说得出将要自动复制出的下一个会与上一个产生什么样的变异呢？
在生命领域里，在复杂系统领域里，或者说是在计算机病毒领域里，早就大异于牛顿力学世界的那个领域了。我们就是不用科学家们发明的理论来代言，根据生活中的体会也会得出这样」个结论：许多的事情是说不清楚的。说不清楚的结果，人们就最容易把这种神秘性与混沌性归结为上帝使然，从而让自己的世界观陷入到神学的领域之中，而无法超脱。
把以上三个定理、定律放在一起，集中来看时，我们不由自主地产生了一种不知所云的感觉。
海森堡说：微观世界是弥不准的；哥德尔说：用数学符号来描述世界是不完全的、不可证明的；复杂学家们则说：生命总是出现一些出其不意的事件，是不可断言的……
以上的这些定律定理，我们可以说它们是科学定理，也可以否定它们，因为这些表述比较起过去我们从书本上学到的公式定理愈来愈不像什么定理了。甚至那种表述语言--测不准、不完全、不能断言，以及什么混沌、复杂性，都不像是科学的语言，倒像是我们平常的说话啊，这个事情是复杂的，充满着混沌性，我也闹不明白！
