牛顿晚年研究神学？牛顿研究的不是上帝，而是三体

发布时间：2025-04-05 07:09:42 来源：热点直击网 作者：落花

在遇到一些暂时难以解答的科学问题时，人们常会说这样的一句话：“科学的尽头是神学”，甚至传说牛顿晚年时就信奉并研究神学，这是真的吗？当然不是，但这种说法也并非没有出处，要说明事情的真相，还要从三体问题开始。三体问题是一个著名的数学问题，大多数人了解它都是通过刘慈欣的科幻小说《三体》，那么到底什么是三体问题呢？任何两个具有质量的物体之间都存在相互的引力作用，这种相互作用会导致物体运动状态的变化，而这也是所有天体系统能够稳定运行的基础。如果相互作用的天体只有两个，那么就是一个典型的二体问题，这是非常好解的。两个天体会围绕着一个共同的质心做椭圆轨道运动，这个椭圆形轨道的具体形状与天体的加速度有关。但如果相互作用的天体不是两个，而是三个，甚至更多，那么就会成为一个无解的N体问题。为什么以三体问题为代表的N体问题是无解的呢？我们尽量用简单的方法来说明这个问题的复杂性。物体之间的引力作用与两个因素相关，一个是物体的质量，一个是物体之间的距离。物体之间的引力作用会产生加速度，加速度又会引起物体运动速度的变化，物体运动速度的变化又会改变物体所处的位置，而位置的改变又会反过来造成物体之间引力作用的变化。这整个过程就是导致天体在相互的引力作用下有序运行的内在原因。但如果参与其中的不是两个天体，而是三个，那么天体所受的引力作用就不只来自于另一个天体，而是来自另外两个天体的合力，如此，当一个天体受力运动，状态的改变会影响另外两个天体，而另外两个天体的变化又会作用于除自己之外的其它天体，使得整个系统变为一个混沌系统，难以计算。三体问题自提出以来，便困扰并吸引着很多的科学家为之费尽思量，其中也包括牛顿。牛顿晚年曾试图解开三体问题，而他的切入点就是太阳系。太阳系拥有诸多天体，虽然这些天体与太阳存在着极大的质量差距，但它们之间同样存在着相互的引力作用，也就是说太阳系也是一个N体问题。既然太阳系是一个N体问题，那么太阳系的运行就应该是无序的且极不稳定的，但事实并非如此。我们所知的太阳系是一个极度有序且稳定运行的恒星系，如果不是这样，地球也不可能诞生生命并延续至今。在这一刻，理论与现实出现了矛盾，因为牛顿没有办法通过数学方法将太阳系的有序和稳定计算出来，基于此，牛顿做出了一个假设，那就是太阳系之所以稳定和有序，是因为存在着一个初始推动力，而这个初始推动力就指代“上帝”。另外，因为太阳系是一个N体问题，所以因初始推动力而造成的稳定和有序是暂时的，在某一时刻会重新归于混乱，届时上帝又会再一次出手，让太阳系回到最初的稳定状态。基于上述假设，牛顿说如果自己能够通过数学方法计算出太阳系重新归于混乱的时刻，那么也就等于用数学方法证明了上帝的存在。这就是所谓的“牛顿晚年研究神学”的由来。毫无疑问，牛顿是历史上最伟大的科学家之一，在数学上也拥有很高的造诣，但因为牛顿所处的时代并没有足够丰富的数学工具，因而牛顿并未能够在有生之年证明“上帝”的存在。

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