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牛顿范式
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牛顿不仅仅发明了描述运动的方法，还发明了预测运动的方法。伽利略在投球的例子中，告诉了我们球沿抛物线运动。牛顿发明的方法，可以在更多的情形下告诉我们物体运动所遵循的曲线，这便是牛顿的运动三定律。
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为了预测球的运动轨迹，我们需要以下三种信息：
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●球的初始位置；
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●球的初始速度（包括速度的大小和方向）；
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●球运动时所受到的外力。
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有了以上信息，牛顿运动定律就可以预测球的运动轨迹。我们可以通过计算机程序实现这一过程。将三种信息输入程序，计算机就会给出球接下来要走的轨迹。这就是我们通常所说的牛顿定律的“解”的含义。解，就是一条位形空间中的曲线，它表示了我们准备好系统或者观测到系统之后发生的历史。最初的时刻被称作初始条件，我们通过给出初始位置和初始速度来描述初始条件。之后，牛顿定律开始对系统施加影响，并决定着随后的历史。
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每个定律都对应着无数的解。每个解都在描述满足运动定律的某种可能的系统历史。当我们给定对应于某个特定实验的初始条件时，系统历史就被唯一地确定。这样看来，为了预测未来或者解释某种现象，仅仅知道运动定律是不够的，我们还必须知道初始条件。在实验室中，做到后一点很简单，因为我们总是在特定的初始条件下准备实验。
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伽利略的自由落体定律告诉我们，丹尼扔出的球会划过一条抛物线。但究竟是哪条抛物线？这个问题的答案由球的出射角度、出射速度和位置决定。也就是说，由球的初始条件来决定。
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以上方法适用极广，它可以被应用于所有可以被位形空间描述的系统之中。一旦系统给定，我们需要的三种信息为：
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●系统的初始位形。它对应于位形空间中的一个点；
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●系统的初始速度与方向；
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●系统在随时间的演化中所受到的外力。
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给定以上信息，牛顿定律就可以精确预测系统在位形空间中将要走过的曲线。
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牛顿发明的这一方法的广泛性和有效性不容低估。它被运用于恒星、行星、卫星、星系、星系团、暗物质、原子、电子、光子、固体、液体、桥梁、摩天大楼、汽车、飞机、人造卫星、火箭等系统中；被运用于单体系统、双体系统、三体系统以及包含1023或1060个粒子的系统中；还被应用到包括电磁场在内的场中，描述一个场所需的变量数目不再有限，而是无穷（对电磁场来说，需要测量空间中每一点的电场和磁场值与方向）。牛顿的方法可以描述这种系统中的许多力及相互作用。
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这套基础的研究方法同样可以被应用于计算机科学；可用于研究“细胞自动机”；而对细胞自动机稍作改变，便可将其应用于量子力学的研究之中。
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正是因为这套方法如此富有成效，我们应将其称作范式，我以发明人的名字将其命名：“牛顿范式”。牛顿范式是盒中物理学研究更为规范的名称，其核心构筑于对两个问题的解答：
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●系统可能的位形是什么？
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●施加于每一个系统位形上的外力是什么？
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由于我们在一开始就给定可能的系统位形，这些位形可以被称作初始条件。我们称力及其效应所遵循的规则为运动定律，并用方程表示出来。如果我们在这些方程中带入初始条件，那么这些方程将给出系统未来的演化，这一过程被称作解运动方程。运动方程可能有无穷多的解，它们对应于无穷多个可能的初始条件。
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