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纵观历史，人们试图理解他们身边所能看到的令人惊奇的事情，并提出疑问：
·这些是什么东西？
·为什么他们会那样移动和改变？
·他们一直存在吗？
·关于我们为什么存在于此，他们告诉了我们什么？
直到最近几个世纪，我们才开始找到科学的答案。
伟大的英国数学家和物理学家艾萨克·牛顿于1687年发表了他的运动定律，描述力是改变物体位移的方式；万有引力定律描述宇宙中任何两个物体之间都有相互吸引的——引力——这就是我们被粘在地球表面，地球绕太阳运行以及行星和恒星被创造的原因。以行星、恒星和星系这样的规模，引力是控制宇宙宏伟结构的建筑师。牛顿定律仍然适用于将卫星送入轨道和向其他行星发射航天器，但是，当物体非常快或非常大的时候，就需要包括爱因斯坦相对论在内的更多的现代理论，另外还需要另一种理论来解释诸如原子和粒子等非常微小的物体的运动行为。
1.除非受到外力的作用，否则一切物体都保持原来的静止或匀速直线运动状态。
2.物体的动量变化率与外力大小相等，且与外力方向相同
。
3.如果一个粒子对另一个粒子施加一个力，那么第二个粒子对第一个粒子施加一个相等但相反的力。
宇宙中任何两个粒子之间都有相互吸引力，这个力沿着粒子之间的直线，力的大小与粒子质量成正比，与它们之间距离的平方成反比。
艾萨克·牛顿是英国数学家和物理学家。他的父亲在他小时候就去世了，他是由祖母带大的。上学时，他喜欢做日晷和水钟。有一个著名的故事：他看到一颗苹果从家里果园的树上掉下来，他受到启发，想出了万有引力定律。
在他23岁的时候，他几乎就已经研究出了所有引力的普遍定律。
牛顿还发现，用棱镜可以把白光分成不同的颜色。他发明了一种新的望远镜。虽然他在当时的科学家和数学家中很有名，但直到很晚的时候他才发表了他的作品。他曾两次当选剑桥大学议员，并于1705年被封为爵士。
经典理论适用于大的物体，比如星系、汽车甚至细菌，但是它们无法解释原子是如何运动的——事实上，他们说原子是不存在的。在二十世纪早期，物理学家们意识到他们需要发展一种全新的理论来解释诸如原子或原子组成部分（如电子）等非常小的物体的特性。这就是量子理论。总结我们目前对基本粒子和力的知识的版本被称为标准模型。它包括夸克和轻子（物质的组成粒子）、力粒子（胶子、光子、W和Z玻色子）和希格斯玻色子（用来解释其他粒子的部分质量）。许多科学家认为这太复杂了，想要一个更简单的模型。
此外，天文学家发现的暗物质在哪里呢？和引力有何相关？引力的力粒子被称为引力子，但是把它加入标准模型是很困难的，因为引力很不相同——它改变了时空的形状。
一个解释所有力和所有粒子的理论——万物理论——可能看起来与我们以前见过的任何理论截然不同，因为它需要解释时空和引力。但如果它存在，它应该能解释整个宇宙的物理运作，包括黑洞的核心，大爆炸以及遥远的未来宇宙。发现这一理论将是一个惊人的成就。
暗物质是一个概念。宇宙的运行方式不能用我们所能看到的物质的数量来解释。需要一个比我们所能看到的星系大十倍的星系才能解释它的运转情况。科学家们不知道还有可能存在着什么——他们什么也看不见——所以他们把缺失的部分称为暗物质。它可能是粒子，或非常小的暗淡的恒星，或黑洞——一些科学家认为暗物质可能是热的，一些科学家认为它可能是冷的。讨论和研究仍在继续。
马克斯·普朗克是德国数学物理学家。他本可以成为一名音乐家——他是一名优秀的歌手，钢琴、管风琴和大提琴都演凑得不错——但他决定成为一名科学家。他对热力学很感兴趣——物体如何吸收或转化热能，并将其释放。在他1900年发表的量子理论中，普朗克提出能量辐射或吸收的最小数值称为量子。1905年，普朗克的研究使爱因斯坦独立提出了一个关于光的类似理论。马克斯·普朗克于1918年获得诺贝尔物理学奖。