牛顿运动定律适用范围有限

牛顿力学体系属于经典力学，只适用于宏观物体和低速运动情况。

相对论是比牛顿力学更完备的理论，不仅适用于高速运动的情况，也能处理低速运动的情况。在低速运动下，牛顿力学的计算结果，和相对论的计算结果十分接近。但是对于告诉运动的情况，必须使用相对论来计算。

但相对论仅仅适合于宏观物体。

对于微观世界的物质运动，比如分子、原子、电子、质子、中子、夸克、中微子、介子等等的运动规律，必须用量子力学来描述。也就是说，量子力学是处理微观世界的物理学理论。

相对论和量子力学是现代物理学的两大支柱。自然界有四种基本力，引力用相对论来描述，电磁力、强力、弱力用量子力学来描述，但是相对论和量子力学一直没办法统一。包括爱因斯坦在内的无数科学家，为了寻找能统一宏观世界和微观世界的“万有理论”，付出了艰苦的努力，但一直没有成功。

目前，弦理论的加强版，也就是有11个维度的M理论，是最有可能成为万有理论的。但是M理论只是一种数学框架，在实证研究方面遇到了巨大的挑战。

寻找万有理论，是物理学的最高目标，一旦实现这一目标，人类就能一窥宇宙的终极。

还原论有局限性

那一旦建立了这种终极的万有理论，是不是就能推导出所有的科学规律了呢？比如，是不是可以直接从M理论出发，直接推导出氢气和氧气能够化合生成水？

依然并不能。

现代自然科学受还原论的影响很深。物理学研究的是物质世界普遍的规律，宏观物质可以被还原为分子，分子可以被还原为原子，本来以为原子已经是最基本的粒子了，结果发现原子可以还原为原子核和电子，原子核还可以被还原成中子和质子。甚至，质子和中子还可以被还原成夸克。

类似的，研究一种生物，比如人，也可以逐渐被还原。人体由八大系统组成，每一个系统又是由不同器官组成，器官又是由细胞组成，细胞又由各种亚细胞结构，比如线粒体、细胞核、核糖体、内质网等等组成，亚细胞可以继续被还原成有机大分子和无机物，比如蛋白质、核酸、水、无机盐，等等。

可以发现，生物学可以被还原为物理学和化学，化学可以被还原为物理学。

类似的，社会是由家庭和各种实体组成的（比如政府、企业、事业单位），家庭和社会实体又是由人组成的。那这样一来，社会学最后被还原为了生物生。

遗憾的是，还原论虽然给人类思想带来了巨大的成就，但并不是万能的。

宇宙万物有无数个层级，每个层级都有各自的规律，这些规律中的大部分，并不能由更低层级的规律直接推到出来。

这也就是现代科学包含无数个学科的原因，这些学科无法相互替代。

所以，氢气和氧气化合生成水，就是一条化学规律而已。这条规律是由法学家发现的，不能从物理学定律简单推导出来。

你问的这个问题很有意思，我试着来回答一下。我们先了解一下牛顿三定律：

通过牛顿三定律，我们可以知道什么呢？

牛顿第一定律这是告诉了我们世界原本的样子。世界原本的样子是啥样的？所有的物体都保持匀速直线运动或静止状态。
牛顿第三定律到底说了啥？它揭示了力的本质。力的本质是啥？力的本质就是相互作用。因为力就是相互作用，才有作用力和反作用力一说。
既然世界是牛顿第一定律描述的样子，为啥我们现实世界看不到？因为我们现实世界充满了各种力，这些力改变了世界原本的样子。我们不禁好奇力到底对物体做了什么？物体的这种改变有什么规律？牛顿第二定律给你答案。事物在一直做着各种状态之间的改变，它的动力就是外力。外力克服了物体的惯性，物体的运动状态就改变了。

我们已经对牛顿三定律有了一个很好的认识，接下来让我们试着用牛顿三定律来论证一下H2+O2变成H2O的全过程。

首先，我们借用牛顿第一定律，知道物体在受到外力之前会保持自己本来的样子。所以H2就是H2，O2就是O2。
其次，为什么H2+O2变成了H2O？因为它受到外力，这个外力是啥？就是H2和O2的反应条件——点燃。并不是H2和O2放在一起就会变成H2O，只有点燃的条件下才能发生化学反应。
然后，我们会好奇这个反应过程。H2和O2其实都是共价键化合物，什么意思呢？那相当于我们生活中的合租，而且是同性合作。化学反应后形成的H2O，相当于原来合租的男女分别结婚了，而且它们还有了一个宝宝。