众所周知，从大的方面说，我们的宇宙是由两大部分——非物质性的“绝对真空间”（即“无”）和物质（即“有”）组成的。 “无”是什么都没有的“空匣子”，单有这个“空匣子”时，在它里面我们无论走到哪儿，也无论在什么时候，都找不到任何“东西”，就像是一个没有演出时的“舞台”，空而且静。只有当“物质”走上这个“舞台”之后，宇宙运行这幕活剧才算正式开锣。可以说，物质才是这幕活剧的主角。 因此，我们应当好好研究一下“物质”这个概念。当然，在物理学中定义物质这个概念时，由于物理学是专门“研究物质基本性质及其最一般的运动规律，以及物质的基本结构和基本相互作用等”（《辞海》里说的）的学科，对物质概念的把握就应当通过物理学理论来回答，以便准确理解它的内涵。
可以说，在牛顿力学产生之前，物理学中还没有任何一个理论对此做出过较全面而系统的回答。正是牛顿力学首先用物理学的语言给出了基本正确的答案。
1、牛顿力学首次明确了物质概念由哪些基元性概念构成，即回答了“组成物质概念的基本单元有哪些？”这个问题。
我们大家都知道，正是牛顿力学提出的四个最基础的、不可以再退化的“基元性概念”（即质量m、电荷q、空间r、时间t），说明了物质的基本属性，并以此为基础建立起对物质进行研究的比较完整的概念体系。
这四个基元性概念可以分成两组：质量m和电荷q为一组，称之为物质的“特征属性”；空间r和时间t为另一组，称之为物质的“时空属性”。同一组的概念（例如空间与时间）是互相独立（没有关联）的。但是，不同两组的基元性概念却可以相互关联、密不可分。因此，在牛顿力学中，物体的空间位矢r以及速度v这种只是由单一一组中的基元性概念构成的量并不是本质的量；而动量、动能、角动量、机械能等由特征属性和时空属性这两组基元性概念共同生成的量，才是更本质的量——因为以特征属性为标记的物质系统既占据着空间又在空间中运动，而运动是需要时间的。
这同时清楚地表明，即便在牛顿力学的框架中谈论物质概念时，也不能将其特征属性与时空属性分离开来。也就是说，在牛顿时代，人们就已经认识到一个问题：物质是由其“特征属性”和“时空属性”共同组成的一个有机复合体——这就是牛顿力学对“物质概念是由哪些基本单元组成的”这个问题的回答。
在牛顿以后的很长一段时间内，人们对这个问题的认识都是如此。但是，后来爱因斯坦横空出世，情况有了变化：相对论认为时空也是关联在一起的。人们一般认为这是相对论在物质观方面对牛顿理论的重要发展。
再后来到了20世纪中叶，以系统论、控制论、信息论（俗称“老三论”）和耗散结构理论、协同学、突变论（俗称“新三论”）为代表的系统科学理论群异军突起，生命科学领域也出现了重大突破，它们在带来了不少科学新思想的同时，都对老牌的“基础科学领头羊”物理学提出了有力的挑战。在对物质概念的理解方面，一个新的基元性概念呼之欲出。我们认为，这很可能就是新的科学革命的前奏。我们以后将在适当的时候对此进行专题论述。
2、第二个问题是：物质存在于宇宙之中，它是以什么样的基本形态存在的？或者说既然它填充在绝对真空间中，是以什么样的“形态（结构）”摆在那里的呢？也可以说，这千差万别分门别类的各种各样的“东西”都是以一种什么样的共同“方式”存在的呢？
对这个问题物理学中一直没有统一的认识。主要分成两派。一派称为“波派”，另一派可称为“粒子派”。
我是不太赞成波派的。主要原因在于，波在数学上是用连续函数描写的（例如我们可以用连续函数来描写“水波”的运动），在现实中就对应着波虽可以迭加但却是“无空可钻（不可入）”的。然而，我们都知道，在现实中水波明明是“可入”的，要不然我们怎么能跳进水里游泳呢？就是号称铺天盖地无孔不入的电磁波，不也未能阻碍住我们在它里面走来走去吗？
粒子派则说世界就像是一个大的“球”，“球”里面大部分地方是空的。然后大球套小球，小球再套小小球……整个宇宙就是这么套出来的。牛顿就是这么看的，也正是他首先使用“粒子模型”（有时也称为“质点模型”）把这一思想上升为理论模型的。
但当量子论出来之后，有些人又说微粒除了有粒子的特点外，还具有波的特点，如可以发生拐着弯的“绕射”和“衍射”等波的行为。这就叫做微观粒子的“波粒二重性”。
波粒二重性给人们出了个大难题。大家对一个微观粒子怎么能同时既是粒子又是波无法理解。科学家们自己也争论不休。而且直到现在，人们对科学家们给出的解释也仍然是不满意的（这个问题先放在这里，我们以后再详细分析）。
我个人觉得粒子模型更加靠谱，这是因为它同我们的日常所知相符合。你看，物体是由分子组成的，分子又由原子组成，原子再由原子核和电子组成…….，就这样一层一层的下去，不是大球套小球吗？但是，我更愿意把“粒子模型”称之为“系统模型"。这是因为后者更确切，内涵更丰富。这一模型是对物质存在方式的近似模拟，概括了所有的物质存在方式的“基本形态”，被牛顿认为是物质存在基本形态的唯一的合理近似的。
需要特别指出，（按“百度”上的说法）系统是相互制约、相互作用的一些部分(称为系统的“元素”或“子系统”)组成的具有某种功能的有机体。这样就把宇宙间所有大大小小以粒子形态存在的物质都包括进来了——原子是个系统，地球也是一个系统，等等。这样一来，理论描述就可以统一进行，做起来简单多了。还避免了“粒子”这个词总让人觉得不能是很大的东西这个缺陷。
采用“系统”这个用语，还突出了物质可以一层一层地分解：宏观物体可以分解成分子，再分成原子，再下到原子核，质子中子……等等。总之物质是可分的。
但能不能无限分解下去呢？
有些人认为是可以一直分下去的。他们的观点概括地说就是：物质是可分的，并且是无限可分的。中国古代的大哲学家庄子就说过“一尺之棰，日取其半，万世无竭”。这种说法看似有理。毕竟这样可以形成一个1，½，¼，……的无穷数列，似乎可以永远这么分下去。
但我们认为上述观点是有问题的。从数学上讲，上述这个无穷数列当然是可以永远继续下去的。但它所对应的真实的物理过程(棰的一分为二)，却是不能永远持续下去的。因为我们现在知道，越向下分(个头越小时)，要将之分离成更小的部分时，消耗的能量就越多（现代科学已经证明，把分子分解为原子，消耗的能量大约是0.001ev级；把原子分解电子和原子核，需要的能量是ev（电子伏特）级；而把原子核分解成质子和中子，需要的能量则高达1000000ev级）。即分得越小，再分下去就越困难。于是有一天，当分解到某个地方时，终于再也分不下去了。因为这时要再分的话，消耗的能量将会是无穷大——而这将是无法达到的！
于是我们认为：物质是可分的，但不是无限可分的。当分解到不可再分的时候，这时的“最小颗粒”将是“连续体”(即其中间不再有空隙)了。正是它们作为宇宙最基本的“建筑材料”，构成了宇宙的一切——物质及其运动。我们可以将其命名为“元子”，因为它们就是宇宙之始，宇宙之祖。
这当然只是一种“假”说，并没有实验上的证据。而且在可预见的将来，也无法找到确实的证据。这主要是因为要在实验上证实“元子”的存在，首先就得把它“抓住”。但我们知道，元子太小了，要抓住它确实太难了。要知道元子可是比中微子小了不知道多少的。人们发现中微子，特别是在实验上观测到它有多么困难是众所周知的，更不用说元子了。但是，这样的假说并不是毫无根据的乱说。起码在逻辑上是无懈可击的。而事实上逻辑也是检验真理的重要标准之一。
3、第三个问题是：既然物质是和运动联系在一起的，那么物质为什么会运动？其结构为什么会变化？这种运动和变化有什么样的特点和规律？也就是说，要对各种各样众多物质形态的运动、变化，以及进化、退化等等进行统一的描述，找出共同的规律（也就是“基本规律”）并说出其特点来。
事实上，作为牛顿力学的核心，牛顿原理（即牛顿第二定律）恰恰就阐述了物质运动的原因：外力是改变物体运动状态的原因。
从而解释了物质为什么会运动以及如何运动，也就说明了物质运动的基本规律。而且牛顿第一、第三定律作为牛顿原理成立的条件，对牛顿原理形成了前提性制约，从而使牛顿三大定律构成了一个自冾的理论体系。
值得注意的是，由于并未说明所谓的外力和系统是何种特殊的外力和系统，则牛顿原理就是适合一切外力和系统的普适的统一规律。也就是说，牛顿原理作为“基本理论”，描述的是物质运动的“基本规律”——这一规律抹去了个别物体运动的特殊性，突出了物质运动的共性（或称之为普遍性），并由此涵盖了物质运动的一切的特殊性。
由以上所述可见，牛顿力学理论已经回答了如何准确理解物质这一概念的内涵的问题。总结起来就是：
（1）m、q、r、t这4个“基元性概念”是“组成物质概念的基本单元”；它们可以分成两组，m、q这一组是描述物质特征属性的单元，r、t这一组则是描述物质时空属性的单元。
（2）说明了物质的基本结构或者说结构的共性，即物质存在的基本形态是粒子。
（3）物质在力的作用下，按照牛顿第二定律的规定运动。这个力是“外力”，因为物体自身的内力两两抵消，不对质心的位移起作用。
由上可见，牛顿力学对“物质”这个概念的认识，可以简略地表达为：
物质世界是由各种物质系统（即粒子）组成的；而这些系统由其特征属性（m,q）表征并具有结构形态；系统既占有着空间（r）又在空间中运动，且其结构形态也在发生着变化。
牛顿力学对物质概念的认识是物理学历史上第一次较为清楚的认识（前面已经说过，爱因斯坦对物质的概念在此基础上有所发展，但整体而言仍然局限在牛顿理论的框架内）。这一认识基本上是正确的，从而为物理学奠定了科学自然主义的认识论基础。但这一认识仍然存在着一些重要缺陷，我们以后再专门谈这方面的问题。
