为什么牛顿会将运动的状态定义为质量乘以速度（即动量）呢？
牛顿之所以将运动的状态定义为质量乘以速度，也就是动量，这背后其实是他对物质世界运行规律深刻洞察的结果。这并不是一个凭空出现的定义，而是建立在他对大量观察和实验的总结之上，并且是为了构建一个能够准确描述和预测物体运动的数学框架。
我们不妨从牛顿的时代背景和当时人们对运动的理解来谈起。在牛顿之前，亚里士多德的物理学占主导地位。亚里士多德认为，物体要维持运动就需要持续的力来推动，一旦力消失，物体就会停止。这是一种非常直观的看法，毕竟我们在日常生活中看到的许多东西，比如推着箱子走，一旦停下推力，箱子就会慢慢停下来。但这种观点在解释一些现象时遇到了困难，比如抛出去的石子，在离开手之后，仍然能在空中飞行一段距离，这似乎与“需要持续的力才能维持运动”的说法不符。
牛顿正是要打破这种旧的观念，建立一套更普适、更精确的理论。他通过对地面上滚动的小球、天上运行的行星等各种现象的观察和思考，逐渐形成了一些核心的认识。
为什么是“质量乘以速度”？
我们可以从几个角度来理解为什么这个组合能够如此有效地代表“运动的状态”：
1. 保持运动所需的力与什么有关？
牛顿的第一定律，也就是惯性定律，说的是“任何物体都要保持静止或匀速直线运动的状态，直到有外力迫使它改变这种状态。” 这就引出了一个问题：改变物体的运动状态（也就是加速或减速）需要多大的力？
如果一个物体速度很大，要让它停下来，我们需要施加一个更大的力，或者需要更长的时间来施加同样的力。这说明力的大小和速度是相关的。但仅仅是速度还不够。
想象一下，我们推一个很轻的购物车和推一辆很重的卡车，即使它们的速度相同，想要让卡车停下来或者改变它的方向，显然需要比推购物车大得多的力。这是因为卡车的“质量”更大。所以，改变运动状态所需的力，似乎与物体的质量也有关系。
牛顿的第二定律，也就是我们常说的 F=ma（力等于质量乘以加速度），正是建立在对“改变运动状态所需的力”的深入分析上的。这里的加速度 (a) 是速度的变化率。如果我们重新排列一下，可以得到 $F = m frac{Delta v}{Delta t}$。
这就可以看作是，力是单位时间内速度变化量的“量”与质量的乘积。换句话说，改变物体的速度（让它加速或减速）需要一个力，这个力的大小与物体的质量成正比，也与速度的变化量以及发生这种变化所需的时间有关。
2. 动量守恒的发现：一个重要的线索
牛顿在研究碰撞时，发现了一个非常重要的规律：在两个物体发生碰撞的过程中，如果系统不受外力作用，那么系统内部的总“量”是保持不变的。这个“量”究竟是什么呢？
如果仅仅是速度守恒，比如一个静止的物体和一个运动的物体碰撞，根据速度守恒，碰撞后的总速度会和碰撞前一样，这显然不成立。
如果仅仅是质量守恒，那更没有意义了，质量本来就是守恒的。
经过一系列的实验和思考，牛顿发现，真正守恒的是“质量乘以速度”这个量。例如，在一个完全弹性碰撞中，一个质量为 $m_1$、速度为 $v_1$ 的物体与另一个质量为 $m_2$、速度为 $v_2$ 的物体碰撞，如果它们碰撞后速度分别为 $v_1'$ 和 $v_2'$，那么在没有外力的情况下，会满足：
$m_1 v_1 + m_2 v_2 = m_1 v_1' + m_2 v_2'$
这个等式就是动量守恒定律的数学表达。正是因为这个“质量乘以速度”的量在相互作用中表现出守恒的特性，牛顿才认为它能够作为衡量物体运动状态的一个基本、内在的属性，一个“量”。这个量，他称之为 动量 (momentum)，其数学表达式就是 $p = mv$。
3. 动量作为“运动的量”的直观意义
动量 $p=mv$ 这个定义，在直观上也非常有意义。
质量大，动量大： 一个质量很大的物体，即使速度不大，它也具有相当大的“运动量”。比如一辆缓缓行驶的卡车，停下来需要很大的努力，这就是因为它有很大的动量。
速度大，动量大： 一个质量很小的物体，如果速度非常大，它也能产生很大的“运动量”。比如一颗高速飞行的子弹，虽然质量小，但它的动量足以造成巨大的破坏。
动量捕捉了物体不仅“在动”，而且“动了多少”这个信息。它结合了物体“有多重”和“有多快”这两个影响其运动特性的关键因素。
4. 数学框架的统一性
牛顿的目标是建立一个能够统一解释天上和地面运动的力学体系。动量这个概念的引入，使得他能够用一个简洁而强大的数学公式来表达力与运动变化的关系（第二定律），以及在没有外力作用下运动状态的保持（第一定律的引申，或者说动量守恒），并且能解释碰撞等相互作用。
将力定义为动量随时间的变化率（$F = frac{dp}{dt}$），这比仅仅将力与加速度联系起来更为根本。因为速度是动量的基础，而质量是动量的另一个组成部分。这种表述更具有普遍性，甚至在速度接近光速时，相对论的力学也与这个基础概念有着深刻的联系。
总结来说，牛顿之所以将运动的状态定义为质量乘以速度，是因为：
实验观察： 他观察到，要改变一个物体的运动状态（加速或减速），所需的力与物体的质量和速度的变化都有关。
动量守恒： 在相互作用中，“质量乘以速度”这个量表现出令人惊讶的守恒性，这是物理学中最基本、最重要的定律之一。
直观意义： 这个定义直观地结合了物体的“惯性”（质量）和“运动性”（速度），能够很好地描述物体的运动特性。
数学框架： 动量是构建牛顿第二定律（$F = frac{dp}{dt}$）的基础，为整个经典力学体系提供了统一、优雅的数学语言。
动量不是一个随意挑选的组合，而是牛顿对物质世界运动规律深刻理解和提炼的结晶，是理解和预测物体运动行为的关键概念。
我们不妨从牛顿的时代背景和当时人们对运动的理解来谈起。在牛顿之前，亚里士多德的物理学占主导地位。亚里士多德认为，物体要维持运动就需要持续的力来推动，一旦力消失，物体就会停止。这是一种非常直观的看法，毕竟我们在日常生活中看到的许多东西，比如推着箱子走，一旦停下推力，箱子就会慢慢停下来。但这种观点在解释一些现象时遇到了困难，比如抛出去的石子，在离开手之后，仍然能在空中飞行一段距离，这似乎与“需要持续的力才能维持运动”的说法不符。
牛顿正是要打破这种旧的观念，建立一套更普适、更精确的理论。他通过对地面上滚动的小球、天上运行的行星等各种现象的观察和思考，逐渐形成了一些核心的认识。
为什么是“质量乘以速度”？
我们可以从几个角度来理解为什么这个组合能够如此有效地代表“运动的状态”：
1. 保持运动所需的力与什么有关？
牛顿的第一定律，也就是惯性定律，说的是“任何物体都要保持静止或匀速直线运动的状态，直到有外力迫使它改变这种状态。” 这就引出了一个问题：改变物体的运动状态（也就是加速或减速）需要多大的力？
如果一个物体速度很大，要让它停下来，我们需要施加一个更大的力，或者需要更长的时间来施加同样的力。这说明力的大小和速度是相关的。但仅仅是速度还不够。
想象一下，我们推一个很轻的购物车和推一辆很重的卡车，即使它们的速度相同，想要让卡车停下来或者改变它的方向，显然需要比推购物车大得多的力。这是因为卡车的“质量”更大。所以，改变运动状态所需的力，似乎与物体的质量也有关系。
牛顿的第二定律，也就是我们常说的 F=ma（力等于质量乘以加速度），正是建立在对“改变运动状态所需的力”的深入分析上的。这里的加速度 (a) 是速度的变化率。如果我们重新排列一下，可以得到 $F = m frac{Delta v}{Delta t}$。
这就可以看作是，力是单位时间内速度变化量的“量”与质量的乘积。换句话说，改变物体的速度（让它加速或减速）需要一个力，这个力的大小与物体的质量成正比，也与速度的变化量以及发生这种变化所需的时间有关。
2. 动量守恒的发现：一个重要的线索
牛顿在研究碰撞时，发现了一个非常重要的规律：在两个物体发生碰撞的过程中，如果系统不受外力作用，那么系统内部的总“量”是保持不变的。这个“量”究竟是什么呢？
如果仅仅是速度守恒，比如一个静止的物体和一个运动的物体碰撞，根据速度守恒，碰撞后的总速度会和碰撞前一样，这显然不成立。
如果仅仅是质量守恒，那更没有意义了，质量本来就是守恒的。
经过一系列的实验和思考，牛顿发现，真正守恒的是“质量乘以速度”这个量。例如，在一个完全弹性碰撞中，一个质量为 $m_1$、速度为 $v_1$ 的物体与另一个质量为 $m_2$、速度为 $v_2$ 的物体碰撞，如果它们碰撞后速度分别为 $v_1'$ 和 $v_2'$，那么在没有外力的情况下，会满足：
$m_1 v_1 + m_2 v_2 = m_1 v_1' + m_2 v_2'$
这个等式就是动量守恒定律的数学表达。正是因为这个“质量乘以速度”的量在相互作用中表现出守恒的特性，牛顿才认为它能够作为衡量物体运动状态的一个基本、内在的属性，一个“量”。这个量，他称之为 动量 (momentum)，其数学表达式就是 $p = mv$。
3. 动量作为“运动的量”的直观意义
动量 $p=mv$ 这个定义，在直观上也非常有意义。
质量大，动量大： 一个质量很大的物体，即使速度不大，它也具有相当大的“运动量”。比如一辆缓缓行驶的卡车，停下来需要很大的努力，这就是因为它有很大的动量。
速度大，动量大： 一个质量很小的物体，如果速度非常大，它也能产生很大的“运动量”。比如一颗高速飞行的子弹，虽然质量小，但它的动量足以造成巨大的破坏。
动量捕捉了物体不仅“在动”，而且“动了多少”这个信息。它结合了物体“有多重”和“有多快”这两个影响其运动特性的关键因素。
4. 数学框架的统一性
牛顿的目标是建立一个能够统一解释天上和地面运动的力学体系。动量这个概念的引入，使得他能够用一个简洁而强大的数学公式来表达力与运动变化的关系（第二定律），以及在没有外力作用下运动状态的保持（第一定律的引申，或者说动量守恒），并且能解释碰撞等相互作用。
将力定义为动量随时间的变化率（$F = frac{dp}{dt}$），这比仅仅将力与加速度联系起来更为根本。因为速度是动量的基础，而质量是动量的另一个组成部分。这种表述更具有普遍性，甚至在速度接近光速时，相对论的力学也与这个基础概念有着深刻的联系。
总结来说，牛顿之所以将运动的状态定义为质量乘以速度，是因为：
实验观察： 他观察到，要改变一个物体的运动状态（加速或减速），所需的力与物体的质量和速度的变化都有关。
动量守恒： 在相互作用中，“质量乘以速度”这个量表现出令人惊讶的守恒性，这是物理学中最基本、最重要的定律之一。
直观意义： 这个定义直观地结合了物体的“惯性”（质量）和“运动性”（速度），能够很好地描述物体的运动特性。
数学框架： 动量是构建牛顿第二定律（$F = frac{dp}{dt}$）的基础，为整个经典力学体系提供了统一、优雅的数学语言。
动量不是一个随意挑选的组合，而是牛顿对物质世界运动规律深刻理解和提炼的结晶，是理解和预测物体运动行为的关键概念。
网友意见
这和牛顿没关系。
物理学家主要是将物理现象进行剖解，并总结出一个计算方式。
而其中的意义不是人类(牛顿)给出的。是宇宙存在的。物理学的本质是不断发现，并不是发明。
这就好比你看一篇文章。然后写一个总结或者概要。这篇文章的设定和主线脉络和你没关系，你也更改不了。
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