元素周期表没法和牛顿三大定律对比，一张表格和一组公式对比还差不多，要和牛顿定律比，也应该是元素周期律。周期表是周期律的视觉呈现，但是并不能完全体现出周期律。

好了，回答问题，要是真的存在一个地外智慧文明，也是在同样的宇宙规则下，那么这个智慧生命一定会先发现牛顿三大定律，然后才有元素周期律。

理由么，很简单：牛顿只需要知道四种元素，也就是水土火气，就能知晓三大定律，但是门捷列夫等人，知道60多种元素，才确立了元素周期律。更深层说，牛顿知晓的四种元素，没有一个属于今天的化学元素，而门捷列夫填在周期表中的元素，只有一个是错的。

我并非是在玩梗。

牛顿定律和元素周期律之间存在一个很重要的差别，牛顿定律主要依靠的是缜密的数学计算，而元素周期律却是依靠大量实验数据的积累。

我们慢慢说。

即便只是粗略地看一看牛顿的《自然哲学的数学原理》，也能领略到牛顿解决问题的思路。他会确立各种定义，比如“物质的量”，“力”等等，然后再进行推演。

好，我们就来说说这两个定义。牛顿对“物质的量”是这样定义的（所有引文均为商务印书局版本）：

起源于同一物质的密度和大小联合起来的一种度量。

密度和大小（体积）联合起来，不就是ρ×V吗？按照现代物理学定义，这是m啊，也就是质量，标准单位是kg，千克。

那么，什么是“物质的量”呢？实际上是一种物质微粒的数量，标准单位是mol，摩尔。

好么，牛顿老先生的著作里，第一个定义就已经被现代物理给篡改了。

之所以现代物理要重新修订牛顿的定义，显然是因为这个定义已经没办法使用了。牛顿是支持微粒学说的代表，但这个概念很可能是他从同僚波义耳那里学来的。牛顿认识到的微粒，和原子既有关系又有区别，此处不再细表。单说一件事，他认为物质的（微粒）数量和质量是一回事，这对于同一种原子构成的物质来说，的确如此，但是对于不同原子来说，比如两个氢原子，显然还不如一个氧原子的质量大。

没办法，后人只好把牛顿定义的“物质的量”（quantity of matter）修订为“质量”（mass），并重新定义了“物质的量”。

再看另一个定义，力。

先看定义三：

物质的固有的力（vis insita）是一种抵抗的能力，由它每个物体尽可能地保持它自身的或者静止的或者一直向前均匀地运动的状态。

这个定义对初中生来说也不是很难理解，不就是惯性么。不过且住，中学老师不是一直强调，惯性不是力吗？

于是乎，这个定义也和现代物理之间存在偏差。

别急，我们再看定义四：

外加的力是施加于一个物体上的作用，以改变它的静止的或者一直向前均匀地运动的状态。

这才是我们理解的力嘛。

在完成定义之后，牛顿在书中提出了三大定律，紧接着是六条系理，也就是平面四边形合成力等等方法，学完这些，也就差不多把高中的力学部分学完了。

再接着，牛顿写了一句话：

迄今为止我所陈述的原理，已被数学家们接受且被多种实验所证实。

牛顿那个时代，实验条件算不上多好，特别是空气阻力的问题，很难规避。所以，当时涉及到力学的实验，都会存在显著的误差，但是牛顿这样写道：

这与实验符合，除了那些运动由于空气的阻力而略有迟滞。

换句话说，实验的验证并没有那么重要，牛顿真正在意的是，这些定律是不是能够在数学上予以证明，比如重物的下落距离是不是和时间的平方呈正比。

好了，我们这也不是读书分享会，先说这么多，回过头再念一遍这本书的书名——自然哲学的数学原理。

然后思考一个问题：力这种东西，究竟源自于牛顿给出的数学定义（F = ma），还是物质世界真实存在的某种东西呢？别以为这种问题只有民科才会去思考，它确实是个很让人头疼的哲学难题。费曼在《物理定律的本性》中，其实也提出了相应的疑惑，用很大的篇幅讨论了“数学同物理学的关系”，有句话说得特别耿直（湖南科学技术出版社）：

但牛顿的那些定律是错的。没有力，它就是一堆废话，质点没有轨道，如此等等。

当然了，这话也就是费曼这个级别的物理学家哔哔几句，如果你还在读中学，最好不要成天想着找牛顿的茬儿。

说这么多，总结起来就是一点：牛顿三大定律，依靠的是定义和推理完成的，借助于这些定律和我们真实的世界进行拟合，它的难点在于，需要有一个数学能力超群的物理学家来完成这个过程，恰好牛顿就是这样一个人。

相比之下，元素周期律的提出并没有这么神乎其神，虽然也用到了数学原理。

如果看过我在知乎的电子书《你好，门捷列夫》 ，应该会注意到，元素周期律被提出的前提，是人类已经发现并识别出足够多的化学元素。化学元素既是一个定义，也是真实存在的物质，可以找到实体，这一点和力的定义是不一样的。

在牛顿时代，人类也有对元素的定义，在西方古典哲学体系中，这个定义就是水土火气，从某种程度上讲，这种定义方式和牛顿对力和运动的定义方法是一致的，都有一套自洽的逻辑，干湿冷暖，互相转化。同时代的中国，也有类似的定义，那就是我们非常熟悉的五行：金木水火土，相生相克，同样自洽。

这何尝不是一种“元素周期律”？论形式美，它比真实的元素周期律有过之而无不及。

在五行之上，还包含着更多数学计算，包括天干地支二十八宿三百六周天等等，我小时候也曾在一位“大师”家里有幸读过传统的风水著作，看到了经天纬地的各种运算，只可惜没有悟性，没有得到心法传授。

如果没有实际的化学元素做基础，我们现在看到的元素周期律，说不定就是五行或希腊四元素的衍生品。不要觉得这很荒诞，如果人类没有办法知道氢氦锂铍硼，又如何能够否定水土火气？世界由几种元素的可能性不是没有，就像印刷技术一样，只需要四种颜色CMYK，就能够呈现出足够多的色彩，仅靠碳氢氧氮也足以构造出一个复杂的世界。

所以，提出牛顿三大定律的前置条件，与四元素说并没有本质差别，只不过随着18世纪化学元素的实体逐渐清晰，原有的四元素体系就瓦解了。而牛顿定律，直到量子力学的发展，才被发现是有局限性的。更深入地讲，牛顿定律会不会进一步瓦解，甚至后人发现它根本是不成立的？真不好说。牛顿当年认为第一推动力就是上帝，而人类现代的前沿科学正在一步步寻找着力的本质，没准哪一天，我们定义的“力”，会被真实的“力”所取代，就像四元素被现在的化学元素取代一样。

牛顿不是圣人，他的部分定义已经被修正，同时记住费曼说的：没有力，那就是一堆废话。

但是元素周期律却不会遭遇这样的危机，因为现代技术已经可以让人类看到真实的原子，以及质子、中子和电子，这不是我们臆想出来的，只不过探索到它们，并不是那么容易。

综上所述，牛顿定律不需要太复杂的观测结果，它更多地建立在数学推理的基础上，必然会更早出现。元素周期律需要更多直接而可靠的观测结果，这些实验甚至要借助于牛顿的发现才能完成，所以不可能更早出现。元素周期律和量子力学有着深厚的渊源，有了元素周期律，量子力学就不远了，怎么可能还没出现经典力学？

不过回到题面，牛顿定律和元素周期律哪个更难，说实话我回答不了。我的智力水准远不及牛顿和门捷列夫这些人类顶级的科学家，没有办法还原当时他们思考的路径，在同样的标准下，谁的思路更难实现，这很难想象。