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力 与 运 动 (上)

(2012-05-05 05:18:29)
标签:

文化

观念变革

物理学创新

新的中国的体系

杂谈

 

 

简介:范良藻的“拨开相对论的百年迷雾”在“志杰海明博客”上出现后,笔者发表了“跟范老商榷”;熊宇丹对着“迷雾”发表评论,却连连质问“周君”,笔者不得不作出回答。

而后他又提出:“ 请周君告之,什么运动不须要作用力?”。

本来早想对“力与运动”这个非常古老的话题,比较全面地讲一讲自己的观点,就借着这个机会,接连发表了【1】、【2】、【3】以就教于大方之家。

“力使物体运动”,这是亚里士多德的名言;16世纪已经被伽利略严格证明,“力是改变物体运动状态的原因”,彻底纠正了亚里士多德的说法在一千多年时间内造成的错误理念。这是受完九年义务教育的每一个公民都知道的常识。

但是,就因为在现实生活中,你只要一睁开眼睛,所看到的山川、树木、楼宇、桌椅,全部都是“静止”的;即使是想移动一个瓦片,都必须用“力”。

于是亚里士多德那“力使物体运动”的名言,就从每一个人的“吃奶时期”开始,深深地被植入潜意识之中—— 故而笔者才提出严格区分自然运动和非自然运动、严格区分“经验知识”和“理性知识”的必要性,即是存在于当今理论界非常迫切、重要的燃眉之急。

 

 

                                   力 与 运 动 (上)

 

 

针对熊宇丹说:“力是物理学研究的最基本核心”。

笔者答曰:本人并不认为“力”是物理学研究的最基本核心,理由是知识有“经验知识”和“理性知识”之分,运动有自然运动和非自然运动之别。
    亚里士多德就曾经把运动分为天然运动和受迫运动,欧拉在他的《力学》一书中,第一卷就讨论质点的自由运动,第二卷讨论质点的非自由运动;物理学对运动的描述也分惯性系和非惯性系。故而就很有必要将运动分为自然运动非自然运动两类。
    这里所谓的自然运动,指人无法干预的现象,比如宇观世界的天体运行和现实生活中遇到的自由落体等,均属于非惯性系范畴。宇宙学和天文学研究的宇观世界的质点运动,就全部属于自然运动的范畴。
    然而,由适用于描述现实世界中运动的牛顿力学发展而来的经典运动学却不然,牛顿第一定律(即惯性定律)中所谓的“静止或匀速直线运动”,却是相对于地球表面而言的假设;只要没有忘记地球亦在运动、球面并非是直线这两点常识,就必然能做出惯性系只能用于描述非自然运动的结论——“在地球上的纯粹力学中,排斥的或上升的运动一定是人工造成的”,这种理论就始终都离不开“用人力同天然的吸引作斗争的必要性”(恩格斯语)。
    惯性系理论既然永远都无法摆脱“用人力……的必要性”,由它所描述的是不是自然规律,不是就完全一目了然了嘛。
    牛顿的“宇宙论很容易理解,但却很难让人相信。在两个世纪的时间里,它的实用性得到了最好的证明”(怀特海语),但是却不具有真理性!
    就连牛顿自己都说:“我不得不把我们这系统的结构归之于一个全智的主宰”,并且宣称“我们必得承认有一个上帝”。
    直到今天,科学居然依旧把这种自我宣称“必得承认有一个上帝”的牛顿力学体系视为典范,不能说这不是对“科学”最有力的讽刺!
    “牛顿所谓的力,不管最终表现为何种数学公式,都不过是上帝施予的外加条件而已”。怀特海的话一直都没有引起科学家的应有关注,也不能说不是“现代科学”的悲哀!

 

在作出上述解释之后,熊宇丹又叫阵曰:“请周君告之,什么运动不须要作用力?”

于是我就不得不作出如下解释 ——

 

1. 我们都被牛顿给忽悠了。

究竟什么是惯性

辞书上都说:动者恒动、静者恒静为惯性;应该是没有异议的。

那么:所有的天体运行,都是惯性运动应该是肯定的。

惯性运动的轨迹究竟是直线还是曲线呢?

实际上伽利略就认为惯性运动是曲线运动;牛顿为了方便于用直角坐标系描述,惯性运动就变成了直线运动。

牛顿的学说,处处都表现出“跟经验相吻合”的特点,故而是经验知识;其中包含着许多近似和假定,充其量只达到了“准科学”的水平。

   “在地球上的纯粹力学中,排斥的或上升的运动一定是人工造成的”,这种理论始终都离不开“用人力同天然的吸引作斗争的必要性”(恩格斯:《自然辩证法》)。

恩格斯早已对牛顿力学不属于科学给出了判定—— 笔者把使用牛顿三定律描述的运动称为非自然运动,用以区别于天体运行、自由落体之类自然运动,就显得很必要了。

再说静止,静止跟人类的经验直接相关,故而亚里士多德才会说物体的静止是绝对的,只有受到力的作用或冲击时才会运动;直到16世纪伽利略才证明这种观点错了。

哥白尼提出运动是绝对的,直到他去世都不敢发表《天体运行论》,布鲁诺为宣传这种观点被活活烧死——对于笃信基督教的西方人来说,不敢相信这种自然运动之真理的人,实在是太多了。

另外,要解决现实的运动学问题,不找一个静物为参照却没有办法予以定量描述;牛顿就选取了以每个人自己为参照的办法,即把你自己身边不动的物体作为参照——于是就有了以地球表面为“静坐标原点”的经典运动学。实际上这完全是从哥白尼、伽利略又倒退回了亚里士多德时代。

只要你还记得哥白尼,就不应该忘记,这个“静坐标原点”中还包含两个运动:地球的自转和公转。这种经验知识是根本就不能适用于描述天体运动的,可惜的是人们都被牛顿力学的实用性冲昏了头脑。

最后来看“直线运动”——笔者肯定自然界根本就不存在所谓的“直线运动”。

依据牛顿的理论,坐火车从武汉到北京,可以认为是直线运动;精密自然科学可不允许这种“近似”,谁都知道地球的表面是弧而不是直线。

据此,牛顿力学连它的“实用性”都应该被遭到质疑;实际上牛顿力学所描述的直线运动,只能适用于在笛卡尔直角坐标图上推演,对生活在地球表面的我们来说,也只能近似地用用而已——这种理论离“真理”二字,简直可以说是相差十万八千里!

 

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