答袁灿伦、杨发成老师

欢迎袁灿伦、杨发成两位老师关注了我的《又一个“地心说”——“相对性原理”》； 我特别赞赏袁灿伦老师也已认识到：【水平面其实是一个等势面】！

我原帖的主旨是希望纠正现行教科书对牛顿力学的误解；没想到两位老师却认为我是要否定牛顿力学！

我发现，现行教科书对“惯性”的定义首先就错了，进而导致了对“惯性运动”、“惯性定律”、“惯性系”这一连串的定义也都错了！

A）教科书定义：“物体保持静止或匀速直线运动状态的这种特性，叫做惯性”；又强调：“惯性是物体的固有属性，而不是一种力”；

然而，1668年牛顿对力的定义为：“力是运动和静止的原因，或是加在某一物体上的外因，产生或破坏它的运动……；或力是内因，物体的运动或静止由这个内因而保持下来”；1687年，《原理》中更明确了这两种力的定义：“定义3  vis insita ，或物质固有的力，是一种起抵抗作用的力 …… 这个固有的力可以用最恰当不过的名称，惯性或惯性力来称呼它。   定义4  外力是一种对物体的推动作用，使其改变静止或匀速直线运动的状态。”^[18]

根据牛顿1668年对力的定义；和1687年的“定义3”—— “惯性”当然是一种“力”！而不是“固有属性”。

而且，爱因斯坦的认识与牛顿雷同 —— 1913年爱因斯坦强调：“惯性来源于物体的一种相互作用”；1918年爱因斯坦更强调：“惯性必须归结为物体之间的相互作用”； 且“惯性和重力是本质上相同的现象”。

显然，现行教科书对“惯性”的定义，完全违背了牛顿和爱因斯坦的思想！  （详见§4.1）

我仅仅是根据他俩的思想断言 ——“惯性”实质上就是“万有引力”！

问题是，为什么物体在这个“力”的作用下不会产生加速度，反而保持“惯性运动”状态不变？ 其实，这个问题是由于教科书对“惯性运动”的误解而引起的 ——

B）教科书定义：“匀速直线运动”即“惯性运动”；但谁也说不出这“沿直线的惯性运动”有怎样的物理机制？

重读伽利略的著作就可发现，【伽利略提出的“惯性运动”，其实是“绕地心的匀速圆周运动”】；若“惯性就是万有引力”，那么，伽利略的“圆周惯性运动”就拥有了合理的物理机制 —— 可从以下两个角度来分析：

1）从受力的角度分析：理想的斜面实验中，水平面上的小球，仅受到竖直方向上两个力的作用，一个是地心对小球恒定大小的引力，另一个是平面对小球的支撑力。正是这两个力的“差”，为小球绕地心作匀速圆周运动提供了恒定大小的“向心力”。 因此我认为：所谓“惯性运动”，就是“质点”在“恒定大小”的引力作用下，绕引力中心的“匀速圆周运动”。

2）从机械能守恒的角度： 尽管理想的斜面实验中，水平面上作均速运动的小球，受到了恒定大小的引力， 但小球在引力方向上没有位移，该引力对小球并不做功。因此，动能不变的“质点”，为了机械能守恒，就只能在水平面（即“等势面”）上运动。

可见，“惯性运动”一定是“质点”绕“引力中心”的“匀速圆周运动”；它是有“加速度”的； 而绝对不可能是“机械能不守恒”的“匀速直线运动”！  （详见§4.3）

显然，现行教科书对“惯性运动”的定义，不仅没有实验基础和物理机制，也违背了伽利略的原意！

问题是，若“惯性运动”是“匀速圆周运动”，岂不是会导致“牛顿第一定律”垮塌吗？ 其实，这个担心是由于教科书对“惯性定律”的误解而导致的——

C）教科书定义：“牛顿第一定律”即“惯性定律”；

然而笔者发现，根据爱因斯坦的相关论述和“力学原理的分类原则”—— 伽利略发现的“圆周惯性定律”才是真正的“惯性定律”；而“牛顿第一定律”只是“圆周惯性定律”的“微分形式”；“牛顿第一定律”只有数学的意义，并没有物理的意义！

说 【牛顿第一定律没有物理意义】，显然是大家最无法容忍的！ 但杨振宁却赞同爱因斯坦的断言：“真正的自然定律不会是线性的”（ 牛顿第一定律正是线性的 ）； 况且，牛顿自己在《原理》第三编的开头宣称 ——“在前两编中，我已奠定了哲学的基本原理（ 按：当然指三个运动定律 ），这些原理不是哲学的， 而是数学的”！ （详见§4.4）

显然，现行教科书把“数学的牛顿第一定律”，定义为“物理的惯性定律”，完全违背了牛顿和爱因斯坦的思想！

D）在《原理》中，牛顿一开始就明确定义了“处所”和“绝对运动”： “、处所是空间的一个部分，为物体占据着 …… 、绝对运动是物体由一个绝对处所迁移到另一个绝对处所 …… ”；

马赫却无视牛顿对“处所”和“绝对运动”的定义，把“绝对处所”同“绝对空间”混为一谈，误认为“牛顿使全部力学参照绝对空间”； 这就导致牛顿定律缺失了参考系； 从而迫使朗奇发明出来一个 ——“惯性系”；  然而“惯性系”只是“绝对空间”的替身，并不是什么物理的实在； 1938年，爱因斯坦已雄辩地论证了“惯性系”概念是一个逻辑循环的“虚构”； 1953年，爱因斯坦更英明地断言：“场”可以战胜绝对空间和惯性系！

受此启发，我终于发现，牛顿定律的“特选系”，其实就是当年牛顿不可能认识的一种无形的“物理实在”—— 引力场；“惯性系”只是一个马赫误解的产物，并不成立！

以上A、B、C、D四条，不知道袁灿伦、杨发成两位老师，从哪一条看出来我要否定牛顿力学？

（ 可到《国家科技图书文献中心》的【预印本-自然科学-物理学】栏目，下载我的2022-09-08《又一个“地心说”——“相对性原理”》和2022-01-18《为什么按牛顿运动定律会出现“混沌”？》的电子文档。  https://preprint.nstl.gov.cn/preprint/browse ）