关于否定物理学最基础理论“物体固有惯性”的问题(1)
关于否定物理学最基础理论“物体固有惯性”的问题(1)
这一段因故对物理学最基础理论——“物体固有惯性”理论用精逻法做了重新评估,初步结论是,该理论不成立。
此理论是物理学最基础理论之一,许多重要物理学结论都根本上以此理论为基础,特别是爱老斯坦滴狭义相对论里,如时间膨胀、物体缩短,质量随速度膨胀……等等,归根都是以该理论为前提和基础滴,因此,对此惯性理论如实做否定结论其意义无疑十分重要。
懂物理学滴,可对此问题再深入探究,不懂的,也可从中体会精逻法滴实际运用情况,体察该方法之重要意义。
因该理论涉及方面很多,一步一步连续分述之。
所谓“物体固有惯性”理论,最初是牛顿提出滴。其基本内容体现在牛顿力学第一原理中,即“任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到其他物体所作用的力迫使它改变这种状态为止。”并特别强调,这是物体的固有属性。
首先,先简要提及一下,该原理从深层理论角度或层面上,严格讲也是不成立的。宇宙中,任何物体绝对没有绝对“静止”状态和无起因滴“物体匀速状态”。任何物体滴所谓“静止状态”,毫无疑问,在实际状态中,都不过是现实各种力之作用达到某种平衡而已。就是说,所谓“静止”其原本就是各种力之结果,而且还是仅仅从其他某一具体参考标志物而言,它才是相对“静止”的。就是说,所谓某物体滴“静止状态”在根本上说它本身就是在运动的!何谈“没有它力就永远保持静止”呢?当然,这里只是点出这个问题,不做阐发。类似地,“匀速运动”亦如是,任何现实中滴物体匀速运动,都必定都是当初有一个力推动它才形成滴,或准确说是“维持”滴,脱离这个根本事实,抽象滴单纯谈论物体保持匀速状态直到它力作用……等等是严重片面、不当滴,即如,维持物体匀速滴力算不算“它力”?……等等。这里对此也点到为止。总之,就是说,牛顿这个原理,其实仅仅在非常有限的中观物体之单纯机械运动中,在忽略其中微小矛盾和错误条件下,并且还是在单纯抽象中,才勉强成立。迄今物理学扼守这个原理,在大多情况下,如简单机械运动下仅有实用意义(微小误差不碍事),但一旦超出这个有限范畴,就会出大错,如由其得出时间膨胀结论……等等。此问题到此为止,不赘述。
第二,直接指出该惯性理论关键症结。单刀直入滴说,所谓物体之上述“惯性”从根本意义上讲是根本不存在的,也就是说,牛顿所谓“惯性参考系”和“非惯性参考系”之区别根本不存在。最简明滴说,如果说第一原理内容在某种意义上勉强成立,那也是从“统一(力学)参考系”意义上存在,而不存在什么“惯性”、“惯性系”与“非惯性”、“非惯性系”之区别。就是说,物体之间只有一个“根本统一参考系”,或者说用此统一系即可解释一切(至少)机械运动滴力学状况,根本无须用什么“惯性”、“非惯性”等这种莫须有属性来描述之。
第三,从最具体滴实例解剖说明之。以加速运动现象为例,牛力学指出,在匀速或静止火车上,车厢桌面上的茶杯是静止的,并永远保持这种惯性(静止)状态,直到有它力干扰。这就是惯性系现象。而当火车启动或加速时,水杯会后倾或后移,但这时并没有它力施加水杯它咋会移动呢?牛力学认为这就违背了第一原理,所以牛力学指出,在加速时,水杯是处在了另外一个参考系即“非惯性系”之中,因而不能用第一原理解释,而要用火车加速了而水杯保持原有静止惯性所致来解释,并且同时特别指出,使水杯后移的所谓“惯力”其实不是力,是假想力,只是水杯惯性被破坏滴结果而已,只是在通俗意义上用“惯力”称之罢了。
细查之后,这种解释显然是不能成立滴!此例随简单,但突出显示了根本无须用什么两个参考系解释,此乃叠床架屋之举,只用一个根本滴“统一力学参考系”就完全OK拉。
第四,这里关键症结是,不知为何,小牛同学(牛顿力学据说是牛顿在大学期间避疫期间形成)和之前人们竟都忽视了“摩擦力传导”这个重要环节。就是说,水杯之所以“保持静止态”,完全是因为水杯滴重力(垂直向引力)与车厢水平向桌面之间的摩擦力所致。当该摩擦力与水杯垂直重力达到某种平衡时,该摩擦力则将火车的水平运动力传导到杯子中,从而使水杯同相、同向水平运动,这时,在车厢上看,水杯就是相对静止的。根本无须用什么莫须有且多余的水杯滴“固有静止属性”来解释。当火车加速时,摩擦力和水杯重力之间失去平衡,摩擦力大于水杯重力时,桌面和杯子原先同相、同步的运动在速度上出现了差别,桌面快,就跑杯子前面去拉,杯子原先运动速度相对较慢,这时就必然出现两者原先位置的差距,出现后倾或翻倒等(这里力学细节不赘)。由此可见,这里根本无须什么“惯性”、“非惯性”两参考系,只用一个“统一力学参考系”足矣,即仅用重力、摩擦力、速度不同……等足矣。这里根本就没有什么所谓滴“惯性”、“非惯性”!或最通俗说,不过就是摩擦(传导)力大小而已已!
……
再唠