淺論慣性的本質(zhì)和起源

《淺論慣性的本質(zhì)和起源 》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、淺論慣性的本質(zhì)和起源　　大家知道：力學(xué)是物理學(xué)中發(fā)展最早的一個分支，它和人類的生活與生產(chǎn)聯(lián)系最為密切。和物理學(xué)的其他部門相比，力學(xué)的研究經(jīng)歷了更為漫長的過程，幾達兩千年之久，才由伽利略把科學(xué)思維和實驗研究結(jié)合到一起，為力學(xué)的發(fā)展開辟了一條可行的道路。牛頓在此基礎(chǔ)上最終建立的經(jīng)典力學(xué)體系不愧為全部自然科學(xué)的主導(dǎo)和領(lǐng)軍學(xué)科。然而，牛頓為后人也留下了太多的難題。　　引力的本質(zhì)和作用機制是什么？　　慣性的本質(zhì)是什么？是怎樣起源的？　　同一物體的慣性質(zhì)量與它的引力質(zhì)量為何相等？　　后來發(fā)現(xiàn)的庫侖定律與萬有引力定律

2、為何如此的十分相似？它們的相似是科學(xué)上的一種巧合？還是在更深奧的本質(zhì)上存在著內(nèi)在的邏輯上的聯(lián)系？　　　　有待探索的真理的海洋一直展現(xiàn)在牛頓和他的追隨者的面前。　　后來人總要吸收前人的聰明才智，因而人類的認識總是要向上發(fā)展的。只要我們從本文開頭所列舉的事實中敢于懷疑并大膽的確認牛頓運動定律是非終極真理，并能夠正確的運用更輝煌、更偉大的牛頓引力理論的巨大成就，修補運動定律的邏輯思辨漏洞，力學(xué)中很多重要的基礎(chǔ)理論問題其實也不難解決?！　∽屛覀兿葟膽T性定律談起?！　〈蠹叶己芮宄?，今天的力學(xué)教材中普遍就是這樣闡述

3、的：伽利略首先發(fā)現(xiàn)，運動物體之所以會停下來，是因為受到了摩擦阻力的緣故，他根據(jù)從斜面實驗中得到的近似的結(jié)論進一步作了合理的推想之后而斷言：一旦物體具有某一速度，只要沒有加速或減速的原因，此物體將永遠以這一速度運動下去。伽利略的這個從理想實驗中得到的結(jié)論隔了一代以后由牛頓把它寫成了慣性定律牛頓力學(xué)理論大廈的基礎(chǔ)?！　≡趹T性定律的基礎(chǔ)上，牛頓根據(jù)兩個實驗結(jié)論，即加速度與外力的正比關(guān)系和加速度與質(zhì)量的反比關(guān)系，進一步建立了第二運動定律。　　牛頓力學(xué)巨大的歷史功績和其自身的輝煌成就無庸質(zhì)疑。然而，牛頓運動定律為

4、何又無法明確的說明習(xí)以為常的慣性的本質(zhì)和起源呢？　　愛因斯坦在《物理學(xué)的進化》一書中談到：一輛四匹馬駕的車比一輛兩匹馬駕的車運動得快一些。同樣：一輛四匹馬駕的空車比車上裝滿重物時跑得快。這樣，直覺告訴人們，物體運動的狀態(tài)根作用外力有關(guān)，同時的確還跟自身的重力即引力有關(guān)?！　∨ｎD運動定律告訴人們，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量是物體慣性大小的量度。我們應(yīng)該清楚，慣性概念于人類的生活實踐，在慣性定律建立之前早就產(chǎn)生了，在古希臘時代就已經(jīng)存在，春秋戰(zhàn)國時期，我國偉大的《墨經(jīng)》一書就對運動的相對性慣性等物理現(xiàn)象作了分

5、析說明。今天的人們根據(jù)牛頓萬有引力定律知道：在地球表面，凡有質(zhì)量的物體因其自身的引力必然具有重力這一內(nèi)力。重力、引力是任何物體必然自身攜帶的內(nèi)力，是物體的共性，是和物體的質(zhì)量不可分離的內(nèi)稟性質(zhì)。物體的這一作為內(nèi)因的內(nèi)力時時刻刻都在參與制約著物體自身的運動行為，因此拋開物體自身的引力、重力這一內(nèi)因來談?wù)撐矬w慣性的本質(zhì)和起源，就是毫無意義的。大家清楚，質(zhì)量大的物體重量也大。在相同外力的推動下，重的物體不易起動，慣性大；輕的物體易起動，慣性小?？梢?，重量同樣可以用來量度物體的慣性?！　∪绻矬w的慣性果真是由物

6、體的引力本性引起的。那么，在建立的過程中，由于伽利略牛頓當(dāng)時根本沒有引力觀念而將物體自身的引力、重力這一內(nèi)因與物體運動的這一層關(guān)系排除在外的，帶有邏輯思維漏洞的牛頓運動定律自然就無能為力將物體慣性的本質(zhì)和起源看成是由物體的引力本性引起的。　　那么，無法說明慣性的本質(zhì)和起源，帶有邏輯思維漏洞的牛頓第二定律動力　　學(xué)方程，又為何能夠成為人類認識自然、改造自然的強大武器呢？　　大家清楚：根據(jù)牛頓后來發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律我們明確的知道，在地球表面的同一地方，任何物體的質(zhì)量與它的重量嚴格的成正比。因此，如果物體的慣

7、性是由物體的引力產(chǎn)生和決定的。那么，在近代物理科學(xué)普遍采納的數(shù)理邏輯的基礎(chǔ)上，在一定的客觀歷史認識水平的局限下，牛頓借用質(zhì)量概念或者借用重量概念來建立動力學(xué)方程，在數(shù)學(xué)效果上必然就是完全等效的。但質(zhì)量的本質(zhì)含義是指物體所含物質(zhì)的多少，而重量是物體受到的重力即地球引力的量度。所以，如果牛頓是借用重量概念建立了第二運動定律，那么在萬有引力定律被發(fā)現(xiàn)后，人們知道了重力與引力的關(guān)系后，自然就會把慣性的本質(zhì)和起源歸結(jié)到物體的引力本性上來?！　〉?，由于在伽利略和牛頓建立運動定律的時代，人類還沒有能夠從引力的這一高

8、度明確地認識到重力是自然界物體本身所固有的屬性，是物體無法回避而必須要受到的制約物體運動狀態(tài)的內(nèi)力。因此，牛頓的思維就仍然的受到了傳統(tǒng)觀念的影響；既然在第一定律的意義下把慣性看成是物體在不受力時所具有的保持原來運動狀態(tài)的屬性，那么牛頓就自然而然的蔑視了輕物體容易起動，重物體不易起動的事實，拋開了物體自身的重力對運動的制約作用，引進了質(zhì)量的概念，建立了動力學(xué)方程。這樣，牛頓第二定律在第一定律的基礎(chǔ)上就仍然的把物體慣性的產(chǎn)生機制重力、引力排除在