高中物理淺論慣性的本質(zhì)和起源

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1、高中物理淺論慣性的本質(zhì)和起源淺論慣性的木質(zhì)和起源摘要：人家知道：物體自身的重力，也就是牛頓川他的力有引力定律雄辯的證明了的地球作用于物體的引力，從古至今就一直客觀的存在著。然而，由于牛頓是在伽利略、笛卡兒等人的基礎(chǔ)上首先建立了三人運(yùn)動(dòng)定律，然后才運(yùn)用第二運(yùn)動(dòng)定律和開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)第三左律導(dǎo)出了引力怎律，再然后牛頓才逐漸地認(rèn)識(shí)到了引力的"普遍性”或“萬(wàn)冇性”。所以說(shuō)，牛頓運(yùn)動(dòng)定律自然就沒(méi)有體現(xiàn)岀物體自身的引力亦即重力這一作為內(nèi)因的內(nèi)力與物體運(yùn)動(dòng)的重要關(guān)系。因此，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律給出的物體運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系以及牛頓運(yùn)動(dòng)定律木身，就不是最完美，最

2、科學(xué)的終極真理，而是在一左的客觀歷史條件下人類(lèi)所達(dá)到的帶有邏輯思維漏洞的，對(duì)客觀事物一定程度、一定層次的相對(duì)正確的反映，它們是可以深化、發(fā)展和進(jìn)一步完美、完善的。關(guān)鍵詞：慣性大家知道：力學(xué)是物理學(xué)中發(fā)展最早的一個(gè)分支，它和人類(lèi)的生活與生產(chǎn)聯(lián)系最為密切。和物理學(xué)的其他部門(mén)相比，力學(xué)的研究經(jīng)丿力了更為漫長(zhǎng)的過(guò)程，幾達(dá)兩千年之久，才由伽利略把科學(xué)思維和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)合到一起，為力學(xué)的發(fā)展開(kāi)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)體系不愧為全部白然科學(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(jī)制是什么？

3、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(lái)發(fā)現(xiàn)的庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力定律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?yuàn)W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而前。后來(lái)人總耍吸收前人的聰明才智，因而人類(lèi)的認(rèn)識(shí)總是耍向上發(fā)展的。只耍我們從木文開(kāi)頭所列舉的事實(shí)中敢于懷疑并大膽的確認(rèn)牛頓運(yùn)動(dòng)定律是非終極真理，并能夠正確的運(yùn)用更輝煌、更偉人的牛頓引力理論的冃人成就，修補(bǔ)運(yùn)動(dòng)定律的邏輯思辨漏洞，力學(xué)中很多重要的基礎(chǔ)理論問(wèn)題其實(shí)也不難解決。訃我們先從

4、慣性定律談起。大家都很清楚，今天的力學(xué)教材屮普遍就是這樣闡述的：伽利略首先發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)物體Z所以會(huì)停下來(lái)，是因?yàn)槭艿搅四Σ磷枇Φ木壒?，他根?jù)從斜面實(shí)驗(yàn)中得到的近似的結(jié)論進(jìn)—?步作了合理的推想Z后而斷言：一旦物體具有某一速度，只要沒(méi)有加速或減速的原因，此物體將永遠(yuǎn)以這一速度運(yùn)動(dòng)下去。伽利略的這個(gè)從理想實(shí)驗(yàn)屮得到的結(jié)論隔了一代以后由牛頓把它寫(xiě)成了慣性定律——牛頓力學(xué)理論大廈的基礎(chǔ)。在慣性定律的基礎(chǔ)上，牛頓根據(jù)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)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(jìn)一步建立了第二運(yùn)動(dòng)定律。牛頓力學(xué)巨大的歷史功績(jī)和其自身的輝煌成就無(wú)

5、庸質(zhì)疑。然而，牛頓運(yùn)動(dòng)定律為何乂無(wú)法明確的說(shuō)明習(xí)以為常的慣性的本質(zhì)和起源呢？愛(ài)因斯坦在《物理學(xué)的進(jìn)化》一書(shū)中談到：“一輛四匹馬駕的車(chē)比一輛兩匹馬駕的車(chē)運(yùn)動(dòng)得快—?些?！蓖瑯樱阂惠v四匹馬駕的空車(chē)比車(chē)上裝滿重物時(shí)跑得快。這樣，玄覺(jué)告訴人們，物體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)根作川外力有關(guān)，同時(shí)的確還跟自身的重力即引力有關(guān)。牛頓運(yùn)動(dòng)定律告訴人們，質(zhì)量大的物體慣性犬，質(zhì)量是物體慣性人小的量度。我們應(yīng)該清楚，慣性概念來(lái)源于人類(lèi)的生活實(shí)踐，在慣性定律建立Z前早就產(chǎn)生了，在古希臘時(shí)代就己經(jīng)存在，呑秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)偉人的《墨經(jīng)》一書(shū)就對(duì)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性”,,慣性等物理現(xiàn)象

6、作了分析說(shuō)明。今犬的人們根據(jù)牛頓萬(wàn)有引力定律知道：在地球表而，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)量不對(duì)分離的內(nèi)稟性質(zhì)。物體的這一作為內(nèi)因的內(nèi)力時(shí)時(shí)刻刻都在參與制約著物體自身的運(yùn)動(dòng)行為，因此拋開(kāi)物體自身的引力、重力這一內(nèi)因來(lái)談?wù)撐矬w慣性的本質(zhì)和起源，就是毫無(wú)意義的。人家清楚，質(zhì)量人的物體重量也人。在相同外力的推動(dòng)下，重的物體不易起動(dòng)，慣性大；輕的物體易起動(dòng)，慣性小?？梢?jiàn)，重量同樣可以用來(lái)量度物體的慣性。如果物體的慣性果真是由物體的引力木性引起的。那么，在

7、建立的過(guò)程中，由于伽利略—牛頓當(dāng)時(shí)根本沒(méi)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(yùn)動(dòng)的這一層關(guān)系排除在外的，帶冇邏輯思維漏洞的牛頓運(yùn)動(dòng)肚律自然就無(wú)能為力將物體慣性的木質(zhì)和起源看成是由物體的引力本性引起的。那么，無(wú)法說(shuō)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——?jiǎng)恿W(xué)方程，又為何能夠成為人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然、改造自然的強(qiáng)人武器呢？大家清楚：根據(jù)牛頓后來(lái)發(fā)現(xiàn)的力-有引力定律我們明確的知道，在地球表而的同一地方，任何物體的質(zhì)量與它的重量嚴(yán)格的成止比。因此，如果物體的慣性是由物體的引力產(chǎn)4:和決疋的。那么，在近代物理科學(xué)普遍采納的

8、數(shù)理邏輯的基礎(chǔ)上，在一定的客觀歷史認(rèn)識(shí)水平的局限F,牛頓借用質(zhì)量概念或者借用重量概念來(lái)建立動(dòng)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)量的木質(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