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引力神話的根源-解釋慣性力學三定律

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引力神話的根源-解釋慣性力學三定律
提要
引力神話的根源還是牛頓力學隱含的絕對空間等狹隘的觀念、概念及其第一二定律。有兩個測量事實與“所有的物體之間都有引力”的結論有矛盾,說明有產生重力場的物體與不產生重力場的物體之區別。以幾個經驗事實爲基礎的牛頓力學與廣義相對論就決定了它們的適用範圍,超出了其適用範圍的理論部分就成了垃圾理論。

前言
只知道用所學到的知識思考世界,而不思考我們的知識本身,是不能很好地認識世界的。知識是用一種觀念及一系列概念來建構的,我們的科學研究的一個重要方面,就是還要探索這些觀念及概念的產生的根源及其它們之間關係的合理性。產生錯誤認識的許多因素中,除了受到所獲得的客觀事實的不全面而帶來的侷限性一面外,還有我們思維的缺陷而帶來的因素。我們在研究科學(包括理論研究)過程中,所遇到的許多困難及無意義的研究方向,往往是由於我們思維的缺陷所造成的。完善我們的思維,也是我們科學研究的很重要的方面。目前關於“引力理論”的研究所遇到的所有困難中,很多的因素是由於我們思維的缺陷所造成的。在我發表的文章中(包括本文),許多內容就是在探討哪些困難是由於我們思維的缺陷所造成的結果。
請讀者注意:在看我寫的文章的時候(包括本文),我是假定讀者已經瀏覽了我已經在雜誌與在網站上發表的所有的文章。而在一些文章裏,有些內容有重複的地方,這不是有意的在浪費讀者的時間,而一是因爲每篇文章的側重面不同;二是由於要弄清“引力”問題要涉及到(認識論、方法論等方面)、學、科學史、理論的一些觀念、概念及命題、公式、現象等等方面,我不得不分頭去論述。我會在適當的時候寫一篇“精練的有頭緒”的文章的。但是,根據認識過程的“規律”,我還是分頭寫一些文章,會先給讀者一個“感性”的認識的。然後,再看我最後的“精練”的文章,會有更深的理解與體會的。

(一)牛頓力學“力概念”的雙重涵義

1、直接作用與超距作用的雙重涵義(誤區1)

人類是從對改造自然界的過程中來認識自然界的,是人類的感覺器官的感覺直接獲得外界的“資訊”而有“感性”認識的。從原來學科的分類角度,就充分地說明了這一點,說物是關於“力”、“熱”、“聲”、“光”、“電”、“磁”的學問,除了電與磁的因素,其力、熱、聲、光四大因素,恰恰是與人的觸覺、聽覺、視覺相對應的。而力概念最初是人類的肢體對外在物體的“直接作用”(推、拉、拽、拋等作用)的過程中建立起來的。當把具有感覺性質的“力”外化爲客觀(理性)的概念性質後,力概念最初的涵義是“物體對物體的‘直接’作用”。但是,在今天的教科書裏,說“力”概念時,已經把“直接”作用性取消了,變成了“力是物體對物體的作用”的定義了。也就是說,還有“超距”作用情況也包含在內了。其概念的內涵被無意地擴大了。然而,今天的絕大多數的人在運用“力”概念時,都還有迴歸到“直接作用”性上的理解才感到“塌實”的趨向。所以,就引起了一個要把一切“超距作用”迴歸到“直接作用”性(接觸力,也是作用方式力)上的研究意向。此意向的研究“假說”在過去與今天,隨處可見。比如,到今天,還有人在假設什麼“微粒子”(有各種各樣的名稱)或什麼連續媒質(什麼以太等不同的名稱)變爲“直接作用性”來解釋“引力”的“超距作用”,在“場”的概念出現後,也出現了把引力場變爲瀰漫在場空間裏無數的無形的飛來飛去“微粒子”或是無形的連續媒質對物體的直接作用的解釋。此類的解釋性的“假說”的實質就是此“意向”的產物。這是一個無形的“陷阱”,是一個誤區。是在無形地無情地消耗浪費無數人的才華和精力。
實際上,所謂的“超距作用”力概括來說(僅指宏觀現象範圍),就是引力、電場力、磁場力這三類力(非接觸力)。我對“引力”與“引力場”已經在我的慣性力學三定律裏已經取消了超距作用性的解釋。有了實實在在的解釋。而對電場力與磁場力,可以借鑑我對引力(或引力場)的解釋(屬性力的解釋)。在具體一起運用慣性力學三定律與電場、磁場有關的數學公式時,是把它們的強度加在一起來計算合理還是分別轉化作爲“外力”角度來計算合理,我在此方面沒有深入地研究。這是慣性力學的基本命題與電磁性力學的基本命題合理銜接的問題。



本節結論:
所以,如果避免理論思維的混亂,就應該把“力是物體對物體的‘直接’作用”涵義當作力概念的唯一的定義。 2、力是作用與力是物體加速運動的原因的雙重涵義(誤區2)

實際上,牛頓力學力概念有“力是物體對物體的直接作用”與“力是物體加速運動的原因”這雙重涵義。我在我以前的名爲《慣性力學與整體科學體系》的文章裏,我提到過“力概念”的雙重涵義所造成的理論思維的混亂,但沒有詳細地論述,在此我進一步地說明一下。
此雙重涵義,實質上是作用與作用的原因的區別。古代人認爲力是使物體運動的原因。而後來伽裏略又準確地把力定義爲時,實質是在客觀(理性)的角度來定義的。
當初牛頓爲什麼會認爲“自由落體運動(加速運動)與行星公轉的向心加速度”有“力”正在作用之呢?把此種“力”稱爲“引力”。當然是由於“力是使物體加速運動的原因”的觀念了。
問題的關鍵:是不是所有物體(僅指宏觀物體)的加速運動的原因都歸於“力”(外在的作用)。力是使物體加速運動的原因是一碼事;物體加速運動的原因是否都是由於力的原因,是另一碼事。然而,如今的人們把此兩碼事當作是一碼事的觀念是根深蒂固的。引力錯誤概念的根源就在於此。
當我提出了慣性力學三定律後,“力是物體加速運動的原因”的結論是有條件的結論了,也就是說:只有在牛頓絕對空間裏,此結論才成立。也可以說:在重力場裏,“力是物體靜止或勻速直線運動的原因”了。而自由落體的加速運動的原因是由於物體的“廣義慣性”及重力場的屬性,不是由於“力”。牛頓之所以用虛構的“引力”來解釋,是因爲當時還沒有重力“場”的概念。反過來,在牛頓絕對空間裏,物體的慣性運動狀態是靜止或直線運動狀態;在重力場裏,物體慣性運動狀態是除了靜止或平動運動狀態以外的其它某些運動狀態。
牛頓第一二定律是僅適用於牛頓絕對空間的定律;伽裏略自由落體定律與阿基米德浮力定律是僅適用於局部重力場空間的定律;牛頓的“引力”定律是適用於大範圍整體重力場空間的定律;牛頓第一二定律、伽裏略自由落體定律與阿基米德浮力定律、牛頓的“引力”定律是在我的慣性力學三定律的分別特殊條件下成立的定律,是其推論。牛頓“引力”定律的合理實質是重力場強度的平方反比率。 3、關於慣性質量與引力質量(誤區3)

在引力神話沒有“破滅”之前,纔會有人把所謂的慣性質量與引力質量相等當作了“等效原理”(所謂的弱等效原理)本身。實質還是認爲有“引力”而產生的結論。當我出了慣性力學三定律後,就沒有了什麼慣性質量與引力質量之分了。我打一個比方:一個演員在某一個劇場演一個“壞人”,又在另一個劇場演一個“好人”,我們能說一個壞人與一個好人相等嗎。而是說“一個”人由於其演員的“性質”在不同的場合可以表現壞人在另一個場合又可以表現一個好人。也就是說,應該這樣認爲:一個物體的同一質量由於其同一廣義慣性在絕對空間裏表現爲“慣性質量”(牛頓慣性),在重力場空間裏表現爲“重性質量”。實際上,以後沒有必要再分爲兩種“質量”了,都統一爲“廣義慣性”質量了。而“廣義慣性力”的定義是:“物體對其合外力(合外力不爲零)的反作用力。”(見我的慣性力學三定律中的“廣義慣性力定律”。)在此定義中已經取消了