現(xiàn)在談及牛頓力學(xué)定律無意于深究這些定律在物理世界中的實(shí)施和影響,而在于說明在面對物理世界時該采用何種方式進(jìn)行認(rèn)知和觀測。畢竟牛頓力學(xué)定律自發(fā)表以來望蜡,奠定了人類近現(xiàn)代社會的巨大改變基礎(chǔ)。至少在理論上已經(jīng)完全具備了。
之所以重新提及牛頓力學(xué)定律丸逸,也無非在再一次重申人類對物理世界認(rèn)知的遞進(jìn)和探索,在此蒼穹之下剃袍,我們對于物理世界的跨越性認(rèn)識不過是近一百年來的發(fā)生的事情黄刚,但這并意味著我們可以用胡思亂想來代替正常的思維。也正因?yàn)槲锢硎澜绲牟┐竺裥В覀儾艜\(yùn)用不同的辦法去了解和解釋周遭的一切憔维。
我對于物理學(xué)的重新認(rèn)知來自《量子物理學(xué)史話》,也是在這本類似科普類的作品中畏邢,物理世界的概念重新得到修正业扒。而有關(guān)這本書在《短書集》中有多次的記述。在眼見各種“怪力亂神”噴薄而出的時代里舒萎,觀眾多聚焦在“怪力亂神”的表現(xiàn)上程储,而忘記“怪力亂神”也是存在物理世界這一個基本前提上。從這個論點(diǎn)出來臂寝,無論牛頓力學(xué)定律還是怪力亂神章鲤,都是在物理世界存在并被觀測到的,這其中唯一的區(qū)別在于咆贬,牛頓力學(xué)定律是可以反復(fù)被驗(yàn)證和被測量的败徊,怪力亂神只有一次,不可復(fù)制掏缎。不過在人類渺小的心靈中皱蹦,只有一次的才最震撼煤杀。而自中學(xué)物理課堂中反復(fù)學(xué)習(xí)和推演的牛頓力學(xué)定律,基本上是在成年之后處于被遺忘的狀態(tài)沪哺。
現(xiàn)在怜珍,無非是再次重溫一遍。
牛頓第一運(yùn)動定律:一切物體在沒有受到外力作用的時候凤粗,總保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)酥泛。
牛頓第二運(yùn)動定律:物體的加速度跟物體所受的合外力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比嫌拣,加速度的方向跟合外力的方向相同柔袁。
牛頓第三運(yùn)動定律:兩個物體之間的作用力和反作用力,在同一直線上异逐,大小相等捶索,方向相反。
以下這段話至關(guān)重要灰瞻,語言表述的嚴(yán)肅性在此體現(xiàn):
牛頓運(yùn)動定律包括牛頓第一運(yùn)動定律腥例、牛頓第二運(yùn)動定律和牛頓第三運(yùn)動定律三條定律,由艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中總結(jié)提出酝润。
其中燎竖,第一定律說明了力的含義:力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因;第二定律指出了力的作用效果:力使物體獲得加速度要销;第三定律揭示出力的本質(zhì):力是物體間的相互作用构回。
牛頓運(yùn)動定律中的各定律互相獨(dú)立,且內(nèi)在邏輯符合自洽一致性疏咐。其適用范圍是經(jīng)典力學(xué)范圍纤掸,適用條件是質(zhì)點(diǎn)、慣性參考系以及宏觀浑塞、低速運(yùn)動問題借跪。
牛頓運(yùn)動定律闡釋了牛頓力學(xué)的完整體系,闡述了經(jīng)典力學(xué)中基本的運(yùn)動規(guī)律酌壕,其適用范圍為經(jīng)典力學(xué)范圍掏愁,適用條件是質(zhì)點(diǎn)、參考系以及宏觀仅孩、低速運(yùn)動范圍托猩。
牛頓運(yùn)動定律自1687年被提出印蓖,但是這并不代表物理世界力學(xué)體系的完備辽慕。之所以特別說明牛頓力學(xué)的適用范圍屬于經(jīng)典力學(xué)范圍。是因?yàn)樵?928年前后赦肃,牛頓運(yùn)動力學(xué)在提出三百年后遭受到前所未有的挑戰(zhàn)溅蛉,在微觀公浪、高速運(yùn)動范圍內(nèi),牛頓力學(xué)完全不適用了船侧。而正在那時------量子物理學(xué)出現(xiàn)了欠气。一直到今天,我們依然沒有搞清楚物理世界中在微觀镜撩、高速的運(yùn)動范圍內(nèi)到底是什么?也是行走到這一步袁梗,我們轉(zhuǎn)過頭重新評估牛頓給人類世界帶來的巨大啟示宜鸯。在物理世界的宏觀視野中,牛頓力學(xué)定律依然牢牢的符合人類可觀測的各種生活遮怜,并提供合理且縝密的解釋淋袖。
我不能不說牛頓力學(xué)定律是人類的好奇之于世界之時一次完美的經(jīng)驗(yàn)性總結(jié)和概括。也是人類的理性展示其雄心壯志的開始锯梁,即便在此之后即碗,尤其是1928年之后,人類的理性在好奇心面前又無數(shù)次的潰敗陌凳,但是也正是基于牛頓力學(xué)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)剥懒,我們才會逐步的深入物理世界的微觀環(huán)境,至于這個微觀環(huán)境可以行進(jìn)到何種程度合敦,我想只有一種可能蕊肥,就是人類毀滅的那一天會結(jié)束。
我們以人類的認(rèn)知進(jìn)步為傲蛤肌,但也同時會在“真氣運(yùn)行”壁却、“任督二脈”和“迄今無法用科學(xué)解釋”作為另外一種知識體系的說明。但是很可惜的是裸准,迄今為止展东,”真氣“、“任督二脈”還未被人類所發(fā)現(xiàn)炒俱、說明和驗(yàn)證盐肃,再具體一些就是:無法觀測。
這是人類的通病权悟,在“眼見為實(shí)”方面砸王,我們還是更多的依賴我們已有的知識儲備,哪怕我們從未懷疑過這種知識儲備的正確性峦阁。老祖宗的說法讓我們有時不敢越雷池一步谦铃。就像我們現(xiàn)在使用著科學(xué)技術(shù)集成造就的互聯(lián)網(wǎng),在每一個字符榔昔、每一個數(shù)據(jù)包驹闰、每一次數(shù)據(jù)封裝時都采用嚴(yán)格的技術(shù)保證瘪菌,可我們更感興趣和更能撩動我們神經(jīng)的依然還是“乾坤大挪移”之類的“神功護(hù)體”。在我們的文化中嘹朗,可能《葵花寶典》是唯一一部具備實(shí)操性的技術(shù)手冊师妙。這有非常之多的人會信奉終生。
一項(xiàng)知識的確定和傳播到底需要多長時間無從探知屹培,但是從物理世界的角度出發(fā)默穴,物理的問題還是需要用物理的手段和方法去認(rèn)知。正如愛丁頓這樣描述了一次難忘的出門經(jīng)歷:
我站在門檻上正待進(jìn)入一間屋子褪秀。這真是一件復(fù)雜的事情壁顶。首先我必須推開大氣,它正以每平方英寸十四磅的力量壓迫者我溜歪,我還得吃準(zhǔn)是否踏著這塊以每秒二十四英里圍繞太陽運(yùn)行的木板上若专,只要疏忽之差它就遠(yuǎn)在數(shù)英里開外了。
我在干這些的時候蝴猪,其實(shí)是懸吊在一個圓形的星球上调衰,頭朝著太空,星際的大風(fēng)正以每秒不知多少英里的速度穿過我身體的縫隙自阱,我腳下的這塊木板沒有任何質(zhì)地上的堅(jiān)固性嚎莉,踏在它上面就如同踏在一群蒼蠅上面。我不會跌下去嗎沛豌?如果我毛躁地這樣干的話某個蒼蠅會碰到我趋箩,讓我再次升起來;我再跌下去加派,再被另一個蒼蠅踢回來叫确,如此往復(fù)。
我或可以希望最終的結(jié)果是我仍在原地一動未動芍锦;但如果我不幸跌到地板下面去或是猛地被推升到房頂?shù)脑捴衩悖@并不違反自然規(guī)律,只是一個不太常見的巧合罷了……不錯娄琉!駱駝穿過針眼要比科學(xué)家走過門洞容易得多次乓。但明智一些的辦法還是樂于做一個普通人,不管是谷倉門還是教堂門孽水,徑直往里走票腰,而不是等待有關(guān)真正科學(xué)的入口的一切難題被人解決。
-------以上引用文字出自《物理世界的本質(zhì)》
這樣一段復(fù)雜的語言如果解釋起來也是相當(dāng)?shù)馁M(fèi)力女气,一次出門就這樣的復(fù)雜和面對無數(shù)不可預(yù)測的可能性杏慰,那么到底出門還是不出門呢?
我沒有答案,我只是希望在面對物理世界無數(shù)復(fù)雜和混亂的現(xiàn)象時逃默,牛頓力學(xué)定律不失為一種思考的參照方式,因?yàn)樵?00多年以來簇搅,牛頓力學(xué)定律在我們?nèi)粘I钪惺褂闷饋沓3J钦_的完域,但也是最容易被我們成年人所忘記的人類經(jīng)驗(yàn)性總結(jié)。