牛顿定律与现代科学

 

牛顿定律与现代科学

 

 

 

牛顿定律通常指牛顿三定律，另加万有引力定律。其它的忽略。

 

一个人，如果理解不了牛顿定律，他能明白现代科学吗？根本不可能的！

 

一位从来没有学过物理的人，或者就算学过了，但根本没有明白牛顿定律的人，就是现代野蛮人。这是无容置疑的。

 

现代科学就是从伽利略开始的。无限前推，那是没有意义的。

 

中国古人一直说，玩物丧志。我一直不懂什么是玩物？玩何物？看完了伽利略干的事，好像清楚了古人嘲笑的“玩物”，就是研究大自然。伽利略玩物就是玩小球开始的。俺农民只能这样认识了。

 

在伽利略之前，盛行的是亚里士多德的“理论”。亚里士多德认为：力是物体运动的原因。换一种说法就是保持物体以匀速运动是力的持久作用。他大概是从人推车行走，如果不用力，车子就会停下来的现象而外推得到的结论。他还认为：重物体比轻物体坠落速度快。他大概看见树叶下落慢，而石头下落快而得出那种结论的。

 

伽利略通过玩物，得出结论说，亚里士多德的两个结论都是错的。

 

首先，伽利略仅用逻辑思维就否定了物体越重，下落速度越快的结论。他设想，把一个轻的物体和一个重的物体绑在一起往下扔，会发生什么情况？按照亚里士多德的观点，坠落的时间（因为坠落的速度不好测定，他就转化为时间来说明）可以是两个各自坠落时间的平均数；而从另一个角度看，绑在一起的物体更重，它坠落的时间应当最短了。而这两个结果是不能相容的。

 

伽利略首先得到：一个从静止状态开始以均匀加速度运动的物体经过任一距离所花的时间等于该物体以均匀速度运动经过同样距离所花的时间，这个均匀速度的值等于最高速度和加速度开始前的速度的平均值。

 

伽利略用一块木板，上面开槽，笔直而光滑，上面覆盖极其光滑的羊皮纸。他把此木板升到各种高度，让一只抛光的黄铜球沿着槽滚下。他记录所花的时间。他发现，一切物体不论轻重都以同样的时间经过同样的距离坠落，距离和坠落时间的平方成正比。他还观察到：铜球滚到斜面的尽头时，以匀速滚过一片光滑的平桌面的。

 

以上的观察，伽利略就得到了惯性定律。物体不受到外力，就会保持其原来的静止状态或匀速运动状态不变。

 

伽利略根据惯性原理，分析在一个斜面上滚下的铜球在任何一点，它都有两个速度：一个是沿平面的速度，而惯性原理始终保持匀速的；另一个是垂直的速度，受引力影响而随时间加快。在地平的方向上，球在同等时间越过同等距离，但是在垂直方向上，球越过的距离则和时间的平方成正比。

 

这样，伽利略发现了两点：一是惯性定律；另一个是作用于一个物体的每个力都具有独特的效应，互不影响的。这个就是力的分解与合成及方法，所以，牛顿认为伽利略发现了力的平行四边形法则。

 

如果你根本不知道力的分解原理及处理法则，那么你根本不能理解简单的力学现象，更别说计算了。

 

牛顿就是在伽利略的基础上，发现了牛顿三定律的（他把惯性定律直接搬来，加以综合而得到三定律的）。

 

牛顿的万有引力定律的发现，是玩球的结果，只是更大的球——地球！

 

说牛顿在苹果树下见到苹果掉下来，而发现了万有引力。这种思维方法符合百姓的口味，但确实不符合历史的。谁不知道没有托附的东西要掉下来？连动物都知道的。

 

牛顿从伽利略的实验出发，不是维持一个物体的匀速直线运动而是改变这种运动才需要一个外力。这就意味着，天文学家们要解释的问题不是行星为何不断运动，而是它为什么总是绕太阳作封闭曲线运动而不作直线运动跑到外部空间力去？

 

牛顿把伽利略在斜面跑下的球，设想拿到高山上，水平抛出。在不同的高度上，不同的速度，而导致划出不同的弧。如果高度合适，速度合适，那么，球就在天空一直运动，形成闭合的曲线而不再下落。

 

牛顿在1666年就开始怀疑，在高山上观察到的重力（英文中gravitation即是重力，也是引力，不区分的，只有汉语才有区分的），会不会延伸到月球上的，并影响它使之维持在轨道上。

 

牛顿最大的贡献是发现了引力数量计算的公式，而不是苹果为什么往下掉。

 

他仅仅用伽利略使用的球，发现了那个伟大的公式。自然，他还遇到了一个困难，就是如何计算地球外一点上某个物体受到的多大引力？这自然需要假设地球的质量密度是球对称而均匀的，把它的质量全部看成是集中在球心一点就行了。现在说起来此点很简单，但牛顿为了推导出来吃结果，可是耗费了大量的时间和精力的。

 

不知道大地是什么形状，还要计算引力，那是胡扯的。

 

俺农民就把牛顿的发现那样简化了。

 

理解不了牛顿定律，还想理解现代科学（任何学科），那相当于猪想明白航天飞机是如何设计的一样可笑的。

 

会背牛顿万有引力定律的人，至少也有几十亿。如果稍作思考，那个公式带来了许多无法预料的结果。只是曾想过那个结果的人是非常非常少的。对于那个疑问，今天科学界也是无法圆满回答的。

 

是什么，以后再扯的。

 

 

 

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