谁发现了牛顿第一定律?

作者:深山兰  于 2015-3-4 03:16 发表于 最热闹的华人社交网络--贝壳村

作者分类:书海一瞥|通用分类:文史杂谈|已有7评论

关键词:牛顿第一定律, 伽利略

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谁发现了牛顿第一定律?

 

 

牛顿的古典力学以三定律形式,极漂亮地描述了力学的基本特性。第一定律,也叫惯性定律,是说:在惯性系下,任何物体都将保持静止或者匀速直线运动,直到有外来力使它改变运动状态为止。

 

这个定律是牛顿发现的吗?答案是否定的。

 

亚里士多德认为,力是维持运动的原因。这是百姓的“常识”。但这一观念,使得人类付出了巨大艰辛,才打破了这一牢笼。

 

1632年,伽利略通过实验,得到结论:物体在自然状态下会维持原有运动而非趋于停止。伽利略的说法虽然有点含糊,但他给出了明确的实验方法来推出这一结论。伽利略在《两门新科学的对话》一书中,把力分解为两个分量来处理,对科学而言,这是极端重要的一点。伽利略由理想斜面实验得出结论,从理性斜面下滑的物体,如果没有摩擦力,它在水平方向上将永远运动下去。这就是用惯性定律表述的最直接结果。伽利略给出的分析方法,就是现代科学的基本思维方式。所以,伽利略发现了惯性定律。《十六、十七世纪科学、技术和哲学史》一书认为:“惯性定律是伽利略所作出的在整个科学史上最重要的发现之一。”

 

伽利略发现惯性定律及他分析方法起的重要性,还有其它旁证的。

 

1644年,笛卡尔明确表示:除非物体受到外因的作用,物体将永远保持其静止或运动状态。不过,他没有给出明确的证明方法。《中国大百科全书》(物理卷)中说:“伽利略虽然没有明确地写出惯性原理,可是表明了这是属于物体的本性的客观规律,在研究其他物理问题时,他熟练地运用了它。……。完整的惯性原理是在伽利略逝世后两年由笛卡尔表述的。”

 

英国的霍布斯(1588——1679年)著有《利维坦》一书。此书出版于1651年。这是一部现代政治哲学的奠基之作。

 

霍布斯15岁就入牛渡口大学学习,但他不喜欢学校的那些课程。他经常是在寒冷的早上,拿着粘鸟剂去捕捉小鸟。不过,他于1608年获得了文学学士学位。1621年至1625年,霍布斯担任培根的秘书。1636年,霍布斯专程去意大利,拜访了伽利略。与他讨论了有关运动的各种问题。霍布斯认为:“伽利略打开了宇宙哲学的大门。”一个人的水平如何,经常体现在他对别人的评价上。伽利略在当时许多人眼中,是个性格古怪,行为更古怪的怪人。许多“正经”的人,对伽利略是嗤之以鼻的。而霍布斯却对他作出了极高的评价,霍布斯的眼光可见一斑。

 

今天的许多疯子们经常认为自己是当今的伽利略,但他们只有伽利略疯癫的外部表现形式,而没有伽利略内在的科学精神,及掌握出类拔萃的分析方法的能力。

 

霍布斯在他书中第二章说:“当物体静止时,除非有他物扰动它,否则就将永远静止,这一真理是没有人怀疑的。但物体运动时,除非有他物阻止,否则就将永远运动;这话理由虽然相同(即物体本身不能自变),却不容易令人同意。”霍布斯在这里明确叙述了牛顿第一定律的内容,并且还强调了当时许多人只能理解此定律的前一句话;而无法理解后一句话。其实,在今天看来,这是逻辑等价的两种描述方法而已。

培根虽然在理论上讲得头头是道,但在具体的科学研究上,实在没有什么好谈的。所以,霍布斯掌握的东西,一定是错伽利略那里学的,而不可能是来源培根。 

这只说明了一点:霍布斯和在伽利略的讨论过程中,他已经完全掌握了惯性定律的全部内容,大概也理解了伽利略的分析方法,因此,他才看到了伽利略的伟大之处。

 

正因为霍布斯掌握了伽利略的分析方法,他在自己的研究中,强调清晰的语言是表达人类的心灵之光,推论则是人类用以前进的步伐,科学知识的积累是人类前进的路径,而整个人类的利益则是目的。霍布斯利用伽利略的分析方法,用清晰异常的语言定义了许多词汇的含义。如:他认为,“有信心去实现的欲望叫希望,反之叫失望。害怕某事物伤害自己而对其产生的嫌恶叫畏惧,反之叫勇气。至于突然爆发的勇气,就叫愤怒。常存希望叫自信,常存失望叫自卑。……。履约是正义的,违约是不正义的。所以,正义的本质就在于遵守有效的契约。”

 

“愚昧的人否认正义的存在,并且认为契约的订立与遵守与否完全取决于是否对自己有利,是否达到自我保存和满足的目的。对自己有利的,就遵守,对自己不利的,就不遵守。但是这愚昧的人分辨不出基于一种不正义所产生的利益使得他遭受万人唾骂的结果时,这种利益是否还值得追求?这愚昧的人看不到追求这种眼前的利益,带来的必定是将来的更大利益的丧失,他看不上这种利益与他的理性并非一致。”

 

随便说一句,今天的俄罗斯和×国就是这样的国家。

 

霍布斯进而论证了国家应该具备的权力:命令权、决定权、历法权、司法权、宣战媾和权、任命权、赏罚权。他这些清晰而细致的分析,得利于他从伽利略那里学来的分析方法。

 

霍布斯方法的演进,说明了伽利略发明的分析方法的重要。是伽利略首先发现了惯性定律,而牛顿仅仅是把它拿来,和自己发现的另两个定律合在一起,组成了古典力学的大厦。这是牛顿最伟大的贡献。牛顿划时代的伟大著作《自然哲学的数学原理》一书出版于1687年。

 

伽利略的分析方法,今天的某些中国人,也根本没有完全掌握,他们或是仅是背住了某些条条而已。看他们对基本概念的解析方式及理解能力,就清楚知道这一点的。

 

最有趣的一点是:笛卡尔、伽利略、霍布斯和牛顿都是终身光棍一条的。无论你怎样解释,历史就是这样的。这个名单还可加长:莱布尼茨、斯宾诺莎、卡文迪什、等等。

 

 

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发表评论 评论 (7 个评论)

4 回复 LUG 2015-3-4 07:04
从理性斜面下滑的物体,如果没有摩擦力,它在水平方向上将永远运动下去。-应在没有引力(不在变型的时空中)
5 回复 钓鱼城 2015-3-4 11:12
这些伟大的人物从来都是专注于某一样事物而不能自拔。由此而怪诞。
5 回复 深山兰 2015-3-5 03:30
LUG: 从理性斜面下滑的物体,如果没有摩擦力,它在水平方向上将永远运动下去。-应在没有引力(不在变型的时空中)
你得去复习一下什么是“惯性系”,含义是什么。

谢谢你的来访!
5 回复 LUG 2015-3-5 05:34
深山兰: 你得去复习一下什么是“惯性系”,含义是什么。

谢谢你的来访!
在没有外力下的惯性-爱因斯坦有这样的批评:“古典力学想要说明一个物体不受外力,必须证明它是惯性的,想要说明一个物体是惯性的,有必须证明它不受外力。”
6 回复 LUG 2015-3-5 06:02
在物理上要证明一个定律要实验,惯性无法在地球上做,它只是推论。--如果没有摩擦力,实际上还是有引力下。
4 回复 楚狂流亚 2015-3-5 10:17
笛卡尔和伽利略都有子女,不是什么终身光棍。
5 回复 深山兰 2015-3-7 02:52
楚狂流亚: 笛卡尔和伽利略都有子女,不是什么终身光棍。
那都是私生子。

谢谢你的来访!

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