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用牛顿力学认识解牛顿力学之困

2020.05.21

  牛顿力学是被爱因斯坦等认为不适应高速运动物体、微观运动物体运动规律的。事实是这样吗?正确答案是否定的,牛顿力学之困实际上是后来的人们对牛顿力学的错误理解造成的,最主要的是对物体质量的错误理解造成的,对物体质量的错误理解必然造成对物体惯性的错误认识。

  质量的原始定义是:物体的质量就是物体所含物质的多少。因此国际上制作了标准的质量原器用来规定质量的测量或测定标准,测定质量只能用与质量原器复制品及分割器件——砝码进行受力对比进行测定。对比测量方法是衡量物体质量必须的方法,与质量原器对比、与各种质量砝码对比,通过杠杆对比的方法是测量质量最有效最快的方法,杠杆可以有效调节对比比例用小砝码就可以测量大物体或特大物体质量。对比法是有效测量物体质量的基础,任何脱离对比的方法都是无法在不同的物理环境有效测定物体质量的。

  中国古代发明的杆秤就是永远不落后的可以有效测量物体质量的工具,只要“秤砣”或砝码精准、刀口足够锋利、刻度精确,测定出来的物体重量值就是物体的质量。无论在什么地方或物理环境测量物体的质量,中国的杆秤都是最有效的,测量结果都是不会发生变化的,但是测量物体的重量就不一定正确了,因为物体的重量会随着物理环境的变化而变化,因此中国的杆秤本质上并非是秤重器,而是秤物体质量的永远先进的工具。有人说中国对科学没有多大的贡献,我们可以告诉世界,中国的杆秤是永远固化并锁定质量测定方法建立正确的力学认识的基础。

  物体的质量不会因物理环境的改变而发生改变。这是我们正确认识物体质量的基础,更是我们正确认为物理世界的基础。

  经典力学认识是不是牛顿的力学认识我是持怀疑态度的,我总感觉经典力学是牛顿力学的“改进”版,特别是对物体质量的认识,应该是后来人通过牛顿力学认识中的一些定律公式发明的结论或概念。牛顿的惯性定律至今人类都是似是而非地认识的,似乎每个人站出来都有一套自己的说辞。包括物理学教材的各种载体说辞在内都似乎经不起检验,不是无法求证就是漏洞百出,总难有完全合理的认识让人们将惯性的定义真正统一起来。

  惯性认识统一不起来的根本原因是任何物体的惯性都客观地存在强度上的变化。而此前包括牛顿力学认识或经典力学认识在内的一切力学认识都认为同一物体都不可能有惯性强度上的变化。因此牛顿第二运动定律似乎可以将惯性强度的客观存在给消化掉。

  牛顿第二运动定律是:物体所受的合力与物体的质量和产生的加速度成正比。计算公式是和:F=ma。m就是后来的人所发明的“惯性质量”,又因重力与物体质量、重力产生的加速度成正比,即F=mg。引力质量m也被发明出来了,而且一些人在地球表面上似乎发现了惯性质量m似乎与引力质量m非常的相近,并以此下结论“惯性质量与引力质量相近”。而事实上这个结论下得太早了点,至少没有考虑过物体在接近各种星体质心时会是什么情况,所谓的惯性质量与引力质量还会“相近”吗?显然会出现绝对的差别,因为在接近各种星体的质心的物体会产生严重的失重现象,引力接近“零”,显然物体的引力质量会接近“零”,而物体接近星体质心其惯性强度的变化并不会很大,显然所谓的惯性质量与引力质量在接近星体质心附近时差别非常大。同一物体产生质量的变异显然不正常,严重违背“物体的质量不会因物理环境的改变而发生改变”的定论。

  只有牛顿第三定律似乎还没有人认为有什么问题。真的没有问题了吗?答案是:有。但是却被人类局限的认识空间所掩盖了。是作用力等于反作用力有问题吗?当然不是。是作用力与反作用力的实际大小的变化被忽视了,用相同大小的作用力作用不同物理环境的相同质量物体或同一物体会产生不同的加速度。显然牛顿力学中的作用力等于反作用力并没有注意这个问题,似乎这并不应该是牛顿第三运动定律所应该关心的问题,而是牛顿第二运动定律应该注意的问题。

  牛顿的万有引力定律是发现牛顿力学中惯性定律和牛顿第二运动定律的问题和漏洞的钥匙。这似乎成了牛顿力学定律之间产生相互矛盾的导火线,万有引力到底是怎样产生的目前并没有人追根究底,仅仅我认为万有引力是基本物质(或正负电子)对外的综合性作用产生的作用力现象,也就是说万有引力是一种合力,是每一个基本物质间的相互作用形成的合力,因此万有引力也遵循电力作用与作用距离平方成反比、万有引力与两物体质量乘积成正比和电力与两物体电量乘积成正比的关系相近。搞清楚万有引力产生的本质原因是合理有效解释自然现象的关键之一,此前的各种作用力的本质实际上都是基本物质相互作用的不同表现形式。基本物质相互作用的主要表现就是电力,磁力也只是电力的另类表现形式或基本物质相互作用的表现形式之一。

  很多人可能会用“中性”或“中性”特来否认基本物质相互作用,一切“中性”都是基本物质结合体的对外作用或影响,一切“中性物质”都是基本物质结合体。至于是什么基本物质必须要现代科学技术和未来科学技术逐层次确认,而不是过度地假设和猜想,我们可以有理有据地推理一个未知层次的基本物质,待有效确认后再推理下一层次的基本物质。这样可以有效防止多层次推理而变成实质上的假设和猜想,假设和猜想就是过度的推理、推导。

  牛顿的万有引力定律本质上揭示了很多自身认识上的问题,同时也是解决相关问题的钥匙,万有引力定律已经否定了“不受力”物质或物体的存在,因此牛顿的惯性定律中的“不受力”假设根本就不成立,物体的惯性显然只是物体所受各种力的合力为零时保持静止或匀速运动状态,这样一来,还有一种运动情况也符合,即圆周运动。很多人认为圆周运动不属于惯性运动,而强加给物体“角速度”解释圆周运动。物体因有惯性而产生运动,运动方向受力改变产生运动方向的改变,同时物体因受力也产生反作用力(离心力)实现平衡,匀速圆周运动本质上也是物体所受各种力的合力为零的表现形式。匀速圆周运动可以说是牛顿惯性定律与牛顿第三运动定律的典型的综合表现,如果物体没有惯性或没有“作用力等于反作用力”就不可能有任何形式的圆周运动现象发生。“角速度”是因物体受力改变自身惯性运动方向综合形成的,物体不同的受力会产生不同的相应的反作用力而保持圆周运动。

  任何运动中的物体在不同的空间位置其运动速度都会发生相应的改变,其改变情况不一定能够被人类现时的科学技术观测出来。因此作匀速圆周运动的物体改变物理空间位置同样会产生运动速度的改变。这是因为任何物体的惯性都是由空间中的所有物质物体相对于物体的位置来决定的,简单地说物理空间位置不同惯性系数不同,相关物体的惯性强度也会不同。或者说物理空间中的万有引力强度不同,物体的惯性强度也会不同。万有引力定律不仅揭示了牛顿力学认识中的问题,同时也提示了解决相关矛盾的方法。即研究物体的运动必须考虑物理环境所有物质物体对研究对象的作用或影响。物理空间对运动物体的影响包括惯性、加速度(作用力)、能量、做功、功率、极限速度等等物理量,影响物质物体极限运动速度的是作用力的传递速度或能量的传递速度,也称力的作用速度。力的作用速度是牛顿力学认识中的一个大漏洞,也是牛顿力学“不适应高速运动物体”的主要原因。这个漏洞不是牛顿力学认识能够自己处理的,是我在大量的力学研究中发现的,这里就不详细解释了。

  总之,一个正确的认识是必须要通过不断纠正和完善一个基础认识最终形成,而不是靠教条式、权威法的维护来实现的,有错必纪才能最终获得正确的真理性认识,发现问题、错误或漏洞都必须认真对待,并予以及时纠正和补充才能让科学研究有真正的担当和作为。对旧认识要以发展的态度进行继承,而不是顽固维护或协变维护地固守。无论做出过多大的贡献的认识有错也应该必纠,有漏也应该必补才能让科学认识有效指导未来科学技术或科学理论的发展进步。否则必然与神学迷信殊途同归,最多也就是贴上了“科学”的标签神学迷信的认识,甚至会比神学迷信更愚弄人。

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