無(wú)力對(duì)人類文明的作用

1、物理對(duì)人類文明所起的作用2010級(jí)機(jī)械姜松林210402關(guān)鍵詞：牛頓，經(jīng)典力學(xué)摘要：牛頓經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為質(zhì)量和能量各自獨(dú)立存在，且各 自守恒，它只適用于物體運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速的范圍。牛頓 力學(xué)較多采用直觀的幾何方法，在解決簡(jiǎn)單的力學(xué)問(wèn)題時(shí)， 比分析力學(xué)方便簡(jiǎn)單。經(jīng)典力學(xué)的慕本定律是牛頓運(yùn)動(dòng)定律 或與牛頓定律有關(guān)且等價(jià)的其他力學(xué)原理，它是20世紀(jì)以前 的力學(xué)，有兩個(gè)基本假定：其一是假定時(shí)間和空間是絕對(duì)的， 長(zhǎng)度和時(shí)間間隔的測(cè)量與觀測(cè)者的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，物質(zhì)間相互作 用的傳遞是瞬時(shí)到達(dá)的；其二是一切可觀測(cè)的物理量在原則 上可以無(wú)限精確地加以測(cè)定。20世紀(jì)以來(lái)，由于物理學(xué)的發(fā) 展，經(jīng)典力學(xué)的局限性暴露出來(lái)。如

2、第一個(gè)假定，實(shí)際上只 適用于與光速相比低速運(yùn)動(dòng)的情況。在高速運(yùn)動(dòng)情況下，時(shí) 間和長(zhǎng)度不能再認(rèn)為與觀測(cè)者的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。第二個(gè)假定只適 用于宏觀物體。正文；牛頓經(jīng)典力學(xué)牛頓經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為質(zhì)量和能量各自獨(dú)立存在，且各自守恒, 它只適用于物體運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速的范圍。牛頓力學(xué)較多 采用直觀的幾何方法，在解決簡(jiǎn)單的力學(xué)問(wèn)題時(shí)，比分析力 學(xué)方便簡(jiǎn)單。經(jīng)典力學(xué)的基本定律是牛頓運(yùn)動(dòng)定律或與牛頓定律有關(guān) 且等價(jià)的其他力學(xué)原理，它是20世紀(jì)以前的力學(xué)，有兩個(gè)基 本假定：其一是假定時(shí)間和空間是絕對(duì)的，長(zhǎng)度和時(shí)間間隔 的測(cè)量與觀測(cè)者的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，物質(zhì)間相互作用的傳遞是瞬時(shí) 到達(dá)的；其二是一切可觀測(cè)的物理量在原則上可以無(wú)限精

3、確 地加以測(cè)定。20世紀(jì)以來(lái)，由于物理學(xué)的發(fā)展，經(jīng)典力學(xué)的 局限性暴露出來(lái)。如第一個(gè)假定，實(shí)際上只適用于與光速相 比低速運(yùn)動(dòng)的情況。在高速運(yùn)動(dòng)情況下，時(shí)間和長(zhǎng)度不能再 認(rèn)為與觀測(cè)者的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。第二個(gè)假定只適用于宏觀物體。 在微觀系統(tǒng)中，所有物理量在原則上不可能同時(shí)被精確測(cè)定。 因此經(jīng)典力學(xué)的定律一般只是宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)時(shí)的近似定 律。經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立：英國(guó)詩(shī)人波普寫過(guò)首贊美牛頓的詩(shī)：自然和自然的規(guī)律，隱藏在黑夜里。上帝說(shuō)：“生一個(gè)牛頓吧！”于是，一切都光明了。17世紀(jì)后期，經(jīng)過(guò)伽利略、開普勒等一批科學(xué)巨匠們一個(gè)多 世紀(jì)的努力，經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)工作已基本完成。但各種力學(xué)的知 識(shí)和理論雜亂無(wú)章。牛

4、頓用優(yōu)美得無(wú)與倫比的數(shù)學(xué)語(yǔ)言。描述并 統(tǒng)一了地面、天空的力學(xué)理論，創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)體系。而從哥白 尼開始的近代科學(xué)革命，也以牛頓力學(xué)的建立為標(biāo)志，宣告結(jié)束。萬(wàn)有引力定律是牛頓的最高成就。萬(wàn)有引力定律被人們接受，首功應(yīng)歸于哈雷。哈雷應(yīng)用牛頓 的萬(wàn)有引力定律，算出了慧星的軌道和周期，周期為76年，并 預(yù)言那慧星將在1758年再次出現(xiàn)?；坌侨缙诙粒Z動(dòng)了歐洲， 學(xué)術(shù)界在事實(shí)面前接受了牛頓的萬(wàn)有引力定律。后人把這顆慧星 命名為哈雷慧星。后人又根據(jù)牛頓萬(wàn)有引力定律的計(jì)算發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星。牛頓的主耍研究成果集中在其不朽名著【自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理】 一書中?！咀匀徽軐W(xué)的數(shù)學(xué)原理】以牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引

5、力定律為 基礎(chǔ)，建立了完美的力學(xué)體系。在此后二百多年中，再也沒有人補(bǔ)充任何本質(zhì)上的東西。直到 20世紀(jì)量子力學(xué)和相對(duì)論問(wèn)世。雖然愛因斯坦推翻了經(jīng)典力學(xué)的大部分理論，但愛因斯坦對(duì) 【自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理】一書卻評(píng)價(jià)極高，他說(shuō)：“在牛頓的著 作面前，我覺得自己非常渺小。”的確，沒有任何東西像牛頓對(duì)行星軌道的計(jì)算那樣如此有力地 樹起人們對(duì)年輕的物理學(xué)的尊敬。牛頓終身未娶。也不作任何娛樂(lè)和消遣。1689年牛頓代表劍橋大學(xué)當(dāng)選為國(guó)會(huì)議員。但他在國(guó)會(huì)從不發(fā) 言，有一次他站了起來(lái)，議會(huì)大廳里頓時(shí)靜了下來(lái)，人們等待著 這位偉人發(fā)言，可他只說(shuō)了一句“應(yīng)把窗戶關(guān)上”就又坐了下來(lái)。1727年84歲的牛頓在倫敦去世。牛

6、頓以自己杰出的貢獻(xiàn)，獲得了國(guó)葬的禮遇。他被安葬在威斯敏 斯特教堂，那是安葬英國(guó)英雄們的地方。為他抬棺材的是兩位公 爵、三位伯爵以及大法官。牛頓力學(xué)的的建立開辟了科學(xué)發(fā)展的新時(shí)代牛頓經(jīng)典力學(xué)體系的建立開辟了科學(xué)發(fā)展的個(gè)新天地、新吋 代。經(jīng)典力學(xué)的廣泛傳播和運(yùn)用對(duì)人們的生活和思想產(chǎn)生了重大 影響，在一定程度上推動(dòng)了人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步。但經(jīng)典力學(xué)存 在的固有缺點(diǎn)和局限性也在一定程度上阻礙了人類社會(huì)的進(jìn)步, 產(chǎn)生了消極作用。本文將以經(jīng)典力學(xué)的建立背景為起點(diǎn)，進(jìn)一步 用辯證的方法分析經(jīng)典力學(xué)在人類歷史與現(xiàn)實(shí)中發(fā)揮的作用與 產(chǎn)生的不良影響。17世紀(jì)的歐洲，經(jīng)過(guò)許多科學(xué)家的努力,在天文學(xué)和力學(xué)方面積累了豐富

7、資料的基礎(chǔ)上，英國(guó)科學(xué)家牛頓 實(shí)現(xiàn)了天上力學(xué)和地上力學(xué)的綜合，形成了統(tǒng)一的力學(xué)體系 經(jīng)典力學(xué)。經(jīng)典力學(xué)體系的建立，是人類認(rèn)識(shí)自然及歷史的第一 次大飛躍和理論的大綜合，它開辟了一個(gè)新的時(shí)代，并對(duì)科學(xué)發(fā) 展的進(jìn)程以及人類生產(chǎn)生活和思維方式產(chǎn)生及其深刻的影響。牛 頓經(jīng)典力學(xué)的建立是科學(xué)形態(tài)上的重要變革，標(biāo)志著近代理論自 然科學(xué)的誕并成為其他各門自然科學(xué)的典范。經(jīng)典力學(xué)建立的歷史條件和客觀原因牛頓經(jīng)典力學(xué)體系的建立得益于已有的科學(xué)成就。哥白尼、伽 利略、開普勒、笛卡爾等人在天文學(xué)、力學(xué)、光學(xué)、數(shù)學(xué)等方面 的貢獻(xiàn)，為經(jīng)典力學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，特別是伽利略與開普勒 對(duì)牛頓經(jīng)典力學(xué)體系的建立更是有著極其重要

8、的影響。 伽利 略通過(guò)對(duì)自由落體的研究，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了慣性運(yùn)動(dòng)和在重力作用下 的勻加速運(yùn)動(dòng)，奠定了牛頓第一定律和第二定律的基本思想。伽 利略關(guān)于拋物體運(yùn)動(dòng)定律的發(fā)現(xiàn)，對(duì)牛頓萬(wàn)有引力的學(xué)說(shuō)也有深 刻的啟示作用。開普勒所發(fā)現(xiàn)的行星運(yùn)動(dòng)定律則是牛頓萬(wàn)有引力 學(xué)說(shuō)產(chǎn)心的最重要前提。牛頓非常善于廣泛汲取前人的科學(xué)成果 并綜合運(yùn)用多方面的知識(shí)進(jìn)行跨學(xué)科的研究，通過(guò)吸收前人的科 學(xué)研究成果，牛頓為經(jīng)典力學(xué)體系的建立充實(shí)了知識(shí)準(zhǔn)備。 雖 然經(jīng)典力學(xué)建立在豐富的科學(xué)經(jīng)驗(yàn)z上，但經(jīng)典力學(xué)的建立和牛 頓的個(gè)人原因有不可分割的關(guān)系。牛頓從青少年時(shí)代就對(duì)科學(xué)抱 有濃厚的興趣、極強(qiáng)的求知欲和探索欲望，學(xué)習(xí)非常勤奮。但他 從不

9、死讀書，喜歡通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)取得真知，并親自動(dòng)手設(shè)計(jì)和制作 了許多機(jī)械裝置和用品，這使他打下了廣博而扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ), 同時(shí)也具有創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力。雖然牛頓是天才，智力水平很 高，但他的天才還來(lái)源于他的勤奮。他在研究中十分投入，而且 常常夜以繼日地學(xué)習(xí)、工作。這些都培養(yǎng)和鍛煉了牛頓的科學(xué)精 神，為日后的研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 牛頓經(jīng)典力學(xué)的建立， 還與他所處的時(shí)代和社會(huì)有關(guān)。歐洲經(jīng)過(guò)16世紀(jì)百余年的宗教 和政治改革的大變動(dòng)之后，至,7世紀(jì)下半葉進(jìn)入了一個(gè)政治上 轉(zhuǎn)為安寧，經(jīng)濟(jì)上趨于繁榮的時(shí)期。生產(chǎn)實(shí)踐為力學(xué)研究提出了 許多問(wèn)題，這就給科學(xué)的發(fā)展以推動(dòng)力。經(jīng)過(guò)16世紀(jì)的宗教改 革運(yùn)動(dòng)和17世紀(jì)中后期的

10、資產(chǎn)階級(jí)革命運(yùn)動(dòng)，英國(guó)科學(xué)家擁有 了當(dāng)時(shí)世界上最為寬松自由的學(xué)術(shù)環(huán)境。學(xué)術(shù)環(huán)境的改變，使得 對(duì)力學(xué)的研究擺脫了不必要的束縛，催生了經(jīng)典力學(xué)體系。個(gè) 人因素，前人經(jīng)驗(yàn)，寬松的學(xué)術(shù)環(huán)境和生產(chǎn)實(shí)踐的發(fā)展，構(gòu)成了 經(jīng)典力學(xué)體系建立的條件和基礎(chǔ)。經(jīng)典力學(xué)影響著人類社會(huì)不難預(yù)料，經(jīng)典力學(xué)的巨大成功將對(duì)人類社會(huì)在各方面將會(huì)產(chǎn) 生不可估量的影響。 （一）對(duì)自然觀念的影響 牛頓經(jīng)典力 學(xué)的成就之大使得它得以廣泛傳播，深深地改變了人們的自然觀。 人們往往用力學(xué)的尺度去衡量一切，用力學(xué)的原理去解釋一切自 然現(xiàn)象，將一切運(yùn)動(dòng)都?xì)w結(jié)為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，一切運(yùn)動(dòng)的原因都?xì)w結(jié) 為力，自然界是一架按照力學(xué)規(guī)律運(yùn)動(dòng)著的機(jī)器。這種機(jī)械唯

11、物 主義自然觀在當(dāng)時(shí)是有進(jìn)步作用的。由于它把自然界屮起作用的 原因都?xì)w結(jié)為自然界本身規(guī)律的作用，有利于促使科學(xué)家去探索自然界的規(guī)律。它能刺激人們運(yùn)用分析和解剖的方式，從觀察和 實(shí)驗(yàn)中取得更多的經(jīng)驗(yàn)材料，這對(duì)科學(xué)的發(fā)展來(lái)說(shuō)也是必要的。 但這種思維方式在一定程度上忽視了理論思維的作用，忽視了事 物之間的聯(lián)系和發(fā)展，因而又有著嚴(yán)重的缺陷。（二）對(duì)口然科學(xué)的影響牛頓經(jīng)典力學(xué)的內(nèi)容和研究方法對(duì)自然科學(xué)， 特別是物理學(xué)起了重大的推動(dòng)作用，但也存在著消極影響。牛 頓建立的經(jīng)典力學(xué)體系以及他的力學(xué)研究綱領(lǐng)所獲得的成功，在 當(dāng)時(shí)使科學(xué)家們以為牛頓經(jīng)典力學(xué)就是整個(gè)物理學(xué)，甚至是全部 口然科學(xué)的可靠的最終的基礎(chǔ)。在

12、相當(dāng)長(zhǎng)的歷史時(shí)期內(nèi)，牛頓經(jīng) 典力學(xué)名著自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理一書成為了科學(xué)家們共同遵 循的規(guī)范，它支配了當(dāng)時(shí)整個(gè)自然科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程。他研究問(wèn)題 的科學(xué)方法和原理也普遍得到贊賞和采用o牛頓研究經(jīng)典力學(xué)的 科學(xué)方法論和認(rèn)識(shí)論，如運(yùn)用分析和綜合相結(jié)合的方法與公理化 方法及科學(xué)的簡(jiǎn)單性原則、尋求因果關(guān)系中相似性統(tǒng)一性原則、 以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)物體的普遍性原則和止確對(duì)待歸納結(jié)論的原 則，對(duì)后世科學(xué)的發(fā)展也影響深遠(yuǎn)。對(duì)社會(huì)科學(xué)的影響經(jīng)典力學(xué)不但對(duì)自然科學(xué)產(chǎn)生了很大影響，在社會(huì)科學(xué)方面, 特別是對(duì)哲學(xué)和人類思想發(fā)展，也產(chǎn)生了重大影響。 在經(jīng)典 力學(xué)的直接影響下，英國(guó)的霍布斯和洛克建立和發(fā)展了機(jī)械唯物 主義哲學(xué)，并由于其強(qiáng)大的影響力，使得唯物論從宗教神學(xué)那甲 爭(zhēng)得了發(fā)言權(quán)，并在隨后形成了人類歷史上唯物主義和唯心主義 斗爭(zhēng)最為激烈的一段時(shí)期。經(jīng)過(guò)康徳和黑格爾對(duì)辯證法和機(jī)械唯 物主義的研究和發(fā)展，以及馬克思和恩格斯對(duì)哲學(xué)已有研究成果 的吸收，