經(jīng)典力學(xué)研究的幾個(gè)誤區(qū)

1、經(jīng)典力學(xué)研究的幾個(gè)誤區(qū)07電聯(lián)畢靚（9）引力神話的根源還是牛頓力學(xué)隱含的絕對(duì)空間等狹隘的觀念、概念及其第一二定律。有兩個(gè)測(cè)量事實(shí)與“所有的物體之間都有引力”的結(jié)論有矛盾，說(shuō)明有產(chǎn)生重力場(chǎng)的物體與不產(chǎn)生重力場(chǎng)的物體之區(qū)別。以幾個(gè)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)的牛頓力學(xué)與廣義相對(duì)論就決定了它們的適用范圍，超出了其適用范圍的理論部分就成了垃圾理論。 只知道用所學(xué)到的知識(shí)思考世界，而不思考我們的知識(shí)本身，是不能很好地認(rèn)識(shí)世界的。知識(shí)是用一種觀念及一系列概念來(lái)建構(gòu)的，我們的科學(xué)研究的一個(gè)重要方面，就是還要探索這些觀念及概念的產(chǎn)生的根源及其它們之間關(guān)系的合理性。產(chǎn)生錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的許多因素中，除了受到所獲得的客觀事實(shí)的不全面而

2、帶來(lái)的局限性一面外，還有我們思維的缺陷而帶來(lái)的因素。我們?cè)谘芯靠茖W(xué)（包括理論研究）過(guò)程中，所遇到的許多困難及無(wú)意義的研究方向，往往是由于我們思維的缺陷所造成的。完善我們的思維，也是我們科學(xué)研究的很重要的方面。目前關(guān)于“引力理論”的研究所遇到的所有困難中，很多的因素是由于我們思維的缺陷所造成的。1、直接作用與超距作用的雙重涵義（誤區(qū)1）人類是從對(duì)改造自然界的過(guò)程中來(lái)認(rèn)識(shí)自然界的，是人類的感覺(jué)器官的感覺(jué)直接獲得外界的“信息”而有“感性”認(rèn)識(shí)的。從原來(lái)物理學(xué)科的分類角度，就充分地說(shuō)明了這一點(diǎn)，說(shuō)物理學(xué)是關(guān)于“力”、“熱”、“聲”、“光”、“電”、“磁”的學(xué)問(wèn)，除了電與磁的因素，其力、熱、聲、光四大因

3、素，恰恰是與人的觸覺(jué)、聽覺(jué)、視覺(jué)相對(duì)應(yīng)的。而力概念最初是人類的肢體對(duì)外在物體的“直接作用”（推、拉、拽、拋等作用）的過(guò)程中建立起來(lái)的。當(dāng)把具有感覺(jué)性質(zhì)的“力”外化為客觀（理性）的概念性質(zhì)后，力概念最初的涵義是“物體對(duì)物體的直接作用”。但是，在今天的教科書里，說(shuō)“力”概念時(shí)，已經(jīng)把“直接”作用性取消了，變成了“力是物體對(duì)物體的作用”的定義了。也就是說(shuō)，還有“超距”作用情況也包含在內(nèi)了。其概念的內(nèi)涵被無(wú)意地?cái)U(kuò)大了。然而，今天的絕大多數(shù)的人在運(yùn)用“力”概念時(shí)，都還有回歸到“直接作用”性上的理解才感到“塌實(shí)”的心理趨向。所以，就引起了一個(gè)要把一切“超距作用”回歸到“直接作用”性（接觸力，也是作用方式力

4、）上的研究意向。此意向的研究“假說(shuō)”在過(guò)去與今天，隨處可見。比如，到今天，還有人在假設(shè)什么“微粒子”（有各種各樣的名稱）或什么連續(xù)媒質(zhì)（什么以太等不同的名稱）變?yōu)椤爸苯幼饔眯浴眮?lái)解釋“引力”的“超距作用”，在“場(chǎng)”的概念出現(xiàn)后，也出現(xiàn)了把引力場(chǎng)變?yōu)閺浡趫?chǎng)空間里無(wú)數(shù)的無(wú)形的飛來(lái)飛去“微粒子”或是無(wú)形的連續(xù)媒質(zhì)對(duì)物體的直接作用的解釋。此類的解釋性的“假說(shuō)”的實(shí)質(zhì)就是此“意向”的產(chǎn)物。這是一個(gè)無(wú)形的“陷阱”，是一個(gè)誤區(qū)。是在無(wú)形地?zé)o情地消耗浪費(fèi)無(wú)數(shù)人的才華和精力。 實(shí)際上，所謂的“超距作用”力概括來(lái)說(shuō)（僅指宏觀現(xiàn)象范圍），就是引力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力這三類力（非接觸力）。我對(duì)“引力”與“引力場(chǎng)”已經(jīng)在

5、我的慣性力學(xué)三定律里已經(jīng)取消了超距作用性的解釋。有了實(shí)實(shí)在在的解釋。而對(duì)電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力，可以借鑒我對(duì)引力（或引力場(chǎng)）的解釋（屬性力的解釋）。在具體一起運(yùn)用慣性力學(xué)三定律與電場(chǎng)、磁場(chǎng)有關(guān)的數(shù)學(xué)公式時(shí)，是把它們的強(qiáng)度加在一起來(lái)計(jì)算合理還是分別轉(zhuǎn)化作為“外力”角度來(lái)計(jì)算合理，我在此方面沒(méi)有深入地研究。這是慣性力學(xué)的基本命題與電磁性力學(xué)的基本命題合理銜接的問(wèn)題。 所以，如果避免理論思維的混亂，就應(yīng)該把“力是物體對(duì)物體的直接作用”涵義當(dāng)作力概念的唯一的定義。 2、力是作用與力是物體加速運(yùn)動(dòng)的原因的雙重涵義（誤區(qū)2）實(shí)際上，牛頓力學(xué)力概念有“力是物體對(duì)物體的直接作用”與“力是物體加速運(yùn)動(dòng)的原因”

6、這雙重涵義。我在我以前的名為慣性力學(xué)與整體科學(xué)體系的文章里，我提到過(guò)“力概念”的雙重涵義所造成的理論思維的混亂，但沒(méi)有詳細(xì)地論述，在此我進(jìn)一步地說(shuō)明一下。 此雙重涵義，實(shí)質(zhì)上是作用與作用的原因的區(qū)別。古代人認(rèn)為力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因。而后來(lái)伽里略又準(zhǔn)確地把力定義為時(shí)，實(shí)質(zhì)是在客觀（理性）的角度來(lái)定義的。當(dāng)初牛頓為什么會(huì)認(rèn)為“自由落體運(yùn)動(dòng)（加速運(yùn)動(dòng)）與行星公轉(zhuǎn)的向心加速度”有“力”正在作用之呢？把此種“力”稱為“引力”。當(dāng)然是由于“力是使物體加速運(yùn)動(dòng)的原因”的觀念了。  問(wèn)題的關(guān)鍵：是不是所有物體（僅指宏觀物體）的加速運(yùn)動(dòng)的原因都?xì)w于“力”（外在的作用）。力是使物體加速運(yùn)動(dòng)的原因是一碼事

7、；物體加速運(yùn)動(dòng)的原因是否都是由于力的原因，是另一碼事。然而，如今的人們把此兩碼事當(dāng)作是一碼事的觀念是根深蒂固的。引力錯(cuò)誤概念的根源就在于此。 當(dāng)我提出了慣性力學(xué)三定律后，“力是物體加速運(yùn)動(dòng)的原因”的結(jié)論是有條件的結(jié)論了，也就是說(shuō)：只有在牛頓絕對(duì)空間里，此結(jié)論才成立。也可以說(shuō)：在重力場(chǎng)里，“力是物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的原因”了。而自由落體的加速運(yùn)動(dòng)的原因是由于物體的“廣義慣性”及重力場(chǎng)的屬性，不是由于“力”。牛頓之所以用虛構(gòu)的“引力”來(lái)解釋，是因?yàn)楫?dāng)時(shí)還沒(méi)有重力“場(chǎng)”的概念。反過(guò)來(lái)，在牛頓絕對(duì)空間里，物體的慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是靜止或直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；在重力場(chǎng)里，物體慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是除了靜止或平動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以外

8、的其它某些運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。  牛頓第一二定律是僅適用于牛頓絕對(duì)空間的定律；伽里略自由落體定律與阿基米德浮力定律是僅適用于局部重力場(chǎng)空間的定律；牛頓的“引力”定律是適用于大范圍整體重力場(chǎng)空間的定律；牛頓第一二定律、伽里略自由落體定律與阿基米德浮力定律、牛頓的“引力”定律是在我的慣性力學(xué)三定律的分別特殊條件下成立的定律，是其推論。牛頓“引力”定律的合理實(shí)質(zhì)是重力場(chǎng)強(qiáng)度的平方反比率。 3、關(guān)于慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量（誤區(qū)3）在引力神話沒(méi)有“破滅”之前，才會(huì)有人把所謂的慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量相等當(dāng)作了“等效原理”（所謂的弱等效原理）本身。實(shí)質(zhì)還是認(rèn)為有“引力”而產(chǎn)生的結(jié)論。當(dāng)我總結(jié)出了慣性力學(xué)三

9、定律后，就沒(méi)有了什么慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量之分了。我打一個(gè)比方：一個(gè)演員在某一個(gè)劇場(chǎng)演一個(gè)“壞人”，又在另一個(gè)劇場(chǎng)演一個(gè)“好人”，我們能說(shuō)一個(gè)壞人與一個(gè)好人相等嗎。而是說(shuō)“一個(gè)”人由于其演員的“性質(zhì)”在不同的場(chǎng)合可以表現(xiàn)壞人在另一個(gè)場(chǎng)合又可以表現(xiàn)一個(gè)好人。也就是說(shuō)，應(yīng)該這樣認(rèn)為：一個(gè)物體的同一質(zhì)量由于其同一廣義慣性在絕對(duì)空間里表現(xiàn)為“慣性質(zhì)量”（牛頓慣性），在重力場(chǎng)空間里表現(xiàn)為“重性質(zhì)量”。實(shí)際上，以后沒(méi)有必要再分為兩種“質(zhì)量”了，都統(tǒng)一為“廣義慣性”質(zhì)量了。而“廣義慣性力”的定義是：“物體對(duì)其合外力（合外力不為零）的反作用力。”（見我的慣性力學(xué)三定律中的“廣義慣性力定律”。）在此定義中已經(jīng)取消了

10、“引力與外力性質(zhì)的牛頓慣性力”了。如果承認(rèn)“引力與外力性質(zhì)的牛頓慣性力”存在，此定義就不成立。 4、主動(dòng)作用與被動(dòng)作用（誤區(qū)4）1、力作用的主動(dòng)性與被動(dòng)性是相對(duì)的。當(dāng)我們用手“推”一個(gè)物體時(shí)（合外力不為零時(shí)），我們會(huì)說(shuō)此物體有被動(dòng)性（慣性），但是，這是針對(duì)物體而言的。當(dāng)我們針對(duì)我們的“手”而言，為什么不可以說(shuō)物體主動(dòng)作用（由于慣性屬性）于我們的手呢。 2、物體處在廣義慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)（失重狀態(tài)時(shí)），有被動(dòng)性；物體處在非廣義慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)（有重狀態(tài)時(shí)），有能動(dòng)性（主動(dòng)性。去掉了“引力”的理解。）。舉一例：以地球重力場(chǎng)的角度，當(dāng)我們手拿著一個(gè)鉛球時(shí)，此鉛球（物體）就有能動(dòng)性，它有掙脫你的手

11、（外力）而要下落的趨向。當(dāng)你松開你的手時(shí)，此鉛球就開始了自由落體運(yùn)動(dòng)。此鉛球在沒(méi)有到達(dá)地面之前，是處在廣義慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是沒(méi)有外力作用之（或合外力為零），又具有了被動(dòng)性。  目前教科書上解此類習(xí)題，是把手拿著鉛球時(shí)，當(dāng)作合外力（把重力也當(dāng)作了外力）為零；而此鉛球正在做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)作合外力不為零。實(shí)質(zhì)上，恰恰相反（可用我的慣性力學(xué)三定律來(lái)解）。5、屬性的原因變?yōu)橥饬υ颍ㄕ`區(qū)5） 那么為什么靜止在地面上的物體或我們每個(gè)人在拿一個(gè)物體時(shí)，還認(rèn)為是有外力在作用此“重物”呢？這可是牛頓以后的人們的認(rèn)識(shí)了，因?yàn)?，先有了“引力”的解釋。?shí)際上，如果一個(gè)人沒(méi)有學(xué)過(guò)牛頓力學(xué)，他就會(huì)像

12、牛頓以前的人們一樣，認(rèn)為是由于物體有“重”的性質(zhì)，才有“重”的感覺(jué)。此時(shí)的“重力”是物體作用在“手”上的。當(dāng)牛頓“發(fā)現(xiàn)”了“引力”后，“重力”才轉(zhuǎn)化為“外力”的認(rèn)識(shí)。于是，成了外力性質(zhì)的“重力”作用在物體上，然后，又通過(guò)物體再作用在手上的認(rèn)識(shí)。如此的認(rèn)識(shí)的“轉(zhuǎn)化”，就成了一個(gè)“思維”定勢(shì)（固定的觀念）。由于教育的普及，今天的人在他降生在這個(gè)世界上幾年后，就會(huì)知道他手里拿的“物體”有“重”的感覺(jué)或松開手后其物體就會(huì)自由下落的現(xiàn)象是由于“地心引力”的原因。（實(shí)際上，當(dāng)物體在重力場(chǎng)里，自由落體運(yùn)動(dòng)是廣義慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；而靜止在地面上時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是非廣義慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。但是，在經(jīng)典力學(xué)里，是沒(méi)有此區(qū)分的，

13、認(rèn)為都是有“引力”正在作用之。是糊涂認(rèn)識(shí)。）實(shí)際上，人們?cè)谑帜弥爸匚铩睍r(shí)，是這樣理解的：就像有一個(gè)“橡皮筋”正在“拽”著此“重物”（無(wú)論是拿著還是松開手此物自由落下）。如此的思維定勢(shì)，已經(jīng)深深地固定在牛頓以后至今的人們的頭腦中了。當(dāng)我說(shuō)到此時(shí)，我也深深地感到不安，人們是不會(huì)容易改變此思維定勢(shì)的。真是“撼山易，憾傳統(tǒng)觀念難”。（如果我用我的慣性力學(xué)三定律教沒(méi)有學(xué)過(guò)牛頓力學(xué)的中學(xué)生，可以說(shuō)，僅用一個(gè)星期時(shí)間就可以教會(huì)，為什么？因?yàn)樗麄冞€沒(méi)有牛頓力學(xué)的思維定勢(shì)。）就是愛因斯坦，也沒(méi)有“敢”改變它，也只不過(guò)“喃喃地”說(shuō)了句“物體的同一性質(zhì)按照不同的處境或表現(xiàn)為慣性，或表現(xiàn)為重性?！贝撕?，愛因斯坦就轉(zhuǎn)

14、入了“彎曲空間”方面去了，特別是“光”的方面去了。實(shí)際上，當(dāng)我明確地提出了慣性力學(xué)三定律后，此愛因斯坦的話應(yīng)該是這樣說(shuō)：“物體的同一性質(zhì)（廣義慣性）按照不同的處境（絕對(duì)空間或重力場(chǎng)空間）或表現(xiàn)為慣性（牛頓慣性），或表現(xiàn)為重性?！?#160; 但是，之所以說(shuō)愛因斯坦是偉大的“天才”，就是因?yàn)樵凇八究找姂T”的現(xiàn)象中看到了不尋常的地方愛因斯坦在1907年在伯爾尼專利局工作時(shí)，就注意到了一個(gè)現(xiàn)象：一個(gè)人在自由下落時(shí)，感覺(jué)不到自己的重量（失重。這是偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，雖然所有的人都知道這一點(diǎn)。所謂的科學(xué)發(fā)現(xiàn)不在于誰(shuí)知道，而是在于誰(shuí)認(rèn)識(shí)到某現(xiàn)象在科學(xué)上的價(jià)值和意義。），這是愛因斯坦建立廣義相對(duì)論最初的動(dòng)因。而

15、牛頓第二定律中的“加速度”的物體是“有重”（慣性力）的。出矛盾了！于是，我們的科學(xué)界也會(huì)“變戲法”，干脆把牛頓第二定律的含義再改變一下吧在“絕對(duì)空間里”，如果出現(xiàn)了物體對(duì)外力的反作用力，那么干脆就把“慣性力”也變?yōu)椤巴饬π再|(zhì)”的“力”吧。就像把“重力”變?yōu)橥饬π再|(zhì)的“引力”一樣?！耙徊ㄎ雌?，一波又起”，此外力性質(zhì)的“慣性力”又成了“沒(méi)有來(lái)源的力”了。因?yàn)椤耙κ怯衼?lái)源的力（地心質(zhì)量來(lái)源）”。緊接著，在“絕對(duì)空間”里的加速系里的“自由加速運(yùn)動(dòng)的物體”也被認(rèn)為是有一個(gè)“慣性力”在作用之，但是，此沒(méi)有來(lái)源的力，不好說(shuō)，只得說(shuō)什么“虛構(gòu)力”了（實(shí)質(zhì)是在“重復(fù)”運(yùn)用牛頓第二定律。）。于是，此外力性質(zhì)的“

16、慣性力”的來(lái)源問(wèn)題（連中學(xué)生也會(huì)常常提出此讓老師難堪的問(wèn)題）就成為一個(gè)永遠(yuǎn)也解不開的謎。又引得許多人來(lái)假設(shè)什么存在真空中有一種“連續(xù)媒質(zhì)”作為阻力來(lái)解釋（代替）其外在性質(zhì)的慣性力。在科學(xué)領(lǐng)域，由錯(cuò)誤的前提產(chǎn)生的“迷”太多了，浪費(fèi)了多少的仁人志士的精力！比如什么“雙生子佯謬”、黑洞等等。如果讀者對(duì)我提出的“慣性力學(xué)三定律”有了一定的了解（我并不奢望理解），應(yīng)該覺(jué)得此“迷”有了答案。在我這里，牛頓慣性力與重力都不是外力性質(zhì)的“力”了，而是物體本身由于其“廣義慣性”的原因，是物體本身作用與合外力的“力”了。當(dāng)初牛頓提到“引力”的解釋的時(shí)候，已經(jīng)意味著一個(gè)結(jié)論：所有的“物體”（質(zhì)量）之間都有引力。這實(shí)

17、在是一個(gè)似是而非的結(jié)論。當(dāng)初牛頓說(shuō)自己在此方面的成就僅是發(fā)現(xiàn)了“自由落體現(xiàn)象與行星公轉(zhuǎn)現(xiàn)象”是屬于同一個(gè)性質(zhì)（嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，此發(fā)現(xiàn)的證實(shí)，在“航天器進(jìn)入太陽(yáng)系空間里時(shí)”才算真正地實(shí)現(xiàn)了。）這是一碼事；而此同一個(gè)性質(zhì)到底是什么？又是一碼事，也就是說(shuō)，把此同一個(gè)性質(zhì)歸于“引力”是另一碼事，這是我們認(rèn)識(shí)的分水嶺。也就是說(shuō)，此同一個(gè)性質(zhì)還可能有另外的解釋的“余地"。此另外解釋的“余地”，就是愛因斯坦的重新回到“重性”的解釋。當(dāng)愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了物體的“重性”與牛頓慣性是同一屬性的時(shí)候，已經(jīng)意味著牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)被動(dòng)搖了，牛頓力學(xué)面臨著“重組”（觀念、核心基本概念與命題及其它們的關(guān)系的重新調(diào)整）的境域。當(dāng)物體的牛頓慣性與重性統(tǒng)一后，要分出在什么情況下表現(xiàn)為牛頓慣性或表現(xiàn)為“重性”，就出現(xiàn)了新的問(wèn)題出現(xiàn)了牛