高中物理中关于引力或平抛运动的一篇论文

美国科学家质疑“万有引力定律”,中国科学家回应“基本定律”毋庸置疑。问题是“万有引力定律”是不是基本定律?《基本法》的含义是什么?基本定律一定准确吗?

北京青年报2006 54 38+0 5月18有一篇文章,题为《引力失灵了吗?看了报道(见网站“当代物理学-物理学随笔”的“国外新闻”栏目),感受到了这种讨论。我觉得,表面上看,美国的科学家和中国的科学家都是对的。事实上,美国和中国的科学家都将万有引力定律视为“基本定律”。如果不将其视为“基本法”,美国科学家不会质疑;既然是确定的“基本定律”,中国的科学家当然认为毫无疑问,他们应该寻找其他的解释。人的思维有一个缺点。一旦在现象和事实上与原有理论发生冲突(异常),为了保护被科学哲学称为“范式或科学研究纲领”的原有理论,就需要寻找其他理由来解释。问题是万有引力定律是不是一个基本定律,如果不是,我们为什么要把它作为一个基本定律?

基本规律是理论体系的“公理”规律,是思维的起点和逻辑的原始起点——原始前提,而不是由其他规律派生出来的规律。我不认为万有引力定律是基本定律,原因有二:

一、牛顿力学理论体系的基本定律是它的三大定律。但是,三大定律并不包含“引力”的内容。作为对“万有引力”内容的补充,我们不得不应用万有引力定律这一基本定律。事实上,万有引力定律是牛顿三定律的(概念上的)“派生”定律,因为自由落体是一种加速运动,从它的第一和第二定律(牛顿力学理论的真正“范式或科学研究纲领”)出发。必须指出,牛顿第二定律是他的第一定律的数学表达。),以至于自由落体的原因也是外力引起的,于是“发现”了引力。所以万有引力定律不是基本定律。

其次,仅从万有引力定律公式的过程来看,在牛顿的时间之前以及同时期,其他很多人已经得到了“太阳系”的向心加速度(仅在这个范围内)与距太阳距离的平方成反比的分布规律(真正的经验公式,而非基本定律)。因为牛顿发现了地面的引力(重力加速度)和太阳系的卫星、行星的向心力(或者说牛顿三定律的范式)是同一性质的(一个伟大的发现),(然而,同一性质被视为同一种力)——错误的转化开始了。接下来,根据引力,还与表示引力的物体(地面上)的质量有关,同时在质量上人为加上“平方反比定律”(中心质量实际上是太阳的质量)。),万有引力定律应运而生。然后,问题又变了。抛去“中心质量”和地面“质量”的区别后,引力开始“拥有一切”。所以,当我吃饭的时候,我餐桌上的“烤鸡”对我有一种“引力”(不是因为我饿了,而是因为烤鸡对我有吸引力)。万有引力定律中的“平方反比定律”原本是“宇宙”(太阳系)中的一个现象范围,却被人为地无形中扩大到了“万物”范围,这是人类思维的一个错误。仅从这个角度看,说明“万有引力定律”还是一个经验公式,而不是基本定律。将一定范围的经验规律人为地无限扩大,有时可以产生“伟大”的发现,但同时又是一个具有巨大风险的“发现”,非常容易造成巨大的认知错误。这就是科学哲学家波普尔的证伪主义可以成立和运用的地方。因为,我们人类思维的归纳(经验)语言(不仅是语言,还有认知。)一般用“所有格”。

美国科学家表示,牛顿的“万有引力定律”在宇宙尺度水平上已经不再有效,这意味着“万有引力定律”有局限性,只在特定条件下成立。其实是反过来的。引力定律在宇宙尺度(太阳系尺度)上是有效的。我们和饭桌上的“烤鸡”之间没有“效果”。有效不等于准确,因为“万有引力定律”是一个经验公式。万有引力定律只有在“九大行星”范围内才是“准确的”(不是绝对的),因为“平方反比定律”就是由此推导出来的。在冥王星轨道之外或者水星轨道之内,平方反比定律不一定是绝对的。所以先锋11、伽利略、尤利西斯等探测器偏离按万有引力定律计算的轨道是正常的。如果我们把这种“偏差”现象看成是另一种莫名其妙的“力量”在起作用,那就是不正常的,这就是我们思维的“不正常”。

经验公式不一定准确,理论的基本规律一定准确吗?看角度了。基本法是“人造”的,当然在理论范围内是准确的。但如果要将基本规律应用于实践,一般来说,必须经过“经验命题”这个中间环节,才能与现象世界建立“联系”,所以也不会“准确”。牛顿惯性定律是一个基本定律,它的“经验命题”是“质量相同、初速度相同的物体,阻力大时运动距离短,阻力小时运动距离长。”所以,当我们把牛顿惯性定律应用到实践中时,就不得不通过这个“经验命题”与现象层面建立联系。因为我们看不到“一个物体在没有外力的情况下会永远匀速直线运动”。

据说这些纠结问题的根源是牛顿力学体系本身的缺陷造成的。在没有重力场的情况下,牛顿力学体系(牛顿第一、第二定律;注:牛顿第三定律是力学系统定律,不受重力场与否的条件限制。)成立。在重力场的前提下,牛顿力学体系不成立。引力是对引力本质的误解。爱因斯坦认识到了万有引力的本质,但他在空间方面走了弯路,“就像他的光在引力场中走了弯路一样”,把对物体本身的惯性和引力相同的认识,变成了放弃物体参考系变换的问题。一定要把没有重力场的空间和有重力场的空间作为认识的前提,这样才能理清思路。有重力场空间的参照系是确定的,因为在重力场中心有一个“特殊质量(非引力质量)”的天体,这个“天体”就是确定的参照系。没有对这个前提的理解,我们的思维就永远在“逻辑循环”的怪圈中打转比如,如果没有对“特殊物体”(整个天体)和一般物体的区别的理解,引力场就会因为它的中心“质量”而产生,这是引力场的根源。所以,质量是引力场的根源,引力仍然是“力的作用”,“场”的存在是没有意义的。目前很多这方面的争议和讨论是没有意义的,而是在引导一些人消耗自己一生的精力或者很多人的精力。相对论迷惑人。当我们让一个幼儿园的孩子数房间里有多少人时,孩子说有六个,实际上有七个,你会嘲笑他,因为他不把自己算进去。然而,在“相对性”的问题上,我们正在犯同样的错误。狭义相对论中光速不变(与光源的运动无关)的假设本身就意味着有一个绝对的参照系背景。不然怎么判断光速本身呢?当你描述“相对论”的时候,不要忘记你是一个参照系,你是一个物体。在这方面,并不是判断孩子的错误那么简单,因为我们每个人在看别人的描述时,都不是“旁观者”,我们也在那里。不用担心没有绝对的参照系,因为我们总能在客观世界中找到自己需要的参照系。

为什么我们把“万有引力定律”当成基本定律,是因为牛顿的力学体系(三大定律)对“万有引力”没有正确的理解,所以我们只好把“万有引力定律”塞进去,自欺欺人地把它当成基本定律。我们目前缺乏的是对牛顿力学和“万有引力”的统一认识。不然今天也不会有那么多人在书上和网络上讨论“引力和空间”。牛顿,牛顿,你有了伟大的发现,为人类做出了伟大的贡献。同时,你的“引力”也给你身后的很多人带来了很多麻烦。到现在已经三百年了,对于你的“引力”如何成为直接效果,消耗了多少人的精力。至今还有人在讨论“屏蔽重力”(把重力当成一个独立的“东西”)的问题。这真的是一种罪过。自由落体的原因不是外力的结果,也不是力的结果。「行动」一定是「力」吗?在这个世界上,如果没有“力”,自己就没有什么可以移动的东西。脱氧核糖核酸不是在自我复制吗?我们对世界的认识主要是由于我们在改造世界的过程中对世界的认识,所以我们把自己在世界中的角色对象化了,把它当成了客观世界的角色。“力”来自于我们人类四肢在世界中的作用,所以我们把“四肢”的作用外化了。今天的人类已经改变了我们对客观世界的认识,我们已经把自己当成了客观世界的一部分。那为什么在“万有引力”这个问题上,我们把焦点放在“自我”上呢?