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牛頓定律與現代科學

作者：深山蘭於 2017-8-3 10:19 發表於最熱鬧的華人社交網路--貝殼村

作者分類:談天說地|通用分類:流水日記

關鍵詞：牛頓定律, 現代科學

牛頓定律與現代科學

牛頓定律通常指牛頓三定律，另加萬有引力定律。其它的忽略。

一個人，如果理解不了牛頓定律，他能明白現代科學嗎？根本不可能的！

一位從來沒有學過物理的人，或者就算學過了，但根本沒有明白牛頓定律的人，就是現代野蠻人。這是無容置疑的。

現代科學就是從伽利略開始的。無限前推，那是沒有意義的。

中國古人一直說，玩物喪志。我一直不懂什麼是玩物？玩何物？看完了伽利略乾的事，好像清楚了古人嘲笑的「玩物」，就是研究大自然。伽利略玩物就是玩小球開始的。俺農民只能這樣認識了。

在伽利略之前，盛行的是亞里士多德的「理論」。亞里士多德認為：力是物體運動的原因。換一種說法就是保持物體以勻速運動是力的持久作用。他大概是從人推車行走，如果不用力，車子就會停下來的現象而外推得到的結論。他還認為：重物體比輕物體墜落速度快。他大概看見樹葉下落慢，而石頭下落快而得出那種結論的。

伽利略通過玩物，得出結論說，亞里士多德的兩個結論都是錯的。

首先，伽利略僅用邏輯思維就否定了物體越重，下落速度越快的結論。他設想，把一個輕的物體和一個重的物體綁在一起往下扔，會發生什麼情況？按照亞里士多德的觀點，墜落的時間（因為墜落的速度不好測定，他就轉化為時間來說明）可以是兩個各自墜落時間的平均數；而從另一個角度看，綁在一起的物體更重，它墜落的時間應當最短了。而這兩個結果是不能相容的。

伽利略首先得到：一個從靜止狀態開始以均勻加速度運動的物體經過任一距離所花的時間等於該物體以均勻速度運動經過同樣距離所花的時間，這個均勻速度的值等於最高速度和加速度開始前的速度的平均值。

伽利略用一塊木板，上面開槽，筆直而光滑，上面覆蓋極其光滑的羊皮紙。他把此木板升到各種高度，讓一隻拋光的黃銅球沿著槽滾下。他記錄所花的時間。他發現，一切物體不論輕重都以同樣的時間經過同樣的距離墜落，距離和墜落時間的平方成正比。他還觀察到：銅球滾到斜面的盡頭時，以勻速滾過一片光滑的平桌面的。

以上的觀察，伽利略就得到了慣性定律。物體不受到外力，就會保持其原來的靜止狀態或勻速運動狀態不變。

伽利略根據慣性原理，分析在一個斜面上滾下的銅球在任何一點，它都有兩個速度：一個是沿平面的速度，而慣性原理始終保持勻速的；另一個是垂直的速度，受引力影響而隨時間加快。在地平的方向上，球在同等時間越過同等距離，但是在垂直方向上，球越過的距離則和時間的平方成正比。

這樣，伽利略發現了兩點：一是慣性定律；另一個是作用於一個物體的每個力都具有獨特的效應，互不影響的。這個就是力的分解與合成及方法，所以，牛頓認為伽利略發現了力的平行四邊形法則。

如果你根本不知道力的分解原理及處理法則，那麼你根本不能理解簡單的力學現象，更別說計算了。

牛頓就是在伽利略的基礎上，發現了牛頓三定律的（他把慣性定律直接搬來，加以綜合而得到三定律的）。

牛頓的萬有引力定律的發現，是玩球的結果，只是更大的球——地球！

說牛頓在蘋果樹下見到蘋果掉下來，而發現了萬有引力。這種思維方法符合百姓的口味，但確實不符合歷史的。誰不知道沒有託附的東西要掉下來？連動物都知道的。

牛頓從伽利略的實驗出發，不是維持一個物體的勻速直線運動而是改變這種運動才需要一個外力。這就意味著，天文學家們要解釋的問題不是行星為何不斷運動，而是它為什麼總是繞太陽作封閉曲線運動而不作直線運動跑到外部空間力去？

牛頓把伽利略在斜面跑下的球，設想拿到高山上，水平拋出。在不同的高度上，不同的速度，而導致劃出不同的弧。如果高度合適，速度合適，那麼，球就在天空一直運動，形成閉合的曲線而不再下落。

牛頓在1666年就開始懷疑，在高山上觀察到的重力（英文中gravitation即是重力，也是引力，不區分的，只有漢語才有區分的），會不會延伸到月球上的，並影響它使之維持在軌道上。

牛頓最大的貢獻是發現了引力數量計算的公式，而不是蘋果為什麼往下掉。

他僅僅用伽利略使用的球，發現了那個偉大的公式。自然，他還遇到了一個困難，就是如何計算地球外一點上某個物體受到的多大引力？這自然需要假設地球的質量密度是球對稱而均勻的，把它的質量全部看成是集中在球心一點就行了。現在說起來此點很簡單，但牛頓為了推導出來吃結果，可是耗費了大量的時間和精力的。

不知道大地是什麼形狀，還要計算引力，那是胡扯的。

俺農民就把牛頓的發現那樣簡化了。

理解不了牛頓定律，還想理解現代科學（任何學科），那相當於豬想明白太空梭是如何設計的一樣可笑的。

會背牛頓萬有引力定律的人，至少也有幾十億。如果稍作思考，那個公式帶來了許多無法預料的結果。只是曾想過那個結果的人是非常非常少的。對於那個疑問，今天科學界也是無法圓滿回答的。

是什麼，以後再扯的。

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