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主题:牛顿定律到底说的是什么?(0) -- changshou

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家园 牛顿定律到底说的是什么?(1) 物体间相互作用?

1.1 我们考虑第一个问题:1 什么是力?

一种常见的说法是:力 是物体间(或物质间)相互作用。

紧接着当然就得回答: 啥是相互作用?

你当然可以说 物体间相互作用 归根到底是由物体的微观组成部分决定的 (当然引力不是)。 宏观可见的物体间相互作用 除了引力和核反应,就本质上都是来源于微观物质(原子分子)的电磁相互作用。这就是力的本质。如果更时髦一些的话,也可以用能量的语言来描述

1.2 这种理解没有错。但是这种理解 对于牛顿力学而言 是很不妥当的

1。力 是物体间(或物质间)(源于微观的)相互作用 的上述观点 大大超出了牛顿力学的范围。除非你从根本上否认存在一个数学上自洽的 物理上有意义的牛顿力学,否则你就面临着如何在牛顿力学的框架之内 说清楚力是什么的问题说不清这问题,人们凭什么在理解微观物理之前 就接受牛顿力学?既然本系列讲的是 “牛顿定律在说啥?”,我们就必须面对这问题。

这里的哲学是:所谓的“唯象理论”是有物理意义的。唯象理论指的是 我知道我的理论不是最基本的理论,但他是 一定范围内适用的 自成一体的。因此我可以在不知道 更基本(或最基本)理论的情况下 仍具有一个数学上自洽的 物理上有意义的物理体系。一切迄今的物理理论都被认为是唯象理论。

2。从实际使用的角度看,人们常常不需要了解力的(微观)本质。比如 建筑工程 可以在工程师不懂原子物理学的情况下完成。(这其实就是唯象理论的意思)。

3。牛顿定律其实是关于质点的规律质点 指的是 一个带有质量的点。我们假设牛顿三定律 对质点成立。然后我们把一个物体 看作一堆质点的集合。借助于微积分(纯数学)我们可以就可以研究 一个物体的运动了。这是牛顿力学处理 从一个(抽象的无限小的)点 到 实际的宏观物体 的途径。

可见在纯粹牛顿力学框架内 所谓的力 实际上 归根到底是作用在一个点上的。所以不管现实生活中 力的来源是什么, 只要用牛顿力学 我们就应该把它化为 质点受力的情形。(你们做作业不就是这么作的吗?)这其实在告诉我们 力的来源 并不是牛顿力学所关心的

待续


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