(本章未完,请翻页)kg是对应质量时,那么重量大小会涉及很多因素。如果铁和棉花都在同一位置称重,按理重量完全相同。但T积不同,收到空气浮力不同,造成测量的重量不同。同时称重的手段不同结果也不一样。使用杠杆原理的秤,其实是质量b较(因为区域非常小,可以认为地球对物T的作用效果不变),并不是测量力的工具。如果使用类似弹簧秤的工具,测量力本身大小的话,在地球不同同一位置称重,结果完全不同。而原问题中根本没有提及是否在同一位置测量,采用何种测量方式。那么条件缺乏,需要我们自己填补空白。这种方式不是严格的物理推理方式。这个最终这个b较结果无法确定。当问题的提问形式变化时,变成,我们可能又认为是b较质量大小。问题的自然语言中描述有很多含糊的地方,因此要用物理概念JiNg确给出,避免含糊的提问。在学习自然规律时,原因和结果之间经常出人意料。直接给出结果(b如重量值),经常是理想中的原理分析。给出原因求(测量)结果(给出质量求重量),有大量细微的因素影响结果。如果仅仅是粗略地进行,只为了解原理的话,可以忽略这些。但JiNg确进行测量分析时,所有的影响因素都必须考虑在内,如果这些因素对原理造成g扰的话,要设法消除这些g扰因素。这就是从理论到实验的思维转变。事实上大量的原理都是依赖测量完成的,因为科学本身就是不断分析、验证、修正分析、验证这样的过程。
2同一概念,可以有多种定义,区别在于看待的视角不同。我们可以定义质量是物T所含物质的多少。这个是静态的定义,着眼于物T自身。质量是物T的惯X大小,这个是动态的定义,没有外因无法T现惯X存在。外因可大可小,但无法改变质量大小。所以质量还是物T的内在属X,但外因必须出现,只是不必在意形式。同样是惯X,德国人马赫和牛顿的观点完全不同。马赫认为:惯X源于物T与整个宇宙物质间相互作用的结果,称为马赫原理。牛顿认识:惯X是物T自身与一个超然在外的绝对存在相联系的属X。这个绝对存在称为绝对空间。掌握基础知识后改变视角,可以更清晰地看待规律的发展。形而上者谓之道,大约是这个意思吧。
3伽利略b牛顿更早研究过力,但没有成为一个完整T系。拉格朗日和哈密顿给出了力的另外一个T系,称之为分析力学,但b牛顿晚。所以力的原理以牛顿的名字命名。分析力学的视角b牛顿力学视角更开阔,很容易扩展到统计力学、量子力学。而牛顿力学无法这样扩展。
4通常我们更容易察觉局部密度上的差别。但惯X是以质量为衡量。万有引力总是存在的,从这个意义上讲,马赫原理更接近直觉。能产生这样的感觉吗?
力作用于物T,产生状态变化。那么首先讨论没有力作用时物T的状态。观察我们周围,物T通常是静止的,b如说面前的桌子。那么此时桌子有没有受力?按照万有引力原理,地球肯定对桌子有x1引力。但桌子腿下的地面支撑力抵消了x1引力,所以此时的物T总的受力为0。但是地球围绕着太yAn转,同时还自转。假如我们站在太yAn上观察,桌子是绕着太yAn转的。造成静止与运动两种结果的原因是观察点不同:当以地球为基准时,桌子运动与否是观察桌子和地球之间的位置关系。此刻地球对桌子的引力被地球的某块地面抵消了,地球整T对桌子没有作用力。因此桌子相对地球静止。此时的太yAn引力作用于地球全部,包括桌子。可以观察到太yAn引力作用的效果,就是太yAn绕着地球转。也就是说,讨论状态,确定静止、运动,前提是先确定观察基准,这个基准称为惯X系。
通常社会要求大家做正确的、好的、合理的、光明的事。什么是伟大的、正确的、光荣的?先要说明标准,才能用标准衡量。社会和人是否有唯一正确的、合理的标准,不得而知。不过物理世界中这个简单多了,基准,也就是惯X系,可以有任意多个。最常使用的就是以地球为惯X系,其次是太yAn为惯X系,最好的是采用宇宙中一些恒星的平均位置为惯X系。事实上马赫原理就是指以宇宙所有的物质平均下来的惯X系。
(本章未完,请翻页)在某个惯X系下,物T保持静止,或匀速直线运动。都被认为是无变化状态。区别仅是速度为0或其他值而已。速度初始是任意值,在力的持续作用下,状态改变意味着速度持续变化。假设速度变为2m/s并一直保持下去,只能说状态曾经改变(有力作用过)(相对观察基准),但又保持不变(力消失了)。速度的变化命名为加速度,我们经常感受到加速度的存在。飞机起飞、汽车急刹车,身T都能感受到什么是力。
我们称宇宙中某部分的存在为物T。力是改变物T状态的外因,而力的来源却是另外一个物T!是否存在特殊物T对象,只对其他物T产生力,而自身不受任何力?在马赫的宇宙中是不存在这样的物T。事实上所有的物T都是既作用于其他物T,也受其他物T同等程度的作用。换而言之,力是无法脱离源和目标对象存在的。那么力只是物T相互之间作用的称呼。
思考:
1如果把牛顿的绝对空间认为是马赫原理所指宇宙平均意义下的惯X系。那么表面上两者取得统一。但牛顿的绝对空间中无法对物T产生真实力。而马赫惯X系却是宇宙物质总T,必然对物T产生真实力。绝对空间架构中,对宇宙T系的阐述超出了宇宙自身。而马赫原理中的物T作用都是来自宇宙自身相互作用的综合。牛顿T系是以超自然(宇宙T系外)来解释自然(宇宙),马赫T系是使用自然解释自然。而使用自然解释自然,正是科学的起源。使用超自然来解释自然,正是神学的起源。最后牛顿因第一推动无法解释而研究神学,可能是他哲学思考方式的结果。
2cHa0汐,大家都熟悉。我们来看cHa0汐是如何形成的。在太yAn的引力下,地球绕太yAn旋转。而地球有一定的大小的。向yAn的地球表面和背Y处的地球表面,距离太yAn差了地球的直径。那么太yAn对这两部分的引力就有差异。事实上地球上某两部分之间到太yAn的距离有差异,则太yAn的引力就有差异。这个差异并不大,对固T而言,不足以对形状造成可察觉的影响。而海水是流T,引力的差异很容易造成形状差异。如右图所示,向yAn处的引力最大,造成海水轻微地凸出海平面(x1向太yAn方向),而背Y处的引力则最小,也是轻微地凸出海平面(此刻是远离太yAn方向)。因为地球自转,而凸出海面部分始终是朝向太yAn方向,以地球为参照来看,凸出部分就在移动,这就是cHa0汐。月亮也同理产生cHa0汐。虽然太yAn对地球的引力b月亮对地球的引力大180倍。但造成cHa0汐的原因是引力差!月亮和地球距离太近,以至于同样距离差造成的月球引力差是太yAn引力差的两倍!也就是说月亮cHa0汐b太yAncHa0汐大。当月亮cHa0汐和太yAncHa0汐重合时,cHa0汐达到了最高峰。海边每天都有月亮两场cHa0汐,cHa0汐每天都b昨天有时间延迟,大约是50分钟。为什么?太yAncHa0汐每天也有两场,太yAncHa0汐有时延吗?
3木星非常大,周围大量卫星。伽利略最早发现了4颗卫星。这些卫星由于受cHa0汐力的影响,永远都是同一面朝向木星。为什么(假设最初这些卫星自转周期和对木星的公转周期不同)?和月亮与地球的关系相同。但月亮同一面朝向地球却不是cHa0汐力的原因!(目前认为月亮是大碰撞形成的。在地球形成早期,一颗火星大小的天T与地球碰撞,飞出的物质进入环绕地球的轨道,经由x1积形成月球。)地球的一天在缓慢延长,估计一下原因。
4前面指出,最好的惯X系是马赫原理下的惯X系。那么判断标准是什么?有太yAn惯X系为例,地球的不同区域受的引力居然不同,使得地球上物T因和惯X系的位置关系不同而运动!这就说明此惯X系有先天偏差。而地球上,因地球自转,物T在离开赤道向南北极运动时,产生左右的移动偏差!同样说明地球惯X系也有先天偏差。事实上地球惯X系的偏差b太yAn惯X系还要大!在马赫惯X系下,地球和太yAn,尺寸相b整个惯X系完全可以忽略位置差异,地球或太yAn表面不会有任何此惯X系带来的cHa0汐。也就是说,在此惯X系下,物T状态完全看其受力,与位置差毫无关系。
(本章完)
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