惯性的拓展认识

惯性的拓展认识

物理学最重要的一个观点,是关于惯性的——惯性的定义以及惯性定律的定义。为什么对此定义做新的修改。很简单,现在的定义,还在沿用当年牛顿的表述。而现在的物理学,尤其相对论的的发展,是当时牛顿没有看到的。所以新的定义就产生了。

新的惯性定义是这样的:在引力场中,物体具有保持当下运动状态的性质,叫做惯性。

为什么做这个修改,因为初高中课本,并没有给出惯性的产生原因!我们也从来没有问过,只是说惯性是物体的固有属性!我当时问老师,老师回答是固有属性,那就是本来就有的,没有为什么。但我们知道任何现象和作用应该有一个原因的。

惯性概念是物理学的根基,无论是牛顿理论,还是爱因斯坦理论,都与此理论相关,以此理论为根基确立的。我显然不是第一个思考此问题的人,马赫应该是第一个人。马赫原理就是为了解释惯性是怎么产生的。那么惯性是如何产生的,就不是一个无聊的问题。爱因斯坦创立广义相对论,就受益于马赫观点的启发。其中马赫关于惯性产生的原因主要就是一句话:一个质点的惯性是该质点与宇宙中所有其它物质相互作用的结果。

但该观点,有一个致命的伤,那就是超距传播。违背光速不变原理。

结合现在的观测和实验。我自然而然的就把惯性的定义写成:在引力场中,物体具有保持当下运动状态的性质,叫做惯性。

这样的好处,就是给出了惯性产生的原因——引力场。但大家记住,引力场目前还是处于理论阶段。但目前没有比这个更靠谱的修改了。引力,引力波已经是事实,被实验所证明的。现在的物理学理论对于引力场的存在,也持乐观态度。

这样既给出了惯性产生的原因,又避免了超距作用的冲突。还是具有相对论性的定义。也和牛顿定义不冲突。

根据新的惯性定义,牛顿第一定律应该是这样的:在引力场中,物体所受外力为零的时候,总保持当下运动状态的运动,叫牛顿第一定律。

牛顿第一运动定律为后续定律准备了概念并定性阐明了力和运动的关系。特别地,第一定律中所述的“物体不受外力作用时的运动状态”和第二定律中的物体所受外力矢量和为零(合力为零)这一运动状态不同,不能把第一定律F=0当成第二定律在时的特殊情况,因为F=0肯定导出加速度a=0,但a=0的运动只能由第一定律本身彻底阐明其为惯性运动(静止或匀速直线运动)。第一定律是完全独立的基本定律,用其解决的问题,别的任何规律都无法解决,第二、第三定律根本不能取代第一定律。

这样修改的好处,就是可以避免循环论证。因为牛顿第一定律,不是实验定律。不受力的物体和永远保持直线和静止状态,不能同时获得或成立。

摘自灵遁者科普书籍《变化》

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