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牛顿力学的探讨与提高（宓海江） 牛顿力学建立于三百多年以前，在他以前的，从哥白尼、伽利略到开普拉，已经累积了许多成果，牛顿天才的总结了他们的成果，终于集成了以他命名的力学体系。 那时候，物理世界内的发现还不太多，物理概念也很少，牛顿力学就用直观的、物质质量、空间的距离与时间的秒构建起来，也就是用时、空、物构搭起了整个物理大楼。 这是用感觉、主要是视觉、形象的定义了'力’并演绎了他的定律。 那时候，电、热、光的科学还没有成熟，空间科学还无从下手，直觉的认为空间只有量度，其内容是虚无的，均匀的，对物学是无所作为的；时间也是均匀的，可以无限的向前延伸的，于是，这时的牛顿力学，应该属于初识的阶段。 一：牛顿第一定律：惯性定律。 惯性定律的牛顿表示：“每个物体都保持静止或直线运动的状态，除非有外力作用于它，迫使它改变了那个状态。”后来人们常常用一句话代替它：“动者恒动，静者恒静。” 显然，这定义必需改为：“每个物体在它所在的空间中都保持静止或直线运动的状态，除非有外力作用于它，迫使它改变了那个状态。” 现在将物理概念转为：地球对太阳非惯性的，但是；地球上的物体对地球空间不能说是非惯性的，地球空间对火车是静止的，火车是在一个静止的惯性系统中运动，只是，坐在加速的火车上的人，才是处于非惯性中，因为地球上只一个'静止’的地球空间，没有火车空间系统。 二十世纪下半叶，宇宙飞船飞出地球空间，停止飞行后，发现船与太阳同行，地球以每秒30 还须说明一个问题，为什么地球空间与地球公转一起运动，而不与地球自转一起运动？ 用我的理论可以解释，空间是由隐性的'频子’组成，其产生的电磁波是一种玻色子，的体玻色子有个特点是：不可辩性。地球自转是在同一地点的转动，所以空间与其电磁波没有影响。公转是整个位置坐标的移动，整个空间被带动移动，空间就跟着运动了。 牛顿的第一定律是描述空间性质的定律；而牛顿第二定律恰好是描述物体性质的定律，二者的依赖，说明了物学与空间学的不能分离。假若在牛顿时代能够了解这种关系，了解空间学的重要，现代的物理学可能又是一种景象，惯性定律的意义及其发展可能会更深一些。 假若承认：太阳可以产生围着自己走的空间，在远离其他行星的太阳系中，静止于太阳系的太阳系空间，就是惯性系统；运动于此系统的其他系统凡是非惯性系统。地球也能产生围着自己走的空间，静止于地球系统的地球系空间，就是惯性系统；运动于此系统的其他系统凡是非惯性系统。惯性系统的悖论也就解决了。 承认了星星能产生自己的'空间’，就会承认，凡在'空间’中运动的，就不能定为静止系统，而在'空间’中静止的就不能定为运动系统，于是、正在上下运动的电梯不能人为的定为静止系统。 应该说明一个在牛顿力学中被糊涂的问题： 正圆物体的转动也是惯性，正圆物体在原地旋转时，虽然运动角度不断变化，但是；它的速度也不会变化，这与“每个物体都保持静止或直线运动的状态”的语句相悖吗？解释这个问题就得使用空间概念。运动是物体所在位置在空间中的变化，而正圆旋转的物体并没有在空间中移动，；用物理模型解释：正圆物四周的空间与正圆物物质的'呼吸’有关，而正圆物物质'呼吸’出来的'空间’（频子）是玻色子，属于有'不可辨别’的物理性质，所以说，正圆旋转时其周围的空间是没有变化的。 二：牛顿第二定律。 （1）总述。 １）牛顿的原文：“运动的变化，正比于外力，变化的方向沿外力作用的直线方向，如果某力产生一种运动，则加倍的力产生加倍的运动，三加倍的力产生三倍的运动。无论这力是一次还是多次施加的，而且物体原先是运动的，则加上原先的运动或从中减去，这由它的方向与原先运动的一致或相反来决定，如果是斜向加入的，则它们之间有夹角。由二者的反向产生出新的复合运动。” 以后，学者用：“运动正比于外力，其公式：F ２）牛顿第二定律是他的第一定律的延续，第一定律是“每个物体都保持静止或直线运动的状态。”，第二定律是：“加了'力’就不能保持原来的静止或直线运动的状了。” ３）牛顿第二定律是个典型的物体与空间融合的例子，mａ中ｍ是物质性质，ａ是空间性质。 ４）牛顿第一定律中少了一个正圆系统的惯性，第二定律中牛顿也没有考虑这个问题，本文上段已给此问题作了原理说明。 ５）'力’应该有形态上的表现，决不能成为物理的本质。我认为'牛顿力’发生于外力（如碰撞），物体受力，首先是其皮空间的反应。力的有与无，力的大与小必定会在受力的物的皮空间中反应出来，或者在其皮空间的电子云中表现出来。 足球员在射门，其脚或头触及皮球时，皮球必然变形，或在其接触处成凹进，或皮球内压力增加等，其变形应该在碰撞发生时为最大，渐后在运动中渐渐復原，在其增速，平速或减速时都应该有其相应的形态，最后达到静止，恢复原状。 皮空间内充满了从分子中进入的电子与电子云，现在人们已经略知其随外界压力或电量的变化，必然产生各种不同反应，完成此工作尚须高精度的实验仪器与科学的方法，只要社会进步，成功是必然的。 （2）已走的弯路。 1）牛顿第二定律是一个伟大的定律，它是以人类在空间与时间中对其他物产生的感觉开始，纯粹的实践记录数据进行逻辑的，得出一个简单又表面的公式，实践证明，其普遍性很强。它是三维空间中线性的规律，人类可以通过它结合新的实验与实践进一步逻辑出三维空间中的其他定律或非线性的规律，也能通过它去理解非三维空间的一些对应关系，使人类认识真实的自然界，并造福于人类。 但是；科学发展以后的路，却出些了差错。 2）以牛顿力学为基础，历史进程说明：科学向前发展集成了二条道路： 一条是：以具体的力出发，在研究其他力（如分子的范德华力、键力、静电力，物体在空间中的阻力等）与由光、电、热总结出的许多物理模型，发展新的'力’的概念，开拓自然界的新认识，如对空间，非三维空间、负能量等，其流程大致如下： 牛顿碰撞之力----》物质内在与结合之具体之力----》广义相对论之空间之力----》非牛顿力学中的各种'作用’之力，如量子力、热力、电磁力等----》众力在空间中产生的非线性之力----》空间中的负能量产生的力----》在空间中合成的'混沌’之力。 另一条是：以牛顿之力提升成抽象之力（数学之力），宣称自然界是由四种'力’组成的。他们用数学的变分法等手段，确立世间普遍通用的哈密顿函数代替牛顿力学，然后又将统计数学的波函数充当量子之力代入哈密顿公式，于是完全踢开了空间，用'物质产生的场’替代空间，数学出希格斯粒子，求出了63个基本粒子，无数个数学'场’，统一了自然界的'四种力’。其流程大致如下： 将各种具体的力抽象----》数学变分法（哈密顿函数）----》引进由统计数学的波函数（量子力学进入牛顿力学）----》用'场’代替空间（规范场论）----》用标准模型的希格斯机制统一'四种（抽象）力’-----》提前进入宇宙、自然界的大统一（用小小太阳系的一些定律统一由一百亿光年直径的巨大宇宙。 3）我认为科学的第二条路是弯路，人类不能在这方面浪费更多的财富了。 三：牛顿第三定律。 “作用力等于反作用力”，这就是使用了抽象力的结果。这反作用力是什么力？是引力、电磁力？是强力、弱力？ 一块陨石落在大桥上，其力超过桥面的承受压力，桥面断，陨石落入水中，桥面上的反作用力能等于陨石的冲击力？假若陨石的冲击力没有超过桥面的承受压力，但超过了桥面的弹性系数，则桥面变形，陨石静止于桥面上的一个坑中，这是因为桥面钢板中的分子相互挤紧了，分子间产生了范氏力等抵抗之力，桥面变形，当范氏斥力因变形而变大，等到总的范氏力等于冲击力时，使陨石静止，桥面变形也结束。这是靠变形的代价产生的力。假若大桥面上有厚层的松土，陨石在松土中磨擦而静止了下来，这应该称为磨擦力，用神秘的“反作用力”也不很合适。 反作用力可以理解为：物体遇到应力时产生应变的过程。作用力在空间中损失了各种能量，才能最后平衡，作用力与反作用力是'被相等’了。可以说，“相等”二字是多余的。 钻探石油的井下钢钻杆有数千米之长，在旋转过程中很容易引起井内钢钻杆断裂。研究这些机械的力，牛顿三大力学定律用不上，因为牛顿的'力’并没有触及'力’的本质；还有如'重心的产生’等，必须使用分子键力，'物间空间’等去解决这些问题。（未完） |
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