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试论物理与数(8)
2014-09-29 | 阅:  转:  |  分享 
  


(八)

物理学与数学是人类文明史最古老的科学,同时物理学的发展是与数学密不可分的。最初的物理学只是一种哲学形式,主观、思辨、神秘的。自从数学的发展,用数学运的方法,对物理运动进行精确分析、计算,物理学才逐渐成为一门独立学科。为使数学更好为物理学服务,本文对物理学中存在的数学问题进行讨论。 一、关于弹性碰撞数学推导

弹性碰撞公式:M1V10=M1V1+M2V2①M1V102=M1V12+M2V22②

V1=;由①,②式联立推导而来这两个方程是否是连续函数,两个函数是否有交点,应由数学家来研究。其实①、②式是同一个方程;从方程解来看:M1=M2,V20=0时,V1=0,两个方程式都变为:V2=V10,两个方程无交点,方程无解,这是一个数学错误。

式是碰撞前与碰撞后的动量;②式是碰撞前与碰撞后的能量,①式是标量,②式是向量,两式能否联立需数学家判断。



二、关于杨氏双缝干射数学推导





杨氏双缝干射实验数学推导,存在着主观和数学错误,首先认为光是波;同一波长的两列波的干涉,干涉后由单色光变成多色光。下面对两种解法进行分析:

解法一,δ=r2-r1≈2asinα2asinα=kλ,k=1,2,3…,从图上看,光的干射条件:r2-r1=δ,δ必须是波长的整数倍,必须等于kλ。满足这个条件,在屏上才出现亮线。但是在数学上,三条直线交于一点,这些点是否落在EE/上?是一个数学问题。

从公推导来看:2asinα=δ=kλ,sinα≈tgα,tgα=,δ≈2asinα≈kλ=当α>5O时,sinα≈tgα,随着α角增大,波长λ增大。得出结论:光带两端波长大于中间的波长。这个结论是由数学误差造成的。从几个近似公式看:对于严格的定理和定律推导绝不能用近似公式推导,由于近似公式造成一系列的错误。

解法二:r22=D2+①r12=D2+(x-a)2②,

将两式减,则r22–r12=(r2+r1)(r2–r1)=4ax③

在D》2a的条件下r2+r1≈2D,④,r2–r1=kλ,⑤

④,⑤代入③式,∴2Dkλ=4ax,,λ=。从公式④,⑤看两个假设:

从④式看r2+r1≈2D,r2≈r1≈D;从⑤式看r2—r1=kλ,所以两式相矛盾。

杨氏双缝干射实验数学推导为了证明光是波,不惜牺牲物理学的逻辑性和数学的严密性,是物理学史的最大的造假,很难相信波动学说物理学家的数学水平。不禁让人想起光学史中‘微粒说’与‘波动说’之争,通过数学分析,不难得出结论。

本文指出物理学中存在的数学问题,大多数是数学应用错误,以及数学为物理学服务还是物理学为数学服务的问题。正确地应用数学可以推动物理学发展,反之会阻碍物理学发展。即要重视数学,又不使物理学数学化,当物理规律与数学逻辑相互矛盾时,应遵循物理规律,坚持物理学的理性思维的主导地位,不能照搬数学,为了数学完美,而牺牲物理学的美,正确使用数学是物理学当务之急。



作者:王绍棠7803008@163.com于2006-8-31(201















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(本文系瀚海白杨首藏)