牛頓這個人,幾乎可以說是家喻戶曉了。起碼在我很小的時侯其實就據說過這個,其中,印象比較深還是一個作家對牛頓的評價。
“自然和自然界的規律,隱藏在黑暗里。上帝說:讓牛頓出生吧,于是一切都是光明”
其實這是一首歌頌型的詩,并且以我的認識來看,這句話并不夸張,假如了解過牛頓的話,其主要的貢獻是牛頓三大定理和萬有引力定理。那么幾個文字怎么能改變對自然的認識。可能在之后的時間里相繼來對你們進行解讀。感興趣的話可以關注。
牛頓第一定理,也叫慣性定理。
任何一個物體在不受任何外力或遭到的力平衡時,總保持勻速直線運動或靜止狀態,直至有作用在它前面的外力促使它改變這些狀態為止。
笛卡爾說:
只要物體開始運動,就將繼續以同一速率并順著同仍然線方向運動牛頓第一定律現象舉例,直至遇見某種外來誘因引起的妨礙或偏離為止。
伽利略說:
一個運動的物體,如果有了某種速率之后,只要沒有降低或減少速率的外部誘因,便會一直保持這些速率
各位可以稍稍逗留辨析一下這幾段話的不同。核心思想是比較一致的牛頓第一定律現象舉例,在這個時期,因為對化學的好多認識并不健全,而且還沒有一個共識體系,不過,在這兒我并不想苦惱這個,我關心的是現今人該怎么更好的理解牛頓定理。
簡略來說就是對于一個物體而言,假若沒有遭到外界的干擾或則說,你沒“惹”它,這么它就靜止或則根據原先的形式運動,想上去確實是很美好的、簡單、也比較容易理解。并且,把它放眼到我們對周圍的觀察,或則我們腦部對自然的幻想,很其實,并不是這樣的。
先說靜止的部份:
靜止的還好說,只要不干擾它,大機率是不會動的。這點也是我們比較癡迷魔術的緣由、或者說反常的東西,說明我們都是有一個自己對自然的一個經驗的認識,例如,大地傾向于把所有的東西都拉回地面,這是我們的常識,這么飄浮在空中的東西都會變得比較神奇。這是反經驗的。這么按照這個定理的描述,說明向上的這些傾向當然就是大地對它的干擾。
靜止的東西傾是向于不動。這其實是一句屁話。那反過來,也可以說,假如想讓靜止的東西運動上去就必須施加干擾,這也是很亞里士多德說的。也是符合我們大多經驗的說法。而且對自然要思索的話,我們卻不能用這些方式來思索。這兒留一個扣,具體旁邊都會說到。
這么再說運動的部份
這兒要介紹伽利略的斜面實驗
在軌道的一邊釋放一顆鋼珠,假如忽視磨擦力帶來的影響,我們發覺鋼珠從左側滾下后,再從左側的斜面滾上,鋼珠將上升到與右側釋放高度相同的點;若將右側的傾斜角增大,鋼珠還是上升到原先的高度,但通過的路程比原先更長;假定左側的軌道為水平,鋼珠想要達到原先的高度,但是鋼珠難以達到原先的高度,鋼珠將永遠運動下去。
截取實驗的后半段進行描述,在平面運動的小球沒有遭到干擾,所以他將仍然運動下去,也就是保持原先的運動狀態。同樣的反過來說,假若有干擾,例如磨擦,這么運動會漸漸停出來。
這兒回到現實世界,在我們周圍的情況可能是反過來的,想要運動,則必須施加干擾才行,例如,騎單車。必須得努力的蹬車,它就會運動,必須施加力,物體能夠保持運動。定理的描述就跟經驗沖突了。
這兒我們先不討論變速的問題。把里面的邏輯抽離下來就是,就經驗而言,靜止的物體無需斥力也能維持靜止,并且運動的數學則須要施加力來維持運動。假如這些說法創立,這么說明在物體在不憐憫況下,所具有的特點是不一樣的。它們不具備共同的特點。這其實也是我們經驗的集成。有好多神奇的事情,也可以解釋成造物主的神奇造物。并且對于思索是不利的,為何如此說呢?由于這個邏輯的終點可能是對于難以理解和邏輯統一的內容都可以用這些方式來解釋,它是神奇的,特有的。這么假如我們要認識周圍的事物,那就得一件一件的來,由于它們不具備共同的特點。
然而若果根據牛頓定理來理解。那就是,物體的靜止和運動都不須要力來維持,而是在改變的時侯才須要,而且對小球做了推廣,覺得對所有的物體都是適用的。也就是物體在不憐憫況的特點是一樣的,且覺得所有的物體特點也是一致的。
綜合前面的解析,牛頓定理似乎在我們的日常經驗中似乎會形成一些矛盾,而且根據定理來理解世界都會變的簡單,闡明了,在沒遭到干擾的情況下物體的運動情況。同樣,假如我們看見物體的運動既不是靜止或則不是恒定的運動,這么我們的研究方向就可以定在為何這樣運動了,施加了哪些干擾,而不是神奇的現象。
{拿開車舉例,根據經驗,是使用不同的力,或慢或快,想要研發出愈發輕松的單車也是可以的。不過得漸漸實驗。并且對于牛頓來說就毋須這么麻煩了,只要曉得施加的力只是一方面,只要想到怎么減小磨擦就可以的,這樣就可能分開研究,之后組合就可以了。都可以搞定單車,但思考的路徑不一樣,那樣更好則可說仁者見仁智者見智。}
這兒還要留一個無獎競猜,里面的小球實驗,在現實中我們做實驗小球運動一定會停出來,假設,小球的半徑是一分米,這么問題是運動到多遠可以覺得是永遠的運動下去?{不然這個定理難以驗證了}
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