“作用力”與“重力(萬(wàn)有引力)”之間的根本區(qū)別是什么?

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  凡是接受過(guò)正規(guī)中等以上教育的人都學(xué)過(guò)牛頓的三大運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律。前者所涉及到的力是“作用力”,后者所涉及到的力是“重力”,或叫做“萬(wàn)有引力”。

  雖然從本質(zhì)上講,力就是兩個(gè)物體之間的相互作用,但是,從力與加速度之間的因果關(guān)系上講,作用力與重力之間存在著根本的區(qū)別。所以,它們是性質(zhì)完全不同的力。

  我們知道,不管是什么形式的力,只要是力就一定與加速度有關(guān)。兩個(gè)同時(shí)處于靜止的物體之間不可能產(chǎn)生出力來(lái)。兩個(gè)以相同速度運(yùn)動(dòng)的物體即使緊靠在一起它們之間也不可能產(chǎn)生出力來(lái)。只有在兩個(gè)物體之間存在相對(duì)加速度的前提下,它們之間才有可能產(chǎn)生相互作用,才會(huì)產(chǎn)生出力來(lái)。

  眾所周知,牛頓的“萬(wàn)有引力定律”是一個(gè)獨(dú)立于三大運(yùn)動(dòng)定律之外的定律。這個(gè)現(xiàn)象不是沒(méi)有其原因的。原因就是作用力與萬(wàn)有引力存在著不可調(diào)和的根本區(qū)別。那么這個(gè)區(qū)別是什么呢?它就是力與加速度因果關(guān)系上的根本區(qū)別。

  作用力與加速度之間的因果關(guān)系說(shuō)到底就是:力是產(chǎn)生加速度的原因。這就是為什么在物理學(xué)中“力”被定義為:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。當(dāng)然,目前在物理學(xué)的這個(gè)定義中并沒(méi)有明示出作用力與重力之間的不同。但嚴(yán)格來(lái)說(shuō),這個(gè)定義指的僅僅是“作用力”而不是“重力”。這是物理學(xué)尚存的一個(gè)發(fā)展空間。這么說(shuō)的原因是因?yàn)椤爸亓Α睂?shí)際上并不是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而是由物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變所造成的結(jié)果。也就是說(shuō),在萬(wàn)有引力現(xiàn)象中,所謂的“萬(wàn)有引力”并不是產(chǎn)生引力加速度的原因。相反,“萬(wàn)有引力”實(shí)際上是由引力加速度所產(chǎn)生出來(lái)的結(jié)果。雖然關(guān)于引力與引力加速度的這個(gè)因果關(guān)系目前還沒(méi)有被寫(xiě)入教科書(shū)里,但這只是一個(gè)早晚的問(wèn)題,因?yàn)檫@個(gè)事實(shí)是不可否定的。

  如果對(duì)作用力現(xiàn)象與重力現(xiàn)象的不同進(jìn)行比較的話,我們可以發(fā)現(xiàn):1)作用力與距離無(wú)關(guān),重力與距離相關(guān)。2)作用力與面積大小無(wú)關(guān),重力的大小與距離平方成反比。3)作用力的來(lái)源很容易找出來(lái),重力的來(lái)源不容易找出來(lái)。4)理論上作用力可以任意改變物體運(yùn)動(dòng)的加速度。任何外力都無(wú)法改變引力加速度。

  正是由于上述這些不同,因此牛頓的萬(wàn)有引力定律是根本就不可能與三大運(yùn)動(dòng)定律相提并論的。其實(shí),上述這些不同的原因都是來(lái)自作用力與重力的根本區(qū)別。而這個(gè)根本區(qū)別就是“力與加速度之間因果關(guān)系完全相反”。

  因?yàn)樽饔昧κ歉淖兾矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,因此,作用力是產(chǎn)生加速度的原因,所以,在作用力現(xiàn)象中,物體之間的相互作用是直接的。加速度是在相互作用的過(guò)程中產(chǎn)生出來(lái)的。這就不難理解,作用力與距離無(wú)關(guān),與相互作用的面積大小無(wú)關(guān),作用力的來(lái)源很容易找到,只要改變作用力的大小就可以相應(yīng)改變物體的加速度。例如,用火車頭拉動(dòng)一列車廂。作用在車廂上的力就來(lái)自火車頭的拉力;疖囶^的拉力與車廂之間的距離無(wú)關(guān),也與火車頭和車廂之間的連掛裝置的粗細(xì)無(wú)關(guān);疖囶^作用在車廂上的拉力越大加速度就越大。

  另一方面,因?yàn)橐κ怯梢铀俣犬a(chǎn)生出來(lái)的結(jié)果,因此,引力加速度是產(chǎn)生引力的原因。所以,在引力現(xiàn)象中,物體之間的相互作用是間接的,是通過(guò)引力加速度實(shí)現(xiàn)的。也就是說(shuō),引力加速度永遠(yuǎn)都是在引力出現(xiàn)之前就已經(jīng)決定好了的。正因引力出現(xiàn)在引力加速度之后,才會(huì)存在“無(wú)論引力多大都不會(huì)影響到引力加速度大小的現(xiàn)象”。并且,因?yàn)橐κ且铀俣鹊慕Y(jié)果,所以用尋找作用力來(lái)源的方法是很難找到引力來(lái)源的。

  目前,因?yàn)槲锢韺W(xué)家還沒(méi)有正確認(rèn)識(shí)到引力與引力加速度之間的真實(shí)因果關(guān)系,所以,還是把“萬(wàn)有引力”作為一種“作用力”看待。因此,把地球表面存在的引力現(xiàn)象想象成是地心發(fā)出的引力線造成的。其實(shí)這種想法是完全錯(cuò)誤的。前面已經(jīng)說(shuō)過(guò),如果引力也是作用力的話,它就不可能與距離有關(guān),也不可能與力線的多少(面積)有關(guān)。試想,單純把火車頭與車廂之間的連接裝置加粗的話就能增加火車頭對(duì)車廂的拉力嗎?當(dāng)然不能。所以,引力根本就不是作用力。

  在引力現(xiàn)象中引力的大小之所以與距離平方成反比,其原因并不是來(lái)自相互作用,而是來(lái)自加速度。是因?yàn)橐铀俣鹊拇笮∨c距離平方成反比,再加上引力是從引力加速度中產(chǎn)生出來(lái)的結(jié)果,這樣,在最后的引力結(jié)果中就出現(xiàn)了與距離平方成反比的現(xiàn)象。

  那么為什么引力加速度會(huì)與距離平方成反比呢?這是因?yàn)橐铀俣仁且粋(gè)“場(chǎng)現(xiàn)象”,是由場(chǎng)的特性決定的。而所有物理場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)形狀都是圓球形的。圓球形是由無(wú)數(shù)層球面構(gòu)成的。每個(gè)球面的大小都可以用數(shù)學(xué)公式A=4πr2來(lái)表示。產(chǎn)生引力加速度的場(chǎng)是構(gòu)成物質(zhì)基本屬性的場(chǎng),筆者稱之為“質(zhì)量場(chǎng)”。凡是有質(zhì)量的獨(dú)立體都具備這樣的質(zhì)量場(chǎng)。質(zhì)量場(chǎng)的密度分布形式可以用數(shù)學(xué)公式表示為:D=M/4πr2。因?yàn)橐铀俣扰c質(zhì)量場(chǎng)密度D成正比,而質(zhì)量場(chǎng)密度與質(zhì)量M成正比,與距離r的平方成反比。所以,引力加速度也就理所當(dāng)然與距離平方成反比了。所以說(shuō),實(shí)際上引力加速度與距離平方成反比所反映出來(lái)的物理意義就是引力加速度與球形面積成反比。而這個(gè)球形面積就是質(zhì)量場(chǎng)的球面面積。因?yàn)檫@個(gè)場(chǎng)是物質(zhì)的基本屬性場(chǎng),因此,引力加速度的最終來(lái)源是物質(zhì)的基本屬性。

  從上述分析可以看出,作用力與重力之間在力與加速度的因果關(guān)系上是完全相反的。這種不同決定了這兩種力產(chǎn)生出來(lái)的現(xiàn)象不同。認(rèn)清這個(gè)根本的不同對(duì)我們理解作用力現(xiàn)象和引力現(xiàn)象具有決定性的現(xiàn)實(shí)意義。

  時(shí)至今日,絕大多數(shù)人還都對(duì)牛頓的萬(wàn)有引力理論堅(jiān)信不疑。其原因就是牛頓的萬(wàn)有引力理論太有道理了。然而,這種現(xiàn)象與物理學(xué)歷史上出現(xiàn)的托勒密宇宙地心說(shuō)非常相似。當(dāng)年人們也認(rèn)為地心說(shuō)太有道理了。后來(lái)在真相大白之后才知道,原來(lái)地心說(shuō)把地球與太陽(yáng)的主次關(guān)系給搞顛倒了。事實(shí)上在萬(wàn)有引力與引力加速度的因果關(guān)系上也是如此,物理學(xué)界把這個(gè)因果關(guān)系也給弄顛倒了。

  地心說(shuō)和日心說(shuō)不單純是科學(xué)問(wèn)題,它還是一個(gè)世界觀的問(wèn)題。這兩個(gè)世界觀是對(duì)立的。用地心說(shuō)的世界觀去認(rèn)識(shí)世界和用日心說(shuō)的世界觀去認(rèn)識(shí)世界得到的結(jié)果和結(jié)論都是不同的。同樣道理,在萬(wàn)有引力現(xiàn)象中,把引力看做是引力加速度的原因和看做是引力加速度的結(jié)果所形成的也是兩個(gè)相互對(duì)立的世界觀。根據(jù)這兩個(gè)不同的世界觀去認(rèn)識(shí)萬(wàn)有引力現(xiàn)象得到的結(jié)果和結(jié)論也是不同的。

  這就不難看出,討論“作用力與重力之間的根本區(qū)別”不單純具有重要的科學(xué)意義,而且還具有改變世界觀的重大意義。這絕對(duì)不是一個(gè)小問(wèn)題。只有在正確世界觀的指導(dǎo)下,人們才能正確認(rèn)識(shí)自然世界。否則就會(huì)南轅北轍。筆者相信,只要物理學(xué)家們用正確的引力與引力加速度因果關(guān)系去認(rèn)識(shí)萬(wàn)有引力現(xiàn)象,就一定可以徹底揭開(kāi)萬(wàn)有引力之謎。

  作者:馬海飛


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/gaozhong/285575.html

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