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要旨：四触经典物理学之要害 一、牛顿引力定律 为描述行星运动，牛顿发明了引力定律，垫定了天体物理学的基础。 牛顿引力定律说：两个星体的质量分别为M1、M2 ，它们相互吸引的力F与间距R的平方成反比，与两者质量的乘积成正比。数学表述如下：  这就是著名的牛顿引力定律。 我们要特别指出，牛顿引力定律是独立构建的，换言之，它不是由牛顿三大定律引申出来的。 笔者认为，牛顿引力定律是大自然中少有的接近真理的发现。 二、牛顿描述行星运动的模式——惯性/引力模式以地球绕日运动为例，作简要说明： 地球绕日运动的轨道很接近于正园形，偏心率仅为百分之1.67。 地球绕日运动的速度也很接近于匀速运动，速度为29.9公里/秒，变动在百分之一以内。以上数据，已经包括了太阳系的其它行星对地球绕日运动之轻微摄动所造成的影响。 为什么地球运行速度高达29.9公里/秒，却未能脱离太阳呢？牛顿认为是太阳的强大引力牵制着它，如果没有这强大的引力，地球早就以29.9公里/秒的惯性速度（相对于太阳）飞走了。这就是牛顿描述行星运动的惯性/引力模式 。 以下我们再作数学的简要说明： 为简化问题，仍把地球绕日运动认为是匀速园周运动。 质量为m的地球，以匀速V围绕质量为M的太阳，作园周运动，园周的半径为R 。在园形轨道的每一点上都有一切线方向，相邻点间的切线方向按园周的曲率变化着，这方向的变化意味着地球受到一向心力F1的作用，该力指向位于园心的太阳，数学表示为：  （4）式，即地球绕行太阳的运动方程，此即牛顿描述行星运动的惯性/引力模式。 三、“惯性∕引力”模式的逻辑缺失 牛顿的“惯性∕引力”模式很简单，好象也没什么不妥。但是经仔细推敲，我们说它在逻辑上是有问题的，以下逐一说明： 逻辑问题1：由（2）式表示的向心力F1，它是指向太阳的；由（3）式表示的引力F2，它也是指向太阳的。地球绕日运动的描述，必须有一个方向相反、数量相等的力——斥力来使之平衡稳定。地球的绕日运动已稳定达亿年计，缺少这个力怎么可以？但在牛顿那里，这个斥力确实没有。 物理系的细心的同学们，你们说是吗？ 逻辑问题2：牛顿当然知道上面的问题，于是用所谓惯性力来补偿：惯性力会使地球飞离太阳系，如果太阳的引力不拉住它的话。可是不要忘记，牛顿的所谓惯性力是沿切线方向的，它与引力方向垂直，并不是与引力方向相反，它怎么能与引力平衡呢？ 物理系的细心的同学们，你们说是吗？ 逻辑问题3：而且，把惯性又称为惯性力是自相矛盾的。惯性明明是物体保持静止或匀速直线运动的本性，是一种不受力的状态，力是与加速度连结在一起的，静止和匀速直线运动状态中哪里有加速度呢？怎么能把惯性又视为惯性力呢？这是不合逻辑的。 物理系的细心的同学们，你们说是吗？ 逻辑问题4：当然还可以说，地球绕日运动有离心力，离心力与引力平衡。牛顿力学告诉我们：用一绳子栓住一孔小铜币，当在空中作园周甩动时，会感觉到有相反的离心力作用到你的手上，与拉力平衡；若松手去掉拉力，小铜币就飞走了。 可是，在地球和太阳之间有这条绳子吗？没有啊！并没有一条太空绳索作为媒介，来传递相互作用，使太阳对地球的强大引力通过这绳索产生出方向相反、数量相等的离心力。 物理系的细心的同学们，你们说是吗？ 逻辑问题5：如果把（2）式表示的指向太阳的向心力F1，掉转180度，就把它当成是离心力了，它不是与引力相等吗？不是已经可以描述地球的绕日运动了吗？确实，现在就是这样做的，但这是不合逻辑的，在物理学中绝不可以没有理论依据而随意更改物理量的方向。 物理系的细心的同学们，你们说是吗？ 科学是以严肃严格为原则的，否则还能叫科学吗？“惯性/引力”模式的以上五个逻辑问题是经典物理学中重大的逻辑缺失和逻辑混乱，为其第七大不完备。 注：对于“鉴定先生”的宝贵意见，老阳建议：只需将提到第三定律的两句多余的错误的话删去，即可保持体系的牢固，现遵嘱办理。在此，向他们致谢！——笔者 2006年7月1日 （转载自张天健_560） (责任编辑：admin) |