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3.4 对质点动力学的认识 当将给物理学的研究画上句号的时候,不禁要问,我们对自然界真正认识了多少?俯瞰通篇,可以说,就像看天上的星星,一点点。这就是我们现在的真知同自然界本身的差距。质点,多么生动地说明了它的理论到对自然界终极认识的距离,多么准确地告知我们它的理论仅是一个认识自然界的开端理论。然而,这个理论却抓住了自然界最基本的东西--作用和物质的惯性,揭示出自然界普遍遵从的具有绝对性的力学规律。其中最根本的就是牛顿三定律,它们是对自然界因果关系最基本的阐述:第一定律是说无因无果。这就是不变与守恒,而这不变与守恒是由物质的最基本的属性--惯性决定的,并指出了改变物质运动状态的原因是作用力。因此,该定律是让我们从无因无果的角度出发来认识这个世界中物质的运动与变化,以及变化的原因和规律。换言之,就是让我们以无看有,以无因的不变来认识有因的变化,为我们正确认识自然界的运动与变化确立一个认识的绝对基点,即惯性基点;第二定律是说有因有果。它给出自然界最基本的因果规律,是对第一定律的定量化。而力并非虚假,所谓力就是物质之间的联系,它的实在性就体现在物质的存在形式、运动和变化上,突显出没有作用和物质的惯性就没有我们这个千变万化的世界;第三定律是对因果转换给出了等价交换的原则,即作用双方互为因果,彼此得失在量值上守恒于零。这就是变化中的不变,不平衡中的平衡,不守恒的守恒。牛顿的三个定律没有人造的痕迹,让整个的宇宙自我的运作起来,为我们勾勒出自然界的一幅蓝图。可见,质点动力学是个从物体相对运动中认识到的具有绝对内涵的理论,我们无视它的深刻涵义,仅把它局限在机械力学范围内来理解是狭隘的。只要我们承认因果关系,承认作用和物质的惯性,就没有不是牛顿力学的物理学。它是自然界的秩序,物理学的灵魂,我们必须把它作为认识自然界的总观点,不断探索,深入、细化我们对物质的物性、存在形式及运动形式、作用力和力学规律的认识,来逐步接近认识自然界遥远的终极目的。 回首本文,洋洋万言,却对物理学毫发无损,仅作了与众不同的解读。它以认识波粒二象性为起点,揭出了以推广已知规律的探索方式使物理学形成的一条起因质点动力学的错误链,让人们看到了物理学具有其发展与错误并行的规律;它指出了三种理论错误的必然性,挖掘了人们错认理论的根源,纠正了人们理论观念的错误,挑明了认知绝对化的弊端,划清了获取未知现象的方法与揭示已知现象本质规律的理论之间的界线、分开了认识自然界的两条腿,告知人们按自我想象不受任何已知的羁绊、大胆地去猜想乃是"三种理论"获取未知现象的成功秘诀,这也是人们探索未知世界的必由之路,从而使我们破除了对它们的迷信,在探索未知世界上其思想得到了彻底解放;它展现出如今的物理学除牛顿力学之外在理论上仍然是一片荒野,让物理研究者看到了物理学的真正饥渴,重新认识、研究它成串问题的必要。纵观本文不难明了,物理学的发展仅仅是基于牛顿力学和普朗克对能量量子化特征的揭示,正是这一个半理论推动了物理学在获取未知现象量的发展迈出了激动人心的两大步。但我们对这些现象在认识上的空虚、困惑,以及长期以来物理学发展的困难,无不说明由于错误理念的禁锢、真正理论的欠缺,已导致了我们物理思想的贫乏,也难以从创建方法上再催生出新东西。由此也不难认识到真正理论研究的重要。那么,在力学基本原理的指导下,从机制入手研究已知现象、根据建立理论的需求大胆地开拓未知现象,及时总结已知现象的规律来揭示其本质,在当今不失为认识已知、探索未知的理性选择。愚者认为,一切现象都联系着场物质,自然界的一切作用都是通过场来作用。对于这个联系着自然界一切的纽带--能被我们想到却又难以捕捉的弥散于空间的场物质,它的物性、结构是什么?它与有形物体怎样联系着、自身又是怎样存在着、运动着、作用着?这些问题应作为我们理论研究和探索未知世界时刻不忘的追求目标。也只有揭开场物质的谜底,才能说我们在力学上基本认识了自然界。
参考资料: [1] 赵凯华,罗蔚茵。新概念物理教程:力学。北京:高等教育出版社,1995 [2] (美)A. M. 波蒂斯 H. D. 扬著。大学物理实验。北京:科学出版社:1982年2月第1版 [3] 赵凯华、陈熙深。电磁学。北京:人们教育出版社,1978年7月第1版 [4] 郭硕鸿。电动力学。北京:人民教育出版社,1979年2月第1版 [5] A.爱因斯坦著。相对论的意义。北京:科学出版社,1979年1月第6次印刷 [6] (美)A.P.弗伦奇著,张大卫译。狭义相对论。北京:人民教育出版社,1979年6月第1版 [7] 量子力学:曾谨言编著。科学出版社,1982年10月第2次印刷 [8] (美)A.C.艾龙根、(土耳其)E.S.舒胡华著。弹性动力学。北京:石油出版社,1984.9
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