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惯性2013最新认识 对于惯性我们有两种认识，一种，认为，惯性是物体自身的性质；另一种认为，惯性与另外的物体有关。那么惯性是什么呢？ 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。这就是 牛顿第一定律。物体的这种保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。根据惯性定律，我们对惯性的理解是，惯性是物体的固有性质。与其他物体无关。这是第一种认识。 通常我们把牛顿运动定律成立的参考系叫做惯性系。牛顿运动定律不成立的参考系叫做非惯性系。那么在惯性系中让我们说的惯性是什么呢？通常我们说，车启动时，人上半身由于惯性保持静止，人会向后靠；停止时，向前。人由于惯性保持运动所以向前。这里的惯性指的是物体具有保持原来的与参考系相静止或匀速直线运动状态的性质。就是说在惯性系中物体不受外力的时候，物体就会处于静止或匀速直线运动状态，这里的静止指的是与惯性系的静止，与惯性系的运动状态无关。这里的匀速直线运动指的是与惯性系的匀速直线运动，与惯性系的运动状态无关。那么惯性系有可能是运动的，有可能是变速运动的吗？有可能。例如，我们认为自由落体系就是一个很好的惯性系，自由落体系就是变速运动的物体。这样看来，惯性系中的不受外力时，物体保持的静止或匀速直线运动就完全变了，物体的惯性也完全变了。物体保持的静止或匀速直线运动状态是与惯性系的静止或匀速直线运动状态，在另一个物体看来就是受力变速运动状态。物体不受力，由于惯性保持的静止或匀速直线运动状态，也完全是物体受力的运动状态，在另一物体的描述。如果我们把这叫做惯性的话，那么这个惯性就是相对于参考系或说惯性系说的惯性。就是说在惯性系看来，物体不受力的时候，具有保持原来静止或匀速直线运动的性质。这样看来我们通常说的惯性系中的惯性不能离开惯性系来说，这里的惯性是相对于惯性系说的。这里就不能把惯性单独说成是物体自己的性质了（如果这里也叫惯性）。 这是第二种认识。 说到这里大家或许会很迷糊，本来惯性好好的，怎么说着说着就变成了两种惯性了呢？ 一种是惯性定律中的惯性，这里的的惯性是物体自身的性质，第二种是惯性系中的惯性定律，这里的惯性是相对于惯性系。这里的惯性怎么就与第一种惯性会不同呢？原来，惯性系中的惯性定律不是惯性定律。 首先，惯性定律中的不受外力指的是什么？是绝对的不受外力；而惯性系中的惯性定律中的不受外力指的是相对于惯性系的不受外力。‘相对于惯性系的不受外力'是什么意思呢？就是说物体有可能是受力的，但相对于惯性系来说就不受力了。例如，我们会把地球作为惯性系描述月球的运动，那么月球的不受外力时候怎么样呢？相对于地球静止或匀速直线运动，就假设相对于地球静止吧，那么这里的静止在太阳系看来，就是受力的，变速运动中，但这相对于惯性系地球来说，月球就是不受力的，由于惯性保持静止。其次，惯性定律中描述的静止或匀速直线运动状态指的是绝对静止与绝对匀速直线运动状态。而惯性系中的静止或匀速直线运动指的是相对于惯性系的静止或匀速直线运动状态。 这样的话，惯性系中的惯性定律其实不是惯性定律，只是与惯性定律的语言描述一样。即，在惯性系中，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。或描述成，一切物体总保持与参考系（或说惯性系）的匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 运动是物体自身的性质，还是物体与其他物体共同的性质呢？ 通常我们认为物体的运动是物体自身的性质，我也是这么认为的，但我们对运动的描述却是通过另一物体来描述的，即相对运动，这样物体的相对运动（通常我们简称为物体的运动）其实是两个物体的性质。不论两个物体那个物体运动状态发生改变，两个物体的相对运动就会发生改变。通常我们用速度不是运动的大小，那么速度的数值就是物体运动的大小，也是物体自身的性质；而‘相对运动'的大小（也叫运动差）就是速度的差，是两个物体速度的差值，简称速度差。相对论中认为所有的物体都是相对运动的，其实就是说的这个意思。而物体之所以相对运动其实是因为物体本身是运动的。而相对论认为绝对运动是不存在，那么我们就要对绝对运动进行定义了，如果都是绝对运动但说的不是一个内容，那就会产生误会。在这里我们把物体自身的运动定义为绝对运动。那么物体的速度或说运动的大小就是绝对速度。物体的运动即绝对运动相对于另一物体的运动（绝对运动）就是这个物体相对于另一物体的相对运动，简称相对运动。可见，绝对运动相对于另一绝对运动的运动就是相对运动。相对运动的大小或说速度就是速度差。通常我们说一个物体的速度是多少其实都是速度差。既然我们定义了绝对速度，那么绝对速度是相对于谁说的？我们如何求出绝对速度？既然物体的运动是自身的性质，那么就不能是相对于另一物体说的。因为所有的物体都是运动的。为什么说所有的物体都是运动的呢？物体的运动是相对于静止说的，所有的物体都是运动的，那么所有的物体的运动都是相对于静止说的。那么反过来，相对于所有物体来说的静止指的是什么？所有物体都静止的时候，就没有了运动，静止就变成绝对静止。就是说相对于所有物体来说的静止就是绝对静止。这样我们从理论上定义了绝对静止。绝对静止指的是相对于所有物体来说的静止，当所有物体都静止的时候就是绝对静止。 一个物体的静止可以是相对静止，但当所有的物体都静止的时候，静止就是绝对静止。我们说所有的物体都是运动的就是相对于绝对静止说的，相对于绝对静止的速度就是绝对速度，绝对运动的比较就是相对运动，绝对速度的比较就是相对速度，就是速度差。有时候，我们把速度差当做是一个物体的速度。例如我们说地球绕日运动速度。我们从理论上定义了绝对静止，那么绝对运动就是相对于绝对静止说的，不必寻找绝对空间了。有了绝对静止的定义我们知道，绝对运动是相对于绝对静止说的，那么绝对运动与绝对静止系到底存不存在无关。绝对运动与绝对静止系的关系是，如果绝对静止系存在，那么我们能够得出绝对运动的绝对速度，如果绝对静止系不存在，那么我们不能得出绝对速度的数值。绝对静止系的不存在不是说绝对运动就不存在，恰恰相反，由于绝对静止系的不存在，即所有的物体都不是绝对静止的，所以所有的物体都是运动的，所有的物体都是绝对运动的。绝对静止系的不存在恰恰说明绝对运动的存在。 这样我们对牛顿运动定律的理解就是，惯性定律说的不受外力是绝对不受外力，物体保持的静止是绝对静止，匀速直线运动是绝对匀速直线运动。惯性定律说的是所有物体绝对不受外力的情况。由于万有引力，所有的物体都是受力的，都是绝对受外力的，这样所有的物体都处于符合惯性定律的受力状态。所有物体的受力运动状态都是在物体符合惯性定律中不受外力的时候的运动状态上的改变。所以我们说惯性定律正确的揭示了力和运动的关系。正因为所有的物体都符合惯性定律，才有物体受力后符合牛第二定律描述的运动状态。 空间，物体存在于空间，我们是通过物体认识空间的，通过物体描述空间的。通常我们会把物体最为空间上的定点来描述空间，如果把绝对静止系描述的空间称之为绝对空间的话，那么运动的物体描述的空间就是相对空间。由于物体都是运动，运动可能不同，那么描述的相对空间是可以处于相互运动状态的，不是相互静止的。就是说不同物体描述的空间不是相互静止不动的，可能是相互运动的。这一点可以由迈克尔逊莫雷实验和《自然科学的哲学原理》的结合得出，牛顿在《自然科学的哲学原理》上面以确凿的口气写道： "绝对空间就其本性来说与外界任何事物毫无关系，它永远是同一的，不动的。" "绝对的，真实的数学时间本身按其本性来说是均匀流逝的，与外界的任何事物无关。" 。 这样。惯性系与非惯性系都是在受力物体中的选择。惯性系符合的与惯性定律描述一样但不是惯性定律的定律。这样所有的物体都可能是惯性系，与惯性系运动状态无关。而非惯性系通常是相对于惯性系说的，惯性系与非惯性系处于相互变速运动状态。惯性系与非惯性系都可以是惯性系，但两者对力的零点的定义不同或者说对不受外力的定义不同。力的零点都是根据参考系的受力状态来定义的，即与参考系产生相同加速度的物体受到的力就是零，或者说与参考系相同加速度的物体是不受外力的。 绝对运动是物体自身的性质，绝对运动的改变是物体自身运动的改变，例如牛顿水桶实验中水的变速运动。相对运动的改变，可能是物体自身的运动机家的样子发生改变，可能是另有一物体的绝对运动发生改变，这样相对运动都会发生改变。例如牛顿水桶实验中的水桶运动后在水桶看来水也是运动的。这种在水桶看来的水运动与上面水的自身运动或说绝对运动是不同的。牛顿水桶实验说明的就是水的自身运动与水桶看来的水运动的不同。 物体自身运动发生变化的时候必然是有外力作用在物体上，而物体与其它物体的相对运动发生变化的时候，不一定是外力作用在这物体上，有可能是外力作用在其它物体身上。也有可能是两者兼顾。在相对运动中，通常我们把作用在物体上的力叫做牛顿力，作用在其它物体或说参考系上的力也是牛顿力但作用在参考系上的力在参考系看来就是物体受到力，这叫力的转换。参考系受到的力通过转换就能转换成物体受到力，这时转换成的力叫做惯性力。不论是牛顿力还是惯性力都能够改变物体与参考系间的相对运动，使相对运动的运动状态发生改变。通常我们把相对运动运动状态的改变叫做物体运动状态的改变，这样物体运动状态发生改变可能是受到牛顿力，也可能是由于惯性力的原因，但惯性力没有施力物体。因为惯性力是两物体间运动的一种转换，两物体间力的一种转换，是由于受力物体把自己看做不受力造成的。这样物体间相对运动状态的改变就变成是另一物体受力产生的。 绝对运动与绝对速度 每个物体的运动都是绝对运动，但由于绝对静止的不存在，那么绝对运动的大小即绝对速度就不能描述出来。绝对运动只能通过另一运动的物体来描述即相对速度，即速度差。 物体间的相对运动也是相互运动，运动能够相互转换。即物体间的运动差对于两个物体来说是相同的。例如一个静止的物体和一个运动的物体，在运动的物体看来，即运动的物体把自己看成是静止的，静止的物体是运动的。同理，物体间的运动状态的改变也相互的，即加速度是相互的。通常我们把相对运动看成是一个物体的运动，那么运动的相互转换就是，Ｖｘ＝Ｖｙ．加速度的相互转换就是ａｘ＝ａｙ．力的转换的关系就是加速度相等，力的转换与质量成正比。即ａ＝Ｆｘ＼Ｍｘ＝Ｆｙ＼Ｍｙ． 这样可能一个是牛顿力，另一个是惯性力。参考系与物体间存在相互变速运动是产生惯性力的原因。 绝对加速度是存在的，但由于绝对静止和绝对匀速直线运动的物体不存在，所以绝对加速度只能相对描述即相对加速度。 运动或说变化的相互对应就是时间 时间，是所有运动物体所具有的，或说所有物体具有的，是所有运动物体的共量，即t=s1/v1=s2/v2=s3/v3=s4/v4=......。对于时间，我们可以认为时间就是运动的相互对应。一个物体的运动对应者其他物体的运动。这样我们认识到，时间与运动的大小无关，与运动的变化无关，与运动的状态无关。物体以某一运动状态从空间一点运动到另一点对应着其他物体从空间一点运动到另一点，与物体的运动状态是否发生改变无关。就是说不论物体怎么运动都对应着其他物体从空间一点运动到另一点。物体的运动就是时间。以前我们提出运动就是时间的说法，大家不以为然，把运动理解为运动有大小，所以时间有大小，所以运动就是时间的说法不对。通过时间就是运动的相互对应这样理解运动就是时间，就不会产生时间有大小的认识。运动就是时间即t=s/v。s/v表示运动。ｓ表示运动经过的空间，ｖ表示运动的大小，s/v就是一个与个别物体运动的大小无关的量，与个别物体经过空间的大小无关的量，是所有运动物体都有的。所有运动的物体的特点或说共性就是运动，‘运动经过的空间'比上‘运动的大小'恰好能够表示这个特点，即s/v能够表示运动，表示时间。时间会随着运动的延续而延续，不论运动是正方向运动或者说反方向运动都属于运动的延续，因此时间都会延续，即增加。例如，物体在空间沿着某一方向的运动，后来，物体又反方向往回，就不能说时间往回流动。例如动物从小长大为正方向，从大变小为反方向，那么假设能够从大变小，那么从大变小也是时间的延续，时间的流动，而不是时间回到过去。例如圆周运动，物体回到原点。无论怎样运动都属于运动的延续或说继续，因此时间只能延续，只能增加。 时间的数量化表示就是t=nTg。静止的时候没有时间吗？所有物体都静止的时候没有时间吗？不是的，都静止的时候也可以认为时间是存在的。由于没有运动或说变化，时间无法表示出来，因此也可以说没有时间，或说时间是静止的。此时所有的时间不论多长，都只能用物体在空间不动来表示即一个时刻。两个时刻才能显示时间的不同，显示出时间的流动性。一个时刻的时间也是运动的，但当我们用一个时刻表示时间的时候，一个时刻的时间就是相当于静止的。这就是为什么有飞矢不动的说法的原因。这里有一个用动表示静，用无限小不是零来表示零的问题。在惯性系与非惯性系中对力的零点或说不受外力的表示就不同，在惯性系中外力是零，在非惯性系看来就不是零；在非惯性系看来外力是零，在惯性系看来就不是零。惯性系与非惯性系之间的力存在这样的对应关系，F= F0或(f)x=x+ F。物体在非惯性系中受到惯性力与物体在惯性系中不受力是对同一物理现象的不同的描述。物体在非惯性系中受到惯性力等于物体在惯性系中不受力，即惯性力等于不受力。用F表示非惯性系中的惯性力，F0表示惯性系中的不受力，那么F= F0。F=-ma, F0=0,惯性力F为不为零的量，F0等于零，而F= F0说明惯性系与非惯性系对力的起点的定义是不同的。力的起点就是力的零点，力的起点是以前的叫法。根据运动的相互对应就是时间，那么惯性系中的钟表与相对于惯性系运动的惯性系中的钟表，属于运动的相互对应关系。惯性系中的钟表从空间一点运动到另外的一点对应着相对于惯性系运动的惯性系中的钟表从空间某一点运动到另一点，运动是相互对应的，与钟表是变慢或变快无关，所对应的运动是一样的，因此时间是一样的。与钟表的运动快慢无关。 一个物体是非惯性系是相对于惯性系说的，这个物体也可以作为惯性系，与此对应的是在这个参考系看来，一切物体总保持与这个参考系相互静止或匀速直线运动状态，直到有外力改变这种运动状态为止。例如在太阳看来，地球是非惯性系，但地球可以作为惯性系，地球作为惯性系的时候，，一切物体总保持与地球的相互静止或匀速直线运动状态，直到有外力改变这种运动状态为止。例如月球，月球不受外力的时候如果保持静止就是与地球的静止。惯性系与非惯性系对力的描述不同，惯性系的不受外力，在非惯性系看来是受到惯性力的；在非惯性系中的不受力在惯性系看来是受力的，在非惯性系中受力平衡，在惯性系看来是不平衡的。例如自由落体系中，与参考系一样加速度的物体在自由落体系看来是不受力的，在参考系中物体受力平衡或说不受外力，在参考系外看来受力不平衡或说受到外力。在惯性系中受到接触力，施力物体与受力物体一起以某一加速度运动，那么在以相同加速度运动的物体即非惯性系看来物体是不受力的，两个物体之间没有相互作用。如果在力的作用下发生弹性形变，那么弹性形变在非惯性系看来属于不受力的状态。反之，在惯性系中接触不受力的两个物体保持静止，在非惯性系看来两个物体确是受力的，没有发生形变的两个物体都受到惯性力加速运动。，没有发生形变的两个物体属于受力状态，物体受到外力，却不发生形变。此时的力不改变物体的形状。可见，惯性系与非惯性系对力的零点的定义是不同的。 牛顿力使物体自身运动发生改变，或说使物体绝对运动发生改变；惯性力是另一物体即参考系自身运动的受力，是物体相对于参考系的相对运动的改变。自身的绝对运动没变，没有受到（或说再受到）外力，即牛顿力。惯性力是另一物体受到牛顿力（或说外力）的转换。惯性力是物体间（或说物体与参考系间）相对运动状态发生改变的一种原因（或说一种力）。 参考文献：【１】《惯性独特视角》【２】《惯性力最新认识 2013》【３】《惯性系与非惯性系的对应关系式>》【４】《惯性系与非惯性系的对应关系式》【５】《《自然哲学的数学原理》第二部分》小马吃鱼【６】《关于《广义相对性原理独特视角》的公告>》【７】《迈克尔逊莫雷实验和《自然科学的哲学原理》的结合>》【８】《绝对运动的认识》【９】《惯性定律与惯性系两者中惯性的区别>》【１０】《绝对空间的相对描述--相对空间>》【１１】《既是惯性系又是非惯性系的参考系>》【１２】《牛顿运动定律适用范围的推广>》【１３】《惯性系符合的是不是牛顿运动定律>》【１４】《物理学中量的计算与相对论的关系>》【１５】《运动就是时间》新浪博客小马吃鱼【１６】《引力与惯性力等效的原因>》【１７】《时间是否均匀流逝的问题》【１８】《时间》百度文库小马吃鱼２０１３年１０月２９日２１：１８：３６吴兴广
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