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建其,你说: “守恒定律分为内部守恒定律(与规范对称性有关)与外部守恒定律(与时空对称性有关)两大类。从作用量原理以及Noether定理看,能量守恒、动量守恒、角动量守恒分别具有各自的变换生成元,它们属于外部守恒定律,彼此地位平等,谁也不比谁特殊,谁也不比谁高贵,凭什么说其中能量守恒定律是最基本定律呢?” 按照绝对静止系中牛顿定律成立的前提条件,动量守恒定律其实是对封闭系统物体内力作用平衡的表达,也是系统“惯性定律”的体现。如果把系统质心作为参照系来进行考察,以两个物体进行分析,对m1r1+m2r2=0做全微分,注意全微分公式不可以忽略高阶小量dmdr,由r1′=r1 +dr1、r2′=r2 +dr2、m1′= m1 +dm1、m2′=m2 +dm2,可推出m1′r1′+ m2′r2′=0;它表明用系统质心进行的数学分析与按照绝对静止系进行的数学分析结果一致。 当两个物体间没有发生相互作用时,m1′= m1、m2′=m2 由m1′r1′+ m2′r2′=0与m1r1+m2r2=0左右对应相减可得到: m1(r1′- r1)+m2(r2′- r2)=0,等同于 m1dr1+m2dr2=0; 两边再除以dt,即可得到m1v1+m2v2=0; 当两个物体间发生相互作用质量出现转移时,从m1失去或获得的质量Δm等于m2获得或失去的质量Δm;之后,两个物体间又处于没有发生相互作用的状况,可推出: (m1-Δm)v1′+ (m2+Δm)v2′=0或m1′v1′+ m2′v2′=0; 由m1′v1′+ m2′v2′=0与m1v1+m2v2=0可推出: m1′v1′- m1v1 = - [ m2′v2′- m2v2] 令Fdt= m1′v1′- m1v1,则有[ m2′v2′- m2v2]= -Fdt 这即是牛顿第二定律与第三定律共同的数学表达式。 牛顿第二定律又可以表示成F=[ m′v′- mv]/ dt=d(mv)/dt,而第三定律的则重点在于强调每一个独立的作用力必定有一个性质完全相同、方向相反的作用力与它成对出现。 在上述推导过程中,从m1失去或获得的质量Δm等于m2获得或失去的质量Δm并不是m1′v1′+ m2′v2′=0与m1v1+m2v2=0的必要条件,这反映了动量守恒与质量守恒(或能量守恒)并不是地位相同的等价关系。 确切地说,动量守恒定律属于人为制造出的与人为发明的笛卡尔数学系统自洽相容的“数学分析定理”,即便它没有正确体现能量交换定律(即守恒定律),例如非完全弹性碰撞就不具有动能守恒的特征,它在按照笛卡尔数学系统作出的观测分析过程中都保持成立。换句话说,动量守恒定律是采用笛卡尔数学系统进行理论分析的内部循环定理。自然界并不知道这些人为制造的理论。 你说“能量守恒与时间平移对称性有关”,这是根据人为制造的数学体系,用自己的理论对能量进行认识所反映出来的表象。比如,我通过BBS认识了JQS,就会把BBS上的JQS言论当成JQS的存在来对待,如果BBS上不再出现JQS的言论,可能就以为JQS不存在了,但事实并非这样,JQS的存在不由BBS来决定。同样,“能量守恒与时间平移对称性有关”并非是决定“能量守恒”的依据,只是人们认识把握“能量守恒”的实践反映。物理学原本不使用“公理”这样的数学概念,只使用自然规律、定律这样的概念,后来被理论研究弄杂了,也混合起来用。只要不误解就行,可能误解时特别说明一下即可。 你说:“您必须以E=KM为基本线索,去发展一个新的力学,然后用很经济的方式来要求E=KM的确成立(我的话的意思是:就像“引力质量”与“惯性质量”相等,这对应着一个新的引力理论,那么E=KM必然对应着一个新的力学)。这是你总想发现新理论的想法在作怪。事实上,E=KM只是提供了让人们重新对以前的经典理论进行完善和防止超越使用条件进行误用的依据。时空变换属于数学上的公理系统,与它试图反映的物理世界有差异。E=KM则是对物质本质的认识,不存在必须二者完全相容的事情。只有自己才能与自己完全重合,用数学体系去反映物质世界必定存在误差。误差太大的地方就不能再继续使用,人们另外去研究出可以适用于那个地方的理论就是了。 看了你需要把“唯物论、唯心论”,何为“第一性”的自然哲学思想先理解清楚,才能消除不切实际的把自己的期望强加于自然界的一厢情愿想法。提醒你:“唯物论、唯心论”决不是用“承认”的方式来进行判断,否则就可能变成“挂羊头、卖狗肉”的自欺者。 Ccxdl 2003年12月26日 |