下帖一天,点击率超过二十,且有五位朋友表达了意见,感到非常高兴,再次有与《挑战相对论》相见恨晚的感慨。
特别高兴的是,“持相”的朋友也发了言,居然把我的观点当成是支持相对论的了。相对论有其合理的内容,我当然要拿来为我所用;但相对论把时空拟物化,搞什么洛伦兹变换,我们统统不需要,还会认为我是“持相”的吗?我之所以把惯性定律修改成了惯性原理,只是为了弥补牛顿力学的缺陷,并不需要空时变换和相对论。清华小猪(想必与“清华”有点渊源?但与“小猪”联系在一起,似乎有点不伦不类,“搞笑”也要文雅一些好?)先生,赶快离开持相行列吧。
各位朋友的来帖,恕我不一一作答了;顺致各位朋友新年元旦好。请看下面的帖子。 12:46 03-12-31
关于“惯性原理”的对话
作者:孟 源
甲:听说你设计了一个受恒力作用的惯性系?
乙:不是设计,而是描述了一个引力世界里的惯性运动体系。当然,说是描述,还是有所取舍的,并非按客观存在的蓝本照搬照抄。
甲:取了些什么?又舍了些什么?
乙:取的是符合描述对象引力系基本要素的内容,舍的是会对这个惯性体系起干扰作用的因素。
甲:愿闻其祥。
乙:这个体系是唯一的,周围没有其它的体系对其起干扰作用。
甲:可以接受,理想化的体系都是这样描述的。这个体系里都有些什么东西呢?
乙:体系里可以有我们地球上的一切物体,但这些物体都有些理想化的性质。
甲:怎样理想法?
乙:这个地球是一个三轴等长的刚性球体,相应形成了一个三轴向心的引力场;这个刚体表面非常光滑,光滑到任何物体在其上运动时阻力为零,可以在其上保持其运动状态。
甲:你说的是一个引力系?
乙:不错,确实是一个引力系。但这个引力系里的物体不会改变其运动状态或保持其惯性运动状态。
甲:请说清楚保持什么样的惯性运动状态。
乙:静止的物体永远保持其静止状态,运动的物体永远保持其匀速圆周运动状态,其线速度....
甲:慢,你的叙述或许有些道理,但圆周运动可不是惯性运动,而是受力作用的非惯性运动。
乙:你那是按照牛顿的惯性定律来理解的。请不要忘了我们描述的惯性体系的前提条件就是受恒力作用;物体既然已经是受力作用,且为刚性表面的反作用力所抵消,你说该运动物体将作什么运动?
甲:当然是匀速圆周运动。可是把圆周运动说成是惯性运动,总觉得别扭。
乙:你那是思维习惯使然。因为我们说的惯性原理是“不会改变其运动状态”,并未特指何种运动状态。因此只要调整一下思维方式,一切就都好理解了。
甲:刚才打断你的话了,请继续讲下去。
乙:说到哪儿啦?对,说到惯性原理的惯性运动状态。归结一句话,保持其运动状态不变。
甲:保持运动状态?保持静止或匀速直线运动状态吗?
乙:你的思维习惯还是没有改过来,物体的运动状态并非只有匀速直线运动一种。物体的基本状态是两种:一是静止,二是运动。而运动又有粒动和波动,粒动又有匀速运动和变速运动,变速运动又有直线运动和曲线运动,曲线运动又有三维运动和高维运动...;所有这一切运动状态都将保持不变。
甲:照你这么一说,岂非所有的运动状态都成了惯性运动状态了?
乙:可以这样理解。但保持静止状态不变,是指保持其与引力中心的距离不会变,保持匀速运动状态不变,是指保持匀速运动的速度不变;保持变速运动状态不变,是指保持变速运动的频率不变;保持曲线运动状态不变,是指保持曲线运动的周期不变,....。如果静止物体与引力中心的距离(即高度)变了,匀速运动的速度变了,变速运动的频率变了,曲线运动的周期变了,多维运动的维数变了,等等,都意味着受到了恒力以外的力的作用。
甲:如何理解你所说的恒力?
乙:字面意义很简单,就是大小和方向都不改变的力。符合这一条件的力,只有引力;因为无论怎样运动,指向引力中心的方向是不会变的。但不能理解为在同一个引力场中,不同的物体都有相同的引力;因为每个物体的位置不同,与引力中心的距离不同,引力的大小当然也各不相同。但如果与引力中心距离相等的点,由点所连接而成的线和面,就会构成一个球形表面,在这个面上的物体,所受到的引力是恒等的,是为恒力。这样的恒力面,在一个引力系统中,每一个特定物体都有其相应的恒力面,因此可以有无数个恒力层面。换句话说,在这个引力系统中,每一个物体受到的引力都是恒力,虽然它们的引力值各不相同。
甲:在你说的惯性系里,如何理解恒力以外的力的作用呢?
乙:与现实的地球环境一样,牛顿第二定律和第三定律继续成立,不需要加以任何变换。
甲:照你所说,我们所生活于其中的地球,不就是一个受三维向心恒力作用的惯性系吗?
乙:确实如此,但严格说来,又只是个近似的惯性系。
甲:为什么?
乙:忘了一开始就提出的限制条件啦?
甲:那些限制条件?
乙:就是理想化的条件。第一、地球不是唯一的物质系统,而是多层次复杂巨系统中极其普通的一员,各系统、各成员之间要相互影响而摄动;第二、地球不是均质的、三轴等长的刚体,而是一个表面地形复杂的圈层体,因此引力的分布,也不是绝对严格意义上的三维向心引力场。其三、地球在自转,在转动过程中,要出现所谓的达兰贝尔力,这个力在地球上不是均匀分布的,而是象气候一样按纬度分带的。此外,多多少少还有一些其它因素。
甲、那岂不是又不能成立了?
乙、可不能这么说,惯性系的基本要素还是具备的;已经在很大程度上接近真实了,因此只能说是近似的。
甲、那么你所说的受恒力作用的惯性系和牛顿的惯性系的区别何在呢?
乙、牛顿的惯性系是两维平面(包括爱因斯坦的升降机理论)的,无法与任何三维的运动系统相协调,因此是一个虚拟的、超理想化的系统。而建立在我们提出的惯性原理基础上的惯性系,是三维球形曲面的,适应于物质世界的任何一个运动系统,因而是现实的、最接近真实的惯性系统。
甲、听说你的惯性原理还有推论?
乙、确实有。但在惯性原理还没有被人们认同之前,人家还没有弄明白你的基本思路,就一古脑儿提出来,纠缠在一起,以至根本不知道你在说些什么,实在是画蛇添足,是一处败笔。
甲:那还是先不讨论为好。
乙:谢谢!欢迎继续与我合作探讨。