自然哲学之物理原理

(自然界与力的统一)

叶  波

源于牛顿  高于牛顿

时空是什么? 力是什么? 电、磁和光又是什么? 天体如何演化?

牛顿三大定律可证明吗?  相对论错在哪里?

从大陆漂移能推出大陆消亡吗?

(封面)

目录

前言
第一章  自然界的物理本质
第一节  什么是物质
第二节  物质和运动
第三节  什么是空间
第四节  什么是时间
第五节  质量、动量和能量
第六节  有限和无限
第七节  点线面问题
第八节  绝对参考系问题
第九节  自然界结构原理
第二章  力的物理本质
第一节  力的三要素
第二节  力的精确定义
第三节  牛顿三大定律的证明
第四节  力的机制
第五节  斥力和引力
第六节  弹性力
第七节  压力和支承力
第八节  摩擦力
第九节  万有引力
第十节  力的概念的起源
第十一节 碰撞在自然界中的地位
第三章  电、磁和光的物理本质
第一节  电的物理本质
第二节  以太、以太风和以太涡旋
第三节  磁的物理本质
第四节  电子的轨道磁矩与自旋磁矩
第五节  磁光效应
第六节  太阳角动量疑难
第七节  太阳黑子疑难
第八节  旋转体磁效应
第九节  回磁效应
第十节  麦克斯韦的分子涡旋模型
第十一节 电磁感应
第十二节 电磁力
第十三节 电磁振荡和电磁波
第十四节 光的物理本质
第十五节 波粒两象性
第十六节 3K微波辐射的物理实质
第十七节 光电效应的物理实质
第十八节 光速不变原理的物理实质
第十九节 狭义相对论错在哪里
第二十节 光速可变试验
第四章  天体演化的物理本质
第一节  大陆漂移
第二节  地球膨胀
第三节  大陆漂移的力
第四节  地球上的氧、氮和水是从哪里来的
第五节  卫星和行星的演化
第六节  从大陆漂移到大陆消亡
第七节  恒星的光和热是从哪里来的
第八节  暗物质和暗能量
第九节  宇宙模型
第十节  宇宙大爆炸吗
第十一节 广义相对论问题

前言

       21世纪的曦光，交织着人类对未来的希望，已经从东方的地平线上映射出来。
    在向新世纪迈进的时候，回顾牛顿力学的曲折经历，探求物理学的发展趋向，是十分有意义的。
      1687年，依萨克•牛顿经过多年的潜心研究，终于出版了他的《自然哲学之数学原理》。
      牛顿是人类几个杰出的伟大天才之一，前苏联斯托列托夫曾经说过：“我们看到，小溪是怎样汇集成大河，大河又是怎样汇集成大海的，……而在这些小溪的各个源头上要永远铭刻上同一个不可忘却的名字——牛顿” 。我认为，这一评价其实并不为过。
       但是，牛顿告诉德勒姆（Dreham）说：为了避免让那些在数学上知之甚少的人损害我的思想，我故意把《原理》写得深奥一些。
       这一“故意”被后来者仿效和滥用。也就是说，有些人只强调事物的数学原理，而不管其物理实质，把一些本来十分简单的东西弄得复杂无比，不可理喻。其复杂程度足可以把牛顿经典力学大厦全部推倒！这大概是牛顿所没有想到的，也不是牛顿所愿意想到的吧？
       本人穷四十年之探索，终于在事物的物理本质上有所突破，有了一些新的认识。这就是我把这本书取名为《自然哲学之物理原理》的原因了。这本书侧重于物理原理，它与牛顿的《自然哲学之数学原理》侧重于数学原理是不同的。希望这两个原理能相互补充，以正视听。
       时空是什么? 力是什么? 电、磁和光又是什么? 牛顿三大定律可证明吗? 相对论错在哪里? 天体如何演化? 从大陆漂移能推出大陆消亡吗? 相信你读完本书后，对上述问题会有一个新的认识，同时对数学原理和物理本质也会有一个正确的评价。
       其实，在今天，高于牛顿是件很容易的事，因为我们可以站在牛顿的肩膀上。

第一章  自然界的物理本质

第一节  什么是物质
        在生命和人类诞生以前，物质就是存在的，世界和人类都是因为物质的存在而存在。物质构筑了纷繁美丽的大千世界。因此，世界是物质的。
    什么是物质？
       列宁给物质下了一个哲学定义：“物质是标志客观实在的哲学范畴，这种客观实在是人通过感觉感知的，它不依赖于我们的感觉而存在的，为我们的感觉所复写、摄影、反映。”
    于是,在哲学中，物质是不依赖人的意识而存在的客观实在。物质第是一性的，意识是第二性的，物质决定意识，意识从属于物质。
        但是，意识是有了人类以后才有的。即使没有意识，物质也照样存在。因此，不应该把物质同意识扯在一起。没有意识，什么是物质？所以，应该在客观世界中去寻求物质的定义。
        什么是物理意义上的物质呢？
        只要全面认真地考察一番，不难知道物质是对空间的占有。凡是能相互碰撞的东西就是物质，或者说有质量的东西就是物质。
        根据动量守恒定律，在碰撞过程中，总动量保持守恒。能相互碰撞的东西一定具有动量，从而一定具有质量。当然，这里的碰撞包括人们宏观上看得见的和微观上看不见的。
    我们知道，意识或精神是不会占有空间，也没有质量的，它们是不会发生碰撞的，因此它们不是物质。
        物质的这一定义是不会和意识产生任何矛盾的，而且和人们哲学上的物质概念也是兼容的。
        人体是靠视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉来感知世界感知物质的。人体的感觉并不一定是完全可靠的，同时人体的感觉只能感知自然界很少的一部分。例如，我们看到的影子、虚象、海市蜃楼等就不是物质，因为它们不会占有空间，不会发生碰撞，也没有质量。但是它们是客观存在，可见客观存在的东西并不一定是物质。只有客观实在的东西才是物质。我们看到的世界只是客观世界的很少的一部分。原子分子和暗物质我们就看不到。人们听到的声音不是物质，是空气分子运动而产生的声波。嗅觉、味觉和触觉所感知的当然是物质，但只是物质中很少很少的一部分。
        什么是质量？
        质量是对物质的量化，也就是物质的多少。怎样来求出质量的多少呢？实际上,可以根据动量守恒定律来测量物质的多少。人们用“千克原器”作为质量的的基准，使它去碰撞待求质量的物体，只要测出它们碰撞前后的速度，就可以用动量守恒定律公式求出另一个物体的质量。
        测量物体质量最简单的方法是利用受力平衡，例如使用天秤或弹簧秤。称量的方法归根到底仍然是在使用碰撞的方法，只不过这种碰撞是人们看不到的。因为力是物体间的相互碰撞，我们会在第二章中详细地讨论这一问题。
        什么是物体？物体这一概念可以看作是不解自明的，如果硬要下个定义，则物体是由不同物质、不同层次构成的某个整体。其实物质也是有一定层次的，因此物体和物质并没有一个严格的界线。只不过在物体和物质这两个名词同时使用的时候，似乎物体的层次和结构要更大一些，所包含的物质种类要更多一些。
        从所掌握的资料来看，物质结构有一个重要的特点，那就是物质以不同的层次分布，这种分布是不连续的。目前，通常认为可分为微观、宏观和宇观三个大的层次，每个大的层次又可以再分为若干个小的层次。
1、微观系统的层次
        微观系统是指目前已知的分子、原子、原子核和基本粒子所构成的物质系统。
2、宏观系统的层次
        宏观系统包括地球上的物体、卫星、行星和恒星所构成的物质系统。
3、宇观系统的层次
        宇观系统一般是质量或尺度很大物质系统。它包括星团、星系、星系团、超星系团和总星系所构成的物质系统。
        物质的层次是互相联系和无限可分的。任何一个物质层次无不都是上有更高的层次，下有更深的层次。层中有层，层层相联。任何一个物质层次只是无穷层次系列中的一个“关节点”，从而形成层次的等级性。某个层次总是由下一个或下几个层次所组成。
        物质的种类极其繁杂，性质也千奇百怪。就拿恒星来说吧，太阳只是一颗普通的中等恒星。恒星中有光度比太阳亮几十万倍的巨星，也有光度只及太阳几十万分之一的矮星；有的恒星体积比太阳大千、百倍甚至百亿倍，但密度只有地面空气的千、万分之一，有的恒星体积比地球甚至月亮还小，但密度却大到水的密度的几万倍甚至于上亿倍；恒星的质量有比太阳质量大或小几十倍的，恒星的表面温度有几万到十几万度的，也有表面温度只有几百度的红外星；中子星的直径只有20到40公里，质量却同太阳相当，密度大到每立方厘米上亿吨，表面温度高达一千万度。
(未完待续)