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不一樣的科普--不一樣的慣性。 2014-05-02 19:39:29
票友曾經想過有一天會寫些科普的東西,
但是沒想到竟然會從慣性寫起。
慣性明明是初中物理第一堂課的內容!

票友想不到居然會有人連慣性都不懂,
更想不到有人的物理知識,
不是來源於物理書,而是來自於哲學書!

票友也萬沒想到自己會和
從哲學書中學習“物理”知識的人糾纏那麼久。
這是票友一生最大的污點,
以後若有爭執,一定要和對方確認一下
他的“知識”的來歷。

票友曾認為對方的“執着”,
是類似中學生和大學生爭執負數能不能開方的行為。
票友錯了,票友嚴重地污辱了中學生。
票友有罪,票友罪大惡極,票友真心懺悔。

不知齊飛會不會來看票友這個帖子,
票友非常不歡迎齊飛來看,
票友希望狂妄無知的齊飛能糊塗一輩子,
死也做個糊塗鬼。

但是票友又沒有辦法不讓他看,
即使他騙票友說加票友到黑名單,
票友也沒辦法確認這件事。

所以喜歡看就看吧,
不過票友向齊飛保證,
對於你來說,這絕不會是個讓人心情愉悅的過程。
你會被票友百般羞辱,卻連個屁都放不出來。

票友從來不罵人是王八蛋,
票友證明一個人是王八蛋。
而且讓任何人都辯無可辯。

子曰:知之為知之,不知為不知,是知也。
票友就證明一下齊飛是
不知為知之,知之為不知的狂妄無知的小人。

正式開始普及不一樣的慣性了。

票友曾說慣性是一個定律。
老蘆和齊飛一唱一和,
差點沒笑抽過去。
堅持慣性是個“性質”,
和定律沒有一毛錢的關係。
老蘆還以票友“不懂”英文中
“性質”和“屬性”的區別為由,
將票友“請”到黑名單裡。

這證實了這二人都不懂何為慣性,
都是以不知為知之,
不但不明白自己其實不知,
反而嘲笑辱罵知之的人,
這證實了他們兩個人的狂妄無知。

所謂慣性定律,
其實是牛頓第二定律(力等於質量乘以加速度),
在力等於零時的一個解。

力等於零,則加速度等於零。
在觀測上,就是在不受“外力”作用的情況下,
物體保持運動狀態不變:
要麼一直靜止,要麼保持勻速直線運動。

票友將此話說給齊飛聽,證實了他的狂妄無知。
齊飛立刻就嚇傻了,不知如何是好,
再不敢提慣性是“性質”的事情了,
只好把牛頓扯出來給他擋槍,
污衊票友是在說牛頓狂妄無知。

所以票友說齊飛是“開口就錯,不開口也錯。”。
這個不開口也錯,就是慣性,
確實也可以被稱為“性質”。
齊飛不爭他一直堅持的這一點,
反而拉着牛頓當擋箭牌,
證實了齊飛的“知之為不知”:
齊飛只是看到一句“慣性是物體的一種性質”,
就咬住不放,卻根本不明白慣性到底是種什麼“性質”。

齊飛就是這樣以不知為知之,
以知之為不知的狂妄無知的小人。

慣性作為物體的一種“性質”,
其實是牛頓第二定律(力等於質量乘以加速度),
在力為大於零的一個常數時,
加速度的大小與質量的大小成反比。

或者當加速度為常數時,
力的大小與質量的大小成正比。

就是這麼簡單。
慣性定律說的是沒有外力,
則物體運動狀態不會自己發生改變。

慣性,是說的對於質量越大的物體,
想“同樣”改變它的運動狀態,
需要更大的外力。

或者反過來,同樣的外力,
對質量越大的物體,
改變他的運動狀態的程度就越小。

把慣性說成是性質也罷,
說成是屬性也罷,還是定律也罷,
都是對牛頓第二定律的一種定性不定量的文字描述而已。
考慮到票友將屬性定義成可以量化的物理量,
所以票友說慣性不是屬性,而是定律。

慣性定律和慣性,統稱牛頓第一定律,
包含在牛頓第二定律之中。
牛頓第一定律,也被稱為慣性定律。

行家一伸手,就知有沒有。
老越一句“有了牛同志一公式,這些哲學說法可有可無.”
實際上就是說的牛頓第二定律這個公式。

這樣自然帶來一個問題:
牛頓不可能不知道牛頓第一定律包含在第二定律之中,
那牛頓力學為什麼還要將第一定律單拿出來講呢?

剛才說到齊飛知之為不知的想拉着牛頓給他壯膽,
污衊票友罵牛頓狂妄無知。
這又證明了齊飛的“開口就錯”。
票友說的非常清楚,
是齊飛狂妄無知,不是牛頓狂妄無知。

恰恰相反,
如果牛頓不把慣性定律和慣性拿出來單講,
才說明牛頓狂妄無知。
只有把第一定律單獨提出來,
才說明牛頓不是狂妄無知的。

要知道這是個什麼原因,
就不得不談點物理學史才行。

大家都知道牛頓是個“狂人”,
卻不是個狂妄的人。
因為牛頓狂得起,
狂得天經地義。

對於當年的物理界來說,
牛頓是名符其實的
學富five car,才高eight斗的。
牛頓一個人取得的成就,
超過同一時代的其他物理學家的總和。

經典物理學,幾乎是牛頓憑一己之力,
創建並完善的。
如果把牛頓定律從經典物理學中全部摘出去的話,
則經典物理學幾乎就剩不下什麼東西了。
所以經典物理學也被稱為牛頓物理學。
就是這個道理。

牛頓自己也深知自己有多牛逼。
還用一句話來形容自己到底有多牛逼:
我只不過是站在了巨人的肩膀上。

那麼,是哪個巨人被牛頓踩在腳下了呢?

頭一個受害者,
就是被譽為“科學之父”,
“現代物理學之父”的伽利略。

寫下最暢銷的科普讀物
《時間簡史》的史蒂芬·霍金曾說過,
“自然科學的誕生要歸功於於伽利略。

伽利略能有這麼響亮的名號,
說明他肯定不是個一班二班戰士。

伽利略的成就非常多,
但是留下來還在用的特別少。
現在看來,伽利略對物理學最大的貢獻,
在於伽利略發明了“思想實驗”的概念,
後來被愛因斯坦發揚光大,
先後提出了狹義相對論和廣義相對論。

雖然現在說了不算了,
不過當年的伽利略可也是個狠人兒,
也曾把一些小巨人踏在他的腳下。

都有誰被伽利略騎在頭上呢?
第一個就是古希臘哲學家,
邏輯學家,科學家——亞里士多德。

現代人已經看不上亞里士多德的“物理學”了。
可是人類歷史上,
亞氏學說占據統治地位的時間遠遠超過伽利略和牛頓。
伽利略的理論,占據物理學最高點的地位,
不過幾十年的時間,
伽利略剛死,牛頓就出生了。

牛頓理論一統天下,
也不過一百多年的事情。

可是亞里士多德的學說,
流行了近兩千年!

亞氏理論被人類奉為真理近兩千年之久,
並不是因為那兩千年的人類都是傻逼。
亞氏理論“符合”人們的日常經驗和觀測,
才是最根本的原因。

認識來源於實踐,
與實踐落完全脫節的“科學”是不存在的,
只能存在於科幻小說中的“科學瘋子”身上。

比如亞氏發現,
如果不一直用力推動物體,
則物體一定會“自己”停下來。
現代的人知道摩擦力和空氣阻力等概念,
當年的人沒有這種概念,
自然會以為物體就是“喜歡”停下來。
要想讓物體“動”起來,
必須要持續用力推物體,
一旦停止用力,物體衝出一段距離後,
早晚會“自己”停下來。

所以亞氏認為,
運動本身,需要力的維持:
停止用力,則物體一定會越來越慢,
最終靜止下來。

這種理論完全符合人的日常經驗及“直覺”,
所以一直流行了兩千多年。

是伽利略開始懷疑,
並親自“驗證”亞氏的理論。

伽利略非常擅長做思想實驗,
比如說用思想實驗的方式,
證明了“重的物體比輕的物體先落地”的錯誤。
伽利略是這樣做的思想實驗:
如果重的東西比輕的東西先落地的話,
那麼把一個重的東西和一個輕的東西捆到一起,
會發生什麼情況呢?

是由於捆到一起後,總和更重,
所以比原來重的那快下落得更快呢?

還是原來重的那塊會被輕的那塊拉後腿,
所以下落速度會在原來兩塊東西的速度之間呢?

兩個反問,就證明了“重的物體比輕的先落地”的錯誤。
這個證明方式,
就和孔子一句“何以報德?”的反問,
就證明了以德報怨的錯誤是沒有分別的。
都是用“歸謬法”,
通過讓對方自相矛盾,
或用對方的理論或思路,
推導出荒謬的結論的方式,
證明對方的錯誤。

伽利略這樣的思想實驗還有很多,
這裡就不多講了,
需要注意的是,
伽利略並不只在腦子裡空想,
還特別擅長做實驗。

為了搞清運動的物體,
會不會自己停下來這個問題,
伽利略設計了這樣一個實驗。

做了兩個斜坡,
中間用一塊平板連起來,
類似於兩山夾一溝的結構。

從一側山坡上放下一個小球,
小球越來越快,
衝過峽谷,一直衝到對面山坡上,
速度開始越來越慢,
到達和剛才放手時差不多的高度時,
會停下來調頭往回沖。
就這樣周而復始,可以玩好久。

伽利略根據這個現象,
思考了一個問題:
小球衝下山坡後,
總是會衝到對面山坡和剛才放手時差不多的高度才調頭,
那麼如果沒有對面山坡遮擋,
是個一馬平川的平面的話,
小球就永遠也恢復不到放手時的高度,
那它就應該永遠也不會停下來。

伽利略將這種物體一旦動起來,
如果不受外力阻擋的話,
就會一直運動下去的這個特點,
叫做慣性。

伽利略繼續研究發現,
對於重量越大的物體,
如果想讓它停下來,
就需要越大的力。
於是認為物體這種動起來就不停的特點,
與物體的質量有關,
質量越大的物體,
就越不容易停下來,
慣性就越大。

這就是慣性的來歷。
是伽利略最先發現的。

雖說從相對論或量子力的角度來看,
慣性屁也不是,
但是對於當年的人來說,
伽利略提出的慣性,
完全打破了人的直覺。
對於當年的人來說,
是一個毀三觀的了不起的發現。

從伽利略開始,
人類對物理理論有個嚴格的判斷標準:
理論必須符合觀測,
否則就是一文不值的狗屎理論。
無論一種理論看起來有多美,
只要不符合觀測的,就都是狗屎。

伽利略取代了亞里士多得,
成了科學界的領軍人物。
在當年的地位,
不亞於後來的牛頓或者愛因斯坦。

所以後來牛頓提出他的力學定律時,
特意將慣性定律,
作為牛頓力學三定律的第一條。

有了牛頓第二定律,
第一定律本是可有可無的。
可是牛頓提出和伽利略沒有本質區別的第一定律,
先把伽利略釘在靶子上,
然後用第二定律,
證明了自己強過之前的所有人。

伽利略的慣性,只能定性,
可是牛頓的慣性,
不只定性,還能定量計算。
而且計算結果完美地符合觀測結果。

牛頓就用這種方式,
將伽利略踩在了腳下。

在牛頓之前,
很多物理學家都習慣於定性,
而不是定量地解釋我們這個宇宙。

是牛頓第一個,不僅定性,
而且提出定量計算的公式,
精確地預言實驗結果。

從牛頓開始,僅僅提出定性的理論的人,
沒資格被稱為科學家了,
如果僅僅定性,不能定量的解決問題的話,
這樣的理論,是沒資格被稱為“科學”的。

不一樣的科普系列,
還會繼續寫下去。
但是寫這類東西特別花時間,
要有足夠的空閒才行,
可能好些天才能寫一個。
票友慢慢寫,大家不要着急。
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