第307章广义相对论两大基本原理!(盟主加
第307章广义相对论两大基本原理!(盟主加一更!)
惯性这个词语,日常生活中我们经常遇到。
比如,一列火车疾驰而来,即便它已经开始刹车,但也不能立刻停下来。
因为我们知道火车具有惯性。
并且在普通人的认知中,物体的质量越大,则它的惯性越大。
然而,很少有人真正思考过,惯性的本质是什么?为什么质量可以衡量惯性的大小?
这是因为我们受到的教育,并不是从头开始的,而是预设了很多内容。
物理学严格算起来,应该是从伽利略开始的。
古希腊的那帮人,他们更注重的是思想的辩论,而不是具体的实验。
比如关于运动。
古希腊哲学家上来就研究运动的本质,讨论物体为什么会运动。
但是却不去研究物体到底是怎么运动。
说白了,他们不去研究过程,直接讨论结果。
而伽利略不同。
他是第一个将理性思维和实验结合起来的人。
他通过实验去研究物体的运动过程,从而发现规律。
其中惯性定律就是他最重要的发现之一。
伽利略认为物体的静止状态和直线匀速运动状态,是完全等价的。
并且他给这种状态起了一个名字,就叫:惯性系。
什么意思呢?
比如人在高铁上,如果把窗户都关上,假设轨道非常平滑,高铁没有一点颠簸。
那么其实人是感觉不到自己在运动的。
在没有其他参照系的情况下,是不可能分清匀速直线运动和静止的。
而所谓的惯性,就是物体保持这种状态的能力。
并且基于惯性系的概念,伽利略又发现了一个重要定律。
那就是相对性原理。
说的是在任何惯性系中,力学定律总是保持不变。
什么意思呢?
你在高铁上做自由落体实验,和你在地面静止时做自由落体实验。
两种情况下,看到的物体运动过程完全一样。
小球都是笔直下落,测出来的加速度也完全一样。
这就是相对性原理。
它非常符合人类的直觉体验,而且很容易用数学公式表达出来。
因此它和惯性定理一样,都是公理、公设。
意味着你可以去尝试证伪,但是没有办法证明。
牛顿完全继承了伽利略的两大力学定律。
在此基础上,提出了牛顿力学三大定律。
所以,牛顿说他站在巨人的肩膀上没有错,伽利略就是那個巨人。
牛顿是继承而不是生搬硬套。
首先,他给惯性定律下了一个严格的定义。
即一个质点或者物体在不受外力的情况下,它将保持静止或者匀速直线运动。
这就是牛顿第一定律。
牛顿就是牛顿,和普通人不一样。
他没有满足既有的定律,而是想的更深一步。
那物体要是在惯性运动的时候,突然给它施加一个力会发生什么。
这就是牛顿第二定律。
即力会改变物体的运动状态,产生一个加速度。
用数学公式表达就是f=ma。
不管是后世还是现在,只要是刚接触物理学的人,学到的第一个物理公式恐怕都是它。
看起来非常简单,小学生都会算。