牛顿为何比爱因斯坦牛,巨人的肩膀提供了帮助,但也引起了质疑
在同一高度让两块重量不同的石头同时落下 , 你猜哪一个先着地呢?也许你已经知道答案了 , 但是历史上第一个破解它的人 , 比你早出生了五个世纪 , 他还发明了早期的钟摆、温度计 , 望远镜等等 , 他就是现代科学之父略伽利略 。 他到底是如何做到的呢?
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其实第一个关注物体下落快慢的人并不是伽利略 , 而是古希腊伟大的哲学家亚里士多德 , 亚里士多德是这么说的 , 重量决定了物体下落的快慢 , 越重的也就越快 , 比如同一高度下 , 大石头就会比小石头落的更快 。 当时的人们都觉得说的太对了 , 所以这句话就成为了真理 , 直到伽利略的出现 。
为了做''可以永远滚动的小球''的所谓实验 , 伽利略装模作样地给斜坡上铺了毛巾 , 让小球在两个对接的斜坡上滚动 , 并记下滚上的高度 。 然后 , 去掉毛巾 , 再让小球滚动 , 并记下滚上的高度 。 不铺毛巾的小球 , 比铺毛巾的小球滚的高 。 他就以此断言 , 如果物体受到的阻力为零 , 速度就不会减小 , 物体会以恒定不变的速度永远滚动下去 。
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这就是牛顿第一定律中的匀速直线运动的依据之所在 , 就是说 , 牛顿对伽利略的说词 , 也深信不疑 。 但问题的要害 , 并不在磨擦不磨擦 , 而根本的问题在于 , 地球有地心引力 , 具体表现就是小球自身有重量 。 所以 , 无论有无磨擦 , 小球最后都会停止 。 这是重力本身的作用 , 与磨檫无多大关系 , 没有磨檫只能多滚几下罢了 , 并不影响小球最终会静止 。 显然 , 伽利略与牛顿并不是爱因斯坦 。
爱因斯坦在广义相对论里证明了惯性质量就是引力质量 , 这就是著名的等效原理 。 有人认为 , 等效原理没有用 , 可是 , 解决伽利略的问题正好用上等效原理 。 如果知道等效原理 , 就不会犯伽利略的错误 。 在这个问题上 , 伟大的牛顿上了伽利略的当 。 因为 , 在宇宙自然中 , 根本就不存在匀速直线运动 。 可惜 , 当时还没有爱因斯坦的广义相对论 , 如果要有爱因斯坦的广义相对论 , 也就不会有小球永远滚动这样违反物理学基本常识的笑话了 。 以致使伟大的牛顿力学竟然沦为一个近似正确的半拉子物理学理论 。
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对同一物理现象的描述 , 不同的观察角度可能导致不一样的结论 。 经验论为科学早期知识体系搭建提供了很大的帮助 , 然而随着科学发展 , 开始观察更大、更远的世界 , 一切经验都将局限于我们人类自身的观察条件与手段 。 因而最初的科学探究也开始让人们深信不疑了 。
【牛顿为何比爱因斯坦牛,巨人的肩膀提供了帮助,但也引起了质疑】相对论和牛顿力学实则以不同的角度 , 解读宇宙的物理规则 。 牛顿以我们自身所处的环境感知 , 对“力”做出了科学的物理描述 , 而爱因斯坦以更大的宇宙维度去解释了引力 , 以严谨的逻辑推导出了我们无法经验的宇宙感知 。 所以姑且不论先辈们的研究是否有可靠性 , 光这种精神就值得我们学习下去 。
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