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牛頓力學

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牛頓力學是牛頓在17世紀發現的,屬于經典力學范疇,是以質點作為研究對象,著眼于力的作用關系,在處理質點系統問題時,強調分別考慮各個質點所受的力,然后來推斷整個質點系統的運動狀態。17世紀牛頓實現了天上力學和地上力學的綜合,形成了統一的力學體系——經典力學。經典力學體系的建立,是人類認識自然及歷史的第一次大飛躍和理論的大綜合,它對科學發展的進程以及人類生產生活和思維方式產生極其深刻的影響。
詳細(xi)介紹 PROFILE +

定義

牛(niu)頓(dun)(dun)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(Newtonianmechanics)以(yi)牛(niu)頓(dun)(dun)運動(dong)定律和(he)(he)(he)萬(wan)有(you)(you)引(yin)力(li)(li)定律(見萬(wan)有(you)(you)引(yin)力(li)(li))為基礎,研究(jiu)速(su)度遠小(xiao)于光速(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)宏觀(guan)(guan)物體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運動(dong)規律。狹義相(xiang)對論研究(jiu)速(su)度能(neng)(neng)與(yu)光速(su)比擬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運動(dong),量(liang)(liang)(liang)子力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)研究(jiu)電子、質(zhi)子等微(wei)觀(guan)(guan)粒子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運動(dong)。從研究(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)范疇(chou)來(lai)(lai)(lai)說(shuo),牛(niu)頓(dun)(dun)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)同相(xiang)對論和(he)(he)(he)量(liang)(liang)(liang)子力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)相(xiang)區別,牛(niu)頓(dun)(dun)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)是(shi)經典(dian)(dian)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)成(cheng)部分(fen)。繼I.牛(niu)頓(dun)(dun)以(yi)后(hou),J.-L.拉(la)(la)格(ge)(ge)朗(lang)日和(he)(he)(he)W.R.哈密頓(dun)(dun)相(xiang)繼發展了新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)體(ti)系。牛(niu)頓(dun)(dun)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)所著(zhu)重的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)如(ru)力(li)(li)、動(dong)量(liang)(liang)(liang)等都具有(you)(you)矢量(liang)(liang)(liang)性(xing)質(zhi),而且牛(niu)頓(dun)(dun)方(fang)(fang)程是(shi)用矢量(liang)(liang)(liang)形式表達的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),故牛(niu)頓(dun)(dun)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)可(ke)稱為矢量(liang)(liang)(liang)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue);拉(la)(la)格(ge)(ge)朗(lang)日體(ti)系和(he)(he)(he)哈密頓(dun)(dun)體(ti)系所著(zhu)重的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)是(shi)系統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng),它具有(you)(you)標量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi),可(ke)以(yi)通(tong)過力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變分(fen)原(yuan)理(li)(li)建(jian)立系統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)方(fang)(fang)程,故拉(la)(la)格(ge)(ge)朗(lang)日體(ti)系和(he)(he)(he)哈密頓(dun)(dun)體(ti)系等可(ke)統稱為分(fen)析(xi)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)。因此,從力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)方(fang)(fang)法(fa)和(he)(he)(he)體(ti)系來(lai)(lai)(lai)說(shuo),牛(niu)頓(dun)(dun)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)同拉(la)(la)格(ge)(ge)朗(lang)日體(ti)系和(he)(he)(he)哈密頓(dun)(dun)體(ti)系相(xiang)區別;但從經典(dian)(dian)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基本原(yuan)理(li)(li)來(lai)(lai)(lai)說(shuo),拉(la)(la)格(ge)(ge)朗(lang)日方(fang)(fang)程和(he)(he)(he)哈密頓(dun)(dun)原(yuan)理(li)(li)同牛(niu)頓(dun)(dun)定律是(shi)等價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。然而,哈密頓(dun)(dun)原(yuan)理(li)(li)能(neng)(neng)應用于較廣泛(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)現象(xiang)。將(jiang)拉(la)(la)格(ge)(ge)朗(lang)日體(ti)系和(he)(he)(he)哈密頓(dun)(dun)體(ti)系(尤其是(shi)后(hou)者)應用于物理(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)和(he)(he)(he)天體(ti)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)中廣泛(fan)出現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)保守系統,有(you)(you)極大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)優(you)點。例如(ru),這兩個體(ti)系的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)(guan)點和(he)(he)(he)方(fang)(fang)法(fa)對天體(ti)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)攝動(dong)理(li)(li)論和(he)(he)(he)經典(dian)(dian)統計力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論性(xing)研究(jiu)有(you)(you)較大價(jia)值。

牛頓介紹

牛(niu)(niu)(niu)頓(dun)于1643年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)1月(yue)4日生于英(ying)格(ge)蘭(lan)林(lin)肯郡格(ge)蘭(lan)瑟姆附(fu)近的沃爾索普(pu)村(cun)。1661年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)入英(ying)國(guo)劍(jian)(jian)橋大學(xue)圣三一(yi)學(xue)院,1665年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)獲(huo)文(wen)學(xue)士學(xue)位(wei)。隨(sui)后(hou)兩年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)在家鄉躲(duo)避鼠疫,他在此間制(zhi)定了一(yi)生大多(duo)數重要科(ke)學(xue)創造(zao)的藍圖。1667年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)牛(niu)(niu)(niu)頓(dun)回(hui)劍(jian)(jian)橋后(hou)當選為(wei)劍(jian)(jian)橋大學(xue)三一(yi)學(xue)院院委,次(ci)年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)獲(huo)碩(shuo)士學(xue)位(wei)。1669年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)任劍(jian)(jian)橋大學(xue)盧卡斯(si)數學(xue)教授席(xi)位(wei)直到1701年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)。1696年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)任皇家造(zao)幣廠監督,并(bing)移居倫敦。1703年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)任英(ying)國(guo)皇家學(xue)會(hui)會(hui)長(chang)。1706年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)受英(ying)國(guo)女王安娜封爵(jue)。在晚年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),牛(niu)(niu)(niu)頓(dun)潛(qian)心于自然哲學(xue)與(yu)神學(xue)。1727年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)3月(yue)20日,牛(niu)(niu)(niu)頓(dun)在倫敦病逝,享(xiang)年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)84歲。

備注(zhu):牛頓(dun)是儒略歷(li)1642年(nian)12月(yue)25日(ri),即格里歷(li)(陽歷(li))1643年(nian)1月(yue)4日(ri),所以正確的出生日(ri)期是1月(yue)4號(hao)。

牛頓力學由來

牛頓(dun)(dun)力(li)學( Newton's Mechanics )是以牛頓(dun)(dun)運(yun)動(dong)定(ding)律為基礎,在(zai)17世紀(ji)以后發(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)。直(zhi)接以牛頓(dun)(dun)運(yun)動(dong)定(ding)律為出發(fa)點來(lai)研究(jiu)質(zhi)點系統的(de)運(yun)動(dong),這就是牛頓(dun)(dun)力(li)學。

艾薩克牛頓爵士(shi)試圖使用慣性(xing)與力的(de)(de)概念描(miao)述所(suo)有物體的(de)(de)運(yun)動(dong),所(suo)以他找尋出(chu)它們(men)服從確定(ding)的(de)(de)守(shou)恒定(ding)律(lv)。在1687年,牛頓接(jie)著出(chu)版了他的(de)(de)自(zi)然哲學的(de)(de)數學原理論文。在這里牛頓開創了三個運(yun)動(dong)定(ding)律(lv),到了今(jin)日還是描(miao)述力的(de)(de)方式。

牛頓力學相關

牛頓(dun)力學(xue)涉(she)及(ji)(ji)很多方面,他們都(dou)涉(she)及(ji)(ji)最基(ji)本(ben)的三個定(ding)律。

定律

牛頓第一定律

內容:一切物(wu)體在(zai)沒有受到力(li)或(huo)合力(li)為零的(de)作用時(shi),總保持靜止狀態(tai)(tai)或(huo)勻速直線運動狀態(tai)(tai)。

說明:物(wu)體都有維(wei)持靜止和作(zuo)勻速(su)直線(xian)運(yun)動(dong)的(de)(de)趨勢,因(yin)(yin)此物(wu)體的(de)(de)運(yun)動(dong)狀態(tai)是(shi)(shi)由它的(de)(de)運(yun)動(dong)速(su)度決定(ding)(ding)的(de)(de),沒有外力(li)(li),它的(de)(de)運(yun)動(dong)狀態(tai)是(shi)(shi)不會改變的(de)(de)。物(wu)體的(de)(de)這種性(xing)質稱為(wei)(wei)慣性(xing)。所以牛頓(dun)第(di)一定(ding)(ding)律也稱為(wei)(wei)慣性(xing)定(ding)(ding)律。第(di)一定(ding)(ding)律也闡明了(le)力(li)(li)的(de)(de)概念。明確了(le)力(li)(li)是(shi)(shi)物(wu)體間的(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)互作(zuo)用,指出了(le)是(shi)(shi)力(li)(li)改變了(le)物(wu)體的(de)(de)運(yun)動(dong)狀態(tai)。因(yin)(yin)為(wei)(wei)加(jia)速(su)度是(shi)(shi)描(miao)寫物(wu)體運(yun)動(dong)狀態(tai)的(de)(de)變化,所以力(li)(li)是(shi)(shi)和加(jia)速(su)度相(xiang)(xiang)(xiang)聯系(xi)(xi)的(de)(de),而不是(shi)(shi)和速(su)度相(xiang)(xiang)(xiang)聯系(xi)(xi)的(de)(de)。在日常生(sheng)活中不注意(yi)這點(dian),往(wang)往(wang)容易產生(sheng)錯覺。

注(zhu)意:牛(niu)頓(dun)(dun)第一(yi)定律(lv)并不是(shi)在所有的(de)參(can)照(zhao)(zhao)系(xi)里都成(cheng)(cheng)立(li),實際上它只在慣性參(can)照(zhao)(zhao)系(xi)里才(cai)成(cheng)(cheng)立(li)。因此常常把(ba)牛(niu)頓(dun)(dun)第一(yi)定律(lv)是(shi)否成(cheng)(cheng)立(li),作為一(yi)個(ge)參(can)照(zhao)(zhao)系(xi)是(shi)否慣性參(can)照(zhao)(zhao)系(xi)的(de)判據。

牛頓第二定律

內容:物(wu)體在(zai)受(shou)到(dao)合(he)外力(li)的(de)作用會產生(sheng)加(jia)速度(du),加(jia)速度(du)的(de)方向和(he)合(he)外力(li)的(de)方向相同,加(jia)速度(du)的(de)大(da)小(xiao)與(yu)合(he)外力(li)的(de)大(da)小(xiao)成(cheng)正(zheng)比,與(yu)物(wu)體的(de)慣性質(zhi)量成(cheng)反(fan)比。

公式:F=ma,F為合外(wai)力(li)

牛頓(dun)第(di)二定律定量(liang)描述了(le)力作用的(de)效果,定量(liang)地量(liang)度了(le)物(wu)體的(de)慣性大小。它(ta)是(shi)矢量(liang)式,并且(qie)是(shi)瞬時關系。

要(yao)強(qiang)調(diao)的(de)(de)是,物(wu)體受到(dao)的(de)(de)不為零合外力,會產(chan)生加速度,使物(wu)體的(de)(de)運動狀態(tai)或速度發生改變(bian),但是這種改變(bian)是和物(wu)體本身的(de)(de)運動狀態(tai)有關的(de)(de)。

局(ju)限:該定(ding)律只適用于宏觀物體的低速運動。

牛頓第三定律

內容:兩個(ge)物(wu)體之間(jian)的作用(yong)(yong)力(li)和反作用(yong)(yong)力(li),在同一條直線上,大小相等,方(fang)向相反。

需要注意:

(1)作用力和反(fan)作用力是沒(mei)有主(zhu)次、先后之分。同時(shi)產生、同時(shi)消失(shi)。

(2)這(zhe)一對力(li)是作用(yong)在不同(tong)物體上,不可能抵消。

(3)作用力和(he)反作用力必須是同(tong)一性質的力。

(4)與參(can)照系無關。

動量

定義

質點(dian)的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)m與(yu)其速度(du)v的(de)(de)(de)乘積(mv)。動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)矢(shi)量(liang)(liang)(liang),用符號p表示。質點(dian)組(zu)的(de)(de)(de)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)為(wei)組(zu)內各質點(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)矢(shi)量(liang)(liang)(liang)和(he)。物(wu)體的(de)(de)(de)機(ji)(ji)械運(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)都不是(shi)(shi)孤立地(di)發生的(de)(de)(de),它與(yu)周圍物(wu)體間存在著相互作用,這種(zhong)相互作用表現為(wei)運(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)體與(yu)周圍物(wu)體間發生著機(ji)(ji)械運(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)傳(chuan)遞(或轉移(yi))過(guo)程,動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)正是(shi)(shi)從機(ji)(ji)械運(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)傳(chuan)遞這個角(jiao)度(du)量(liang)(liang)(liang)度(du)機(ji)(ji)械運(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)物(wu)理量(liang)(liang)(liang),這種(zhong)傳(chuan)遞是(shi)(shi)等量(liang)(liang)(liang)地(di)進行(xing)的(de)(de)(de),物(wu)體2把多(duo)少(shao)機(ji)(ji)械運(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang))傳(chuan)遞給物(wu)體1,物(wu)體2將(jiang)失(shi)去(qu)等量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang),傳(chuan)遞的(de)(de)(de)結果是(shi)(shi)兩者的(de)(de)(de)總動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)保持(chi)不變(bian)。從動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)力(li)學角(jiao)度(du)看(kan),力(li)反映了動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)傳(chuan)遞快慢的(de)(de)(de)情況。與(yu)實物(wu)一(yi)樣(yang),電(dian)磁場也具有動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)。例如(ru)光子的(de)(de)(de)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)為(wei)p=h/(2π)k,其中h為(wei)普朗(lang)克常量(liang)(liang)(liang),k為(wei)波長,其大(da)小(xiao)為(wei)k=(2π)/λ(λ為(wei)波長),方向(xiang)(xiang)沿波傳(chuan)播(bo)方向(xiang)(xiang)。在國際單位制中,動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)單位為(wei)千克·米/秒(kg·m/s)。

動量守恒定律

動量守恒定律(lv)是最早發現的(de)一條(tiao)守恒定律(lv),它起源于16~17世紀西(xi)歐的(de)哲學家們(men)對(dui)宇宙(zhou)運動的(de)哲學思考。

觀察(cha)周圍運動(dong)(dong)著的(de)物體(ti),我們看到(dao)(dao)它們中的(de)大多數,例(li)如跳動(dong)(dong)的(de)皮球、飛行的(de)子彈、走動(dong)(dong)的(de)時鐘、運轉的(de)機(ji)器,都會(hui)(hui)停下來。看來宇宙(zhou)(zhou)(zhou)間運動(dong)(dong)的(de)總量(liang)(liang)似乎在減少。整個宇宙(zhou)(zhou)(zhou)是(shi)(shi)(shi)(shi)不(bu)是(shi)(shi)(shi)(shi)也像(xiang)一(yi)架機(ji)器那樣(yang),總有(you)一(yi)天會(hui)(hui)停下來呢?但是(shi)(shi)(shi)(shi),千百年來對(dui)天體(ti)運動(dong)(dong)的(de)觀測,并(bing)沒有(you)發現(xian)宇宙(zhou)(zhou)(zhou)運動(dong)(dong)有(you)減少的(de)跡象(xiang)。生活在16、17世(shi)紀(ji)的(de)許多哲學家(jia)認為,宇宙(zhou)(zhou)(zhou)間運動(dong)(dong)的(de)總量(liang)(liang)是(shi)(shi)(shi)(shi)不(bu)會(hui)(hui)減少的(de),只要能找到(dao)(dao)一(yi)個合(he)適的(de)物理量(liang)(liang)來量(liang)(liang)度運動(dong)(dong),就會(hui)(hui)看到(dao)(dao)運動(dong)(dong)的(de)總量(liang)(liang)是(shi)(shi)(shi)(shi)守恒的(de)。這(zhe)個合(he)適的(de)物理量(liang)(liang)到(dao)(dao)底是(shi)(shi)(shi)(shi)什么呢?

法國哲(zhe)學(xue)家兼數學(xue)家、物(wu)理學(xue)家笛卡兒提出,質量和速率的乘積(ji)是一(yi)(yi)個合適(shi)的物(wu)理量。可是后(hou)來,荷蘭數學(xue)家、物(wu)理學(xue)家惠更斯(1629—1695)在研究碰(peng)撞問(wen)題(ti)時發現:按照笛卡兒的定(ding)義,兩(liang)個物(wu)體運(yun)動的總量在碰(peng)撞前后(hou)不(bu)一(yi)(yi)定(ding)守恒。

牛(niu)頓在總結這些人工作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎上,把(ba)笛(di)卡(ka)兒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定義作了(le)重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)修改,即不用(yong)質量和速率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)乘積,而(er)用(yong)質量和速度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)乘積,這樣就找到了(le)量度運(yun)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合適的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)量。牛(niu)頓把(ba)它(ta)叫做“運(yun)動(dong)量”,就是(shi)(shi)我們現今說的(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)量。1687年,牛(niu)頓在他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)《自然哲學的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數學原理(li)》一書中指出:某一方向的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)總和減(jian)去相(xiang)(xiang)(xiang)反方向的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)總和所得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)量,不因(yin)物體(ti)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)互(hu)(hu)作用(yong)而(er)發(fa)生變化;還指出了(le)兩個(ge)或(huo)兩個(ge)以上相(xiang)(xiang)(xiang)互(hu)(hu)作用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同重(zhong)(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)狀態,也不因(yin)這些物體(ti)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)互(hu)(hu)作用(yong)而(er)改變,總是(shi)(shi)保(bao)持靜止(zhi)或(huo)做勻速直線運(yun)動(dong)。

動量守恒定(ding)律的適用范圍比牛頓運動定(ding)律更廣

近(jin)代的(de)科學實驗和理論分析(xi)都表明:在自然界中(zhong)(zhong),大到(dao)天體間(jian)的(de)相(xiang)互作(zuo)用,小(xiao)到(dao)如質子(zi)、中(zhong)(zhong)子(zi)等(deng)基本(ben)粒子(zi)間(jian)的(de)相(xiang)互作(zuo)用,都遵守(shou)動(dong)量守(shou)恒定(ding)律(lv)(lv)(lv)。因此,它(ta)是(shi)自然界中(zhong)(zhong)最(zui)重要、最(zui)普遍的(de)客觀規律(lv)(lv)(lv)之一,比牛(niu)頓運動(dong)定(ding)律(lv)(lv)(lv)的(de)適(shi)用范圍更(geng)廣。下面舉一個(ge)牛(niu)頓運動(dong)定(ding)律(lv)(lv)(lv)不適(shi)用而(er)動(dong)量守(shou)恒定(ding)律(lv)(lv)(lv)適(shi)用的(de)例子(zi)。

在我們考察(cha)光的(de)發(fa)(fa)射和吸收時,會看到(dao)這樣一(yi)種現象(xiang):在宇(yu)宙空間中某個(ge)地方有時會突然發(fa)(fa)出非常明亮的(de)光,這就(jiu)是超新(xin)星(xing)。可是它很快就(jiu)逐漸暗淡下來。光從(cong)這樣一(yi)顆超新(xin)星(xing)出發(fa)(fa)到(dao)達地球需要幾百萬年,而相比之下超新(xin)星(xing)從(cong)發(fa)(fa)光到(dao)熄(xi)滅的(de)時間就(jiu)顯得(de)太短了。

當光從超新(xin)星(xing)(xing)到達地球時,它給地球一個輕微的(de)推(tui)動,而(er)與(yu)此(ci)同時地球卻無法給超新(xin)星(xing)(xing)一個輕微的(de)推(tui)動,因為它已經(jing)消失了。因此(ci),如果(guo)我們想像一下地球與(yu)超新(xin)星(xing)(xing)之(zhi)間(jian)的(de)相(xiang)互作用(yong),在同一瞬間(jian)就不是(shi)大小相(xiang)等、方(fang)向相(xiang)反了。這時,牛(niu)頓第三定律顯然已不適用(yong)了。

雖然(ran)如此,動(dong)(dong)量(liang)守恒定律還是正確的(de)。不過,我們(men)必(bi)須把光(guang)(guang)也考(kao)慮(lv)在內。當超新星發射(she)光(guang)(guang)時,星體反(fan)沖,得到動(dong)(dong)量(liang),同時光(guang)(guang)也帶走了大小相等(deng)而方向相反(fan)的(de)動(dong)(dong)量(liang)。等(deng)經(jing)過幾百萬年之后光(guang)(guang)到達地球時,光(guang)(guang)把它(ta)的(de)動(dong)(dong)量(liang)傳(chuan)給了地球。這里(li)要注意的(de)是:動(dong)(dong)量(liang)不僅可以為(wei)實(shi)物所攜帶,而且可以隨(sui)著光(guang)(guang)輻(fu)射(she)一起傳(chuan)播。當我們(men)考(kao)慮(lv)到上(shang)述這點(dian)時,動(dong)(dong)量(liang)守恒定律還是正確的(de)。

意義

開辟新時代

牛頓經(jing)典(dian)(dian)力學(xue)體系的(de)建立(li)開辟了(le)(le)(le)科學(xue)發展(zhan)的(de)一個新天地、新時代。經(jing)典(dian)(dian)力學(xue)的(de)廣泛(fan)傳(chuan)播和(he)運用(yong)對人們的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)和(he)思想產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)了(le)(le)(le)重(zhong)大影響,在(zai)(zai)(zai)一定程度(du)上推動了(le)(le)(le)人類(lei)(lei)社會的(de)發展(zhan)進(jin)步(bu)。但經(jing)典(dian)(dian)力學(xue)存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)固有缺點和(he)局(ju)限性也在(zai)(zai)(zai)一定程度(du)上阻礙了(le)(le)(le)人類(lei)(lei)社會的(de)進(jin)步(bu),產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)了(le)(le)(le)消極作用(yong)。本文將以經(jing)典(dian)(dian)力學(xue)的(de)建立(li)背(bei)景為起點,進(jin)一步(bu)用(yong)辯證的(de)方法分析經(jing)典(dian)(dian)力學(xue)在(zai)(zai)(zai)人類(lei)(lei)歷史(shi)與現實中發揮的(de)作用(yong)與產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)不良影響。

17世紀的(de)(de)(de)(de)(de)歐洲,經(jing)(jing)過許(xu)多科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)家(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)努(nu)力(li)(li)(li),在天文(wen)學(xue)(xue)(xue)和(he)(he)力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)方面積(ji)累了豐富資料的(de)(de)(de)(de)(de)基礎上(shang),英(ying)國科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)家(jia)牛頓(dun)實(shi)現了天上(shang)力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)和(he)(he)地上(shang)力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)綜合,形成了統一(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)體系——經(jing)(jing)典力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)。經(jing)(jing)典力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)體系的(de)(de)(de)(de)(de)建(jian)立,是人(ren)類認識(shi)自(zi)然及歷史的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)一(yi)次大(da)飛躍和(he)(he)理論的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)綜合,它開辟了一(yi)個新的(de)(de)(de)(de)(de)時代(dai),并對科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)發展(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)程以及人(ren)類生(sheng)產生(sheng)活和(he)(he)思維方式產生(sheng)極其深刻的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。牛頓(dun)經(jing)(jing)典力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)建(jian)立是科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)形態上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)變革,標志著(zhu)近代(dai)理論自(zi)然科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)誕(dan)生(sheng),并成為其他各門(men)自(zi)然科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)典范。

條件和原因

牛(niu)頓經(jing)(jing)典力學(xue)(xue)體系的建(jian)立得益于已有(you)的科學(xue)(xue)成(cheng)就(jiu)。哥白尼、伽利略、開普(pu)勒(le)、笛卡爾等人在天文(wen)學(xue)(xue)、力學(xue)(xue)、光學(xue)(xue)、數學(xue)(xue)等方面的貢獻,為經(jing)(jing)典力學(xue)(xue)奠(dian)定了堅(jian)實(shi)的基礎,特別(bie)是伽利略與開普(pu)勒(le)對牛(niu)頓經(jing)(jing)典力學(xue)(xue)體系的建(jian)立更是有(you)著極其(qi)重要的影響。

伽(jia)利略通(tong)過對(dui)自由落體的(de)研(yan)究(jiu),已經(jing)發現了(le)慣性運(yun)動和(he)在重力(li)作用(yong)下的(de)勻加速運(yun)動,奠定(ding)了(le)牛(niu)(niu)頓第一定(ding)律(lv)和(he)第二定(ding)律(lv)的(de)基本思想(xiang)。伽(jia)利略關于(yu)拋物體運(yun)動定(ding)律(lv)的(de)發現,對(dui)牛(niu)(niu)頓萬(wan)有引(yin)(yin)力(li)的(de)學說也(ye)有深刻的(de)啟示作用(yong)。開普勒所發現的(de)行(xing)星運(yun)動定(ding)律(lv)則是牛(niu)(niu)頓萬(wan)有引(yin)(yin)力(li)學說產生(sheng)的(de)最重要(yao)前(qian)提。牛(niu)(niu)頓非常善于(yu)廣泛汲(ji)取前(qian)人的(de)科(ke)學成果并綜合運(yun)用(yong)多方(fang)面的(de)知識(shi)進行(xing)跨學科(ke)的(de)研(yan)究(jiu),通(tong)過吸(xi)收前(qian)人的(de)科(ke)學研(yan)究(jiu)成果,牛(niu)(niu)頓為經(jing)典(dian)力(li)學體系的(de)建立充(chong)實了(le)知識(shi)準備(bei)。

雖然經典力學(xue)建(jian)(jian)立在(zai)豐(feng)富的(de)(de)(de)(de)科學(xue)經驗之上(shang),但經典力學(xue)的(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)立和(he)牛(niu)頓的(de)(de)(de)(de)個人原因有不可分割(ge)的(de)(de)(de)(de)關系(xi)。牛(niu)頓從青少(shao)年(nian)時代就對科學(xue)抱有濃(nong)厚的(de)(de)(de)(de)興趣、極(ji)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)求知欲和(he)探索欲望,學(xue)習非(fei)常(chang)勤(qin)(qin)奮(fen)。但他從不死讀書,喜歡通過(guo)實(shi)驗來(lai)取得真(zhen)知,并(bing)親(qin)自動手設計和(he)制作(zuo)(zuo)了許多機械裝置和(he)用品,這使他打(da)下(xia)了廣(guang)博而扎實(shi)的(de)(de)(de)(de)知識基礎,同時也具有創新意識和(he)動手能力。雖然牛(niu)頓是天才(cai),智力水平很(hen)高,但他的(de)(de)(de)(de)天才(cai)還(huan)來(lai)源(yuan)于他的(de)(de)(de)(de)勤(qin)(qin)奮(fen)。他在(zai)研究中(zhong)十分投入,而且常(chang)常(chang)夜以繼日(ri)地學(xue)習、工(gong)作(zuo)(zuo)。這些都培養和(he)鍛煉了牛(niu)頓的(de)(de)(de)(de)科學(xue)精神,為日(ri)后的(de)(de)(de)(de)研究打(da)下(xia)了堅(jian)實(shi)的(de)(de)(de)(de)基礎。

牛頓經(jing)典(dian)力學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)建(jian)立,還與他所處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)時代(dai)和社會有關。歐洲經(jing)過16世(shi)(shi)(shi)紀(ji)百(bai)余年的(de)(de)(de)(de)(de)宗教(jiao)和政治(zhi)(zhi)改革(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大變動(dong)之后(hou),到17世(shi)(shi)(shi)紀(ji)下(xia)半葉(xie)進入了(le)(le)一個(ge)政治(zhi)(zhi)上轉為安寧(ning),經(jing)濟上趨于繁榮(rong)的(de)(de)(de)(de)(de)時期(qi)。生產(chan)實踐為力學(xue)研(yan)究提出了(le)(le)許多問題,這就給科學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)發展以推動(dong)力。經(jing)過16世(shi)(shi)(shi)紀(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)宗教(jiao)改革(ge)運(yun)動(dong)和17世(shi)(shi)(shi)紀(ji)中后(hou)期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)資產(chan)階級革(ge)命(ming)運(yun)動(dong),英國科學(xue)家擁有了(le)(le)當(dang)時世(shi)(shi)(shi)界上最(zui)為寬松自(zi)由的(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)術(shu)環(huan)境(jing)。學(xue)術(shu)環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)改變,使(shi)得對力學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究擺脫(tuo)了(le)(le)不必要的(de)(de)(de)(de)(de)束縛,催生了(le)(le)經(jing)典(dian)力學(xue)體系(xi)。

個人(ren)因素,前人(ren)經驗,寬(kuan)松的(de)學術(shu)環境和生(sheng)產實(shi)踐的(de)發展,構成了經典力學體(ti)系(xi)建(jian)立(li)的(de)條件(jian)和基礎。

經典力學影響

不(bu)難(nan)預料,經典(dian)力(li)學的巨大成功將對(dui)人類(lei)社會在(zai)各方面將會產生(sheng)不(bu)可(ke)估量的影(ying)響。

(一)對自(zi)然(ran)觀(guan)念的影響(xiang)

牛(niu)頓經典力學的(de)(de)(de)(de)(de)成就之(zhi)大使(shi)得(de)(de)它(ta)得(de)(de)以廣泛傳(chuan)播,深深地改(gai)變了(le)人們的(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)然觀(guan)。人們往往用(yong)力學的(de)(de)(de)(de)(de)尺度(du)(du)去衡量一(yi)(yi)切,用(yong)力學的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)理(li)去解(jie)釋一(yi)(yi)切自(zi)然現象,將一(yi)(yi)切運動都歸結(jie)為(wei)(wei)機(ji)械(xie)運動,一(yi)(yi)切運動的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)都歸結(jie)為(wei)(wei)力,自(zi)然界是(shi)一(yi)(yi)架按照力學規(gui)律運動著的(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)器。這(zhe)種機(ji)械(xie)唯物主(zhu)義自(zi)然觀(guan)在當時是(shi)有進步(bu)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)。由于它(ta)把自(zi)然界中(zhong)起作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)都歸結(jie)為(wei)(wei)自(zi)然界本身規(gui)律的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong),有利于促(cu)使(shi)科學家去探索自(zi)然界的(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)律。它(ta)能刺(ci)激人們運用(yong)分析和(he)解(jie)剖(pou)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式,從觀(guan)察和(he)實驗(yan)中(zhong)取得(de)(de)更多的(de)(de)(de)(de)(de)經驗(yan)材料,這(zhe)對科學的(de)(de)(de)(de)(de)發展來(lai)說(shuo)也是(shi)必要的(de)(de)(de)(de)(de)。但(dan)這(zhe)種思(si)維(wei)方(fang)式在一(yi)(yi)定(ding)程度(du)(du)上忽視了(le)理(li)論思(si)維(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong),忽視了(le)事物之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)聯系和(he)發展,因(yin)而又(you)有著嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)陷。

(二)對自然科學的影響

牛頓經典力學的(de)內(nei)容和研究方法(fa)對自然科學,特別是物(wu)理學起了重大的(de)推動作(zuo)用,但(dan)也存在著消極影(ying)響。

牛頓建(jian)立的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)經(jing)(jing)典(dian)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)體(ti)系以及(ji)他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)研究綱領(ling)所(suo)獲得(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)功,在當時使科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)家們以為牛頓經(jing)(jing)典(dian)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)就是整個物理學(xue)(xue)(xue)(xue),甚(shen)至是全部自然(ran)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可靠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最終的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎。在相當長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)歷史時期內,牛頓經(jing)(jing)典(dian)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)名(ming)著《自然(ran)哲學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數學(xue)(xue)(xue)(xue)原(yuan)理》一書成(cheng)為了科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)家們共(gong)同遵循的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)規范,它支(zhi)配(pei)了當時整個自然(ran)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)發(fa)展的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進程(cheng)。他研究問題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)方法和(he)原(yuan)理也普遍(bian)得(de)到贊賞(shang)和(he)采用。牛頓研究經(jing)(jing)典(dian)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)方法論(lun)和(he)認(ren)識(shi)論(lun),如運用分析和(he)綜合(he)相結合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法與公理化方法及(ji)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)簡單性(xing)(xing)原(yuan)則、尋(xun)求因果關系中(zhong)相似(si)性(xing)(xing)統(tong)一性(xing)(xing)原(yuan)則、以實驗為基礎發(fa)現(xian)物體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)普遍(bian)性(xing)(xing)原(yuan)則和(he)正確對待歸納結論(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)則,對后世科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展也影(ying)響深(shen)遠。

對社會科學的影響

經典力學(xue)(xue)不但對自然(ran)科學(xue)(xue)產(chan)生(sheng)了很(hen)大影響,在(zai)社會科學(xue)(xue)方面,特別是(shi)對哲(zhe)學(xue)(xue)和人類思(si)想(xiang)發展,也(ye)產(chan)生(sheng)了重大影響。

在(zai)經典力(li)(li)學(xue)的(de)(de)直接影(ying)響下,英國的(de)(de)霍(huo)布斯和(he)(he)洛克建(jian)立和(he)(he)發展了機械唯(wei)(wei)物(wu)(wu)主(zhu)義哲(zhe)學(xue),并(bing)由于其強(qiang)大的(de)(de)影(ying)響力(li)(li),使(shi)得唯(wei)(wei)物(wu)(wu)論從宗教神(shen)學(xue)那(nei)里爭得了發言權(quan),并(bing)在(zai)隨后形(xing)成了人類(lei)歷史上(shang)唯(wei)(wei)物(wu)(wu)主(zhu)義和(he)(he)唯(wei)(wei)心(xin)主(zhu)義斗爭最為激(ji)烈的(de)(de)一段時(shi)期。經過康德和(he)(he)黑格爾對辯證法和(he)(he)機械唯(wei)(wei)物(wu)(wu)主(zhu)義的(de)(de)研(yan)究(jiu)和(he)(he)發展,以及(ji)馬克思和(he)(he)恩格斯對哲(zhe)學(xue)已(yi)有(you)研(yan)究(jiu)成果的(de)(de)吸收,結(jie)合(he)當時(shi)科學(xue)發展成果,最終建(jian)立了唯(wei)(wei)物(wu)(wu)主(zhu)義辯證法。唯(wei)(wei)物(wu)(wu)主(zhu)義辯證法的(de)(de)建(jian)立,在(zai)很(hen)大程度(du)上(shang)得益于牛頓(dun)經典力(li)(li)學(xue)體系的(de)(de)建(jian)立。

近現代科學(xue)和哲學(xue)是發軔于經(jing)典(dian)(dian)力學(xue)的(de),正是從牛頓建立經(jing)典(dian)(dian)力學(xue)開始,人類在(zai)思想觀(guan)念上才開始真正走向(xiang)科學(xue)化和現代化,而它對人類思想領域(yu)的(de)影響也是極其廣泛而深刻的(de)。

得失

概述

事物總是辯證統一(yi)、一(yi)分為(wei)(wei)二(er)的(de)。雖然(ran)科(ke)學(xue)(xue)家在(zai)(zai)運用牛頓經典力(li)(li)(li)學(xue)(xue)方法及成(cheng)果時使(shi)自然(ran)科(ke)學(xue)(xue)得到了(le)長足發(fa)展(zhan),但當(dang)時人們(men)在(zai)(zai)接受(shou)和運用牛頓的(de)科(ke)學(xue)(xue)成(cheng)果之時,沒(mei)有(you)搞清它的(de)適用范(fan)圍,也作出了(le)不適當(dang)的(de)夸大。例如,當(dang)初有(you)科(ke)學(xue)(xue)家認(ren)為(wei)(wei)所有(you)涉及到的(de)物理學(xue)(xue)問題都可以(yi)(yi)歸結為(wei)(wei)不變(bian)的(de)引力(li)(li)(li)和斥力(li)(li)(li),因(yin)而只(zhi)要把自然(ran)現(xian)象(xiang)轉化為(wei)(wei)力(li)(li)(li)就行了(le)。結果到后(hou)來(lai),“力(li)(li)(li)”成(cheng)了(le)對現(xian)象(xiang)和規律缺乏(fa)認(ren)識的(de)避難所,把當(dang)時無法解釋的(de)各種現(xian)象(xiang)都冠以(yi)(yi)各種不同力(li)(li)(li)的(de)名稱(cheng)。因(yin)此(ci),牛頓經典力(li)(li)(li)學(xue)(xue)的(de)內容及其研究方法在(zai)(zai)推動自然(ran)科(ke)學(xue)(xue)發(fa)展(zhan)的(de)同時,也有(you)產生了(le)很(hen)大的(de)消極影響。

偉大成就

經(jing)典力學(xue)把人類對(dui)(dui)整個(ge)自然界的(de)(de)認識(shi)推進到一(yi)個(ge)新水平(ping),牛頓(dun)把天上(shang)運動(dong)和地上(shang)運動(dong)統一(yi)起來,從力學(xue)上(shang)證明了自然界的(de)(de)統一(yi)性,這是人類認識(shi)自然歷史(shi)的(de)(de)第(di)一(yi)次大飛躍和理論大綜(zong)合,它開辟了一(yi)個(ge)新時代,并對(dui)(dui)學(xue)科發展的(de)(de)進程(cheng)以(yi)及(ji)后代科學(xue)家們產生了極其(qi)深(shen)刻的(de)(de)影響。

經典(dian)力學(xue)(xue)的(de)建立(li)首次明(ming)確了一切自然科學(xue)(xue)理(li)論應有(you)的(de)基本特征(zheng),這(zhe)標志(zhi)著近代理(li)論自然科學(xue)(xue)的(de)誕生(sheng),也成為(wei)其(qi)他(ta)各門自然科學(xue)(xue)的(de)典(dian)范。牛頓運用歸納(na)與演繹、綜(zong)合與分析的(de)方法極(ji)其(qi)明(ming)晰地得出(chu)了完善的(de)力學(xue)(xue)體(ti)系(xi),被后人(ren)稱(cheng)為(wei)科學(xue)(xue)美的(de)典(dian)范,顯(xian)示出(chu)物理(li)學(xue)(xue)家(jia)在(zai)研究物理(li)時,都傾(qing)向于(yu)選擇和(he)諧(xie)與自洽的(de)體(ti)系(xi),追求最(zui)簡潔、最(zui)理(li)想的(de)形(xing)式。

經(jing)典(dian)力學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)建立對(dui)自(zi)然科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)和科(ke)技(ji)的(de)發展(zhan)、社會進(jin)(jin)步(bu)具有深遠影響。一(yi)是科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)研究方法推廣應(ying)用(yong)到物理學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)各(ge)個分支學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)上(shang)(shang),對(dui)經(jing)典(dian)物理學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)建立意(yi)義重大;二是經(jing)典(dian)力學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)與其他基礎(chu)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)相結合產生了(le)許多交叉(cha)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke),促進(jin)(jin)了(le)自(zi)然科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)進(jin)(jin)一(yi)步(bu)發展(zhan)。三是經(jing)典(dian)力學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)在(zai)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)技(ji)術上(shang)(shang)有廣泛的(de)應(ying)用(yong),促進(jin)(jin)了(le)社會文明的(de)發展(zhan)。

適用范圍及其局限性

經(jing)典力(li)學(xue)的應用(yong)受到物(wu)體(ti)運(yun)動速率(lv)的限制(zhi),當物(wu)體(ti)運(yun)動的速率(lv)接近真空中(zhong)的光速時(shi)(shi),經(jing)典力(li)學(xue)的許多觀念將(jiang)發生重大變(bian)化。如經(jing)典力(li)學(xue)中(zhong)認為物(wu)體(ti)的質(zhi)量不僅不變(bian),并且(qie)與物(wu)體(ti)的速度或能量無關,但(dan)相對論研究則表明,物(wu)體(ti)的質(zhi)量將(jiang)隨著運(yun)動速率(lv)的增加(jia)而增大,物(wu)體(ti)的質(zhi)量和(he)能量之間存在(zai)著密(mi)切的聯系。但(dan)當物(wu)體(ti)運(yun)動的速度遠小(xiao)于真空中(zhong)的光速時(shi)(shi),經(jing)典力(li)學(xue)仍(reng)然適用(yong)。

牛頓運動定(ding)律不(bu)適用于微(wei)觀(guan)領域中物(wu)質結構和(he)能量(liang)不(bu)連續現(xian)(xian)象。19世紀和(he)20世紀之交(jiao),物(wu)理(li)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)三大(da)發現(xian)(xian),即X射(she)線的(de)(de)(de)(de)(de)發現(xian)(xian)、電子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)發現(xian)(xian)和(he)放射(she)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)發現(xian)(xian),使物(wu)理(li)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)研究由宏觀(guan)領域進入微(wei)觀(guan)領域,特別是(shi)20世紀初量(liang)子(zi)(zi)力學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)建立(li),出(chu)現(xian)(xian)了(le)與經典(dian)觀(guan)念不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)新觀(guan)念。例如:量(liang)子(zi)(zi)力學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)研究表明,微(wei)觀(guan)粒(li)(li)子(zi)(zi)既表現(xian)(xian)為粒(li)(li)子(zi)(zi)性(xing)又表現(xian)(xian)為波動性(xing),粒(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)等物(wu)理(li)量(liang)只(zhi)(zhi)能取分立(li)的(de)(de)(de)(de)(de)數值,粒(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)速度和(he)位(wei)置具(ju)有不(bu)確定(ding)性(xing),粒(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)狀態只(zhi)(zhi)能用粒(li)(li)子(zi)(zi)在空間出(chu)現(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)概率來描述等。但量(liang)子(zi)(zi)力學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)建立(li)并不(bu)是(shi)對(dui)經典(dian)力學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)否定(ding),對(dui)于宏觀(guan)物(wu)體的(de)(de)(de)(de)(de)運動,量(liang)子(zi)(zi)現(xian)(xian)象并不(bu)顯(xian)著(zhu),經典(dian)力學(xue)(xue)依然適用。

現代物理學的發(fa)展,并沒有使經典力(li)學失去存在的價(jia)值,只是拓(tuo)寬了人們的視(shi)野,經典力(li)學仍將(jiang)在它適用(yong)的范圍內大放異彩。

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世界十大節能創意發明 第一個居然是可以攜帶的廁所
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盤點達芬奇十大曠世發明 達芬奇的那些超時代發明
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盤點世界歷史十大發明家 世界最偉大的發明家
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世界現代十大發明家 讓人不得不佩服的現代發明家
如果沒有足夠的發明和創新,今天的世界將會是一個非常沉悶和陰郁的地方,所以我們應該要感謝科學的進步以及默默付出的科學家們。本文將盤點世界現代十大發明家,有馬丁·庫帕、約翰·馮·諾依曼、約翰·洛吉·貝爾德、萊特兄弟、西科斯基等。其中,馬丁·庫帕因為率先研發出移動電話,被稱為移動電話之父。
世界十大科學之最排行榜 科學的十大世界紀錄 科學改變世界
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二十世紀十大重大發明 二十世紀科技發明排行 這些發明了改變人類生活
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