2021年物理学.docx

物理学
摘要: 对经典力学范围内现行的惯性观提出了不一样的见解，认为对于惯性要区分：部分研究对象的性质和存在的性质；保持某种状态的性质和改变某种状态的性质；物理学[1/4]规律的动力学特征和审美性。
　　关键词: 惯性；存在；时间；空间
　　惯性是经典力学中的一个基础概念，同时它又是大家日常生活中的一个基础性观念，而且惯性问题也是常常被物理学[1/4]界讨论的一个话题（1）。可是，尽管经典力学经过了漫长的发展时期，大部分的物理老师在此问题上还存在着很多的混乱性（2），本文试从多个方面对惯性进行了讨论，望引发大家的共识。
　　一、惯性的意义
　　大家知道，惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质（3）。一个物体，只要不受外力作用，原来静止的就会一直静止下去，而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于：惯性是否是物体的性质？依据牛顿第一运动定律，任何物体均含有惯性。因此，看来惯性不是被研究物体的性质，因为这一性质是一切物体所含有的，也就是说它和物体的部分特征无关。因此，惯性只能是存在的一个特征，是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说，它是存在于物体周围的一个条件，一个约束。
　　二十世纪初，德移对称性造成动量守恒、空间转动对称性造成角动量守恒、而时间均匀性造成能量守恒。实际上，物体的惯性是时间均匀性和空间对称性的必定结果。因此它和部分的特殊研究对象无关。惯性不是部分存在物的性质，部分存在物只是惯性的显现者，惯性的本质和部分存在物的特征无关。从而我们就不能用反应部分存在物性质的量（比如质量）来测度惯性。因为惯性作为存在的一个显现，并无大小可言，它只是存在之状态的表示。
　　二、惯性和物体运动状态改变的难易程度无关
　　通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这么的理由：质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不轻易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基础结论。而实际上物体运动状态是否改变，物体运动状态的改变是难还是轻易是和惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使（或抗拒）物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力，而在于它的保持某种特定状态（静止或匀速直线运动）的本事：在最相同的物之间，错觉说着最巧妙的谎；最小的罅隙是最难度（5）。因此惯性和物体的质量无关。倘若惯性和物体的质量相关的话，则我们也能够说力和惯性也相关系。因为对于相同质量的物体而言，力越小其运动状态就越难改变。因此，也即力越小物体的惯性越大。实际上，在惯性概念发展的最初时期，牛顿就将惯性和力进行等价的思索，当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。假如要说质量和惯性确有联络的话，作者认为也只能从这么的一个视角来看：惯性是由其表现物体周围存在着的和时空相关的天体质量分布情况决定着的性质。这是因为，依据广义相对论，空间的性质是由天体质量的分布所决定的。至于时间，自从奥古斯丁（6）提出“什么是时间？”以来，大家还没有认清它的真面目，也因此从更深的层次上而言，大家只认识到什么是惯性而还没有搞清惯性是什么。
　　惯性不是一个由部分物体本身所具有的原因（诚然，全部物体均会表现出惯性），它不是我们的一个吃力的、需要支撑的、痛苦感的反应，实际上，它是存在之美感的绽开。因此“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”（7）这么一个说法就是不妥的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基础分析而来的，在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性和物体质量等价的认同感。其实，惯性是一个令人十分安全的、舒适的、友好的存在之性质，它使物体的存在行为很简单，而大家也往往因为常见到这种存在的简单性而忽略了它的深层含义。静止的永远静止，运动的永远作匀速直线运动，惯性就是将存在如此单调而反复地显现在大家眼前。通常背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的，作者认为均属一个不妥的诡辩行为。可是这种诡辩行为不但麻木了人的脑神经而且充斥着多种多样的教科书（8），我们来看部分下面的例子。
　　例1．惯性也有不利的一面，高速行驶的车辆因惯性而不能立即制动常造成交通事故。因此，在城市的市区，对机动车的车速全部有一定的限制，以利于行车安全。（9）
　　在这里，不能立即制动是因为惯性还是因为制动力不够大？略作思索，读者就可判定出是因为后者。将惯性看成一个破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是，因为车辆质量较大，而对应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小，不能使车辆很快地减速，从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也许可更大，那么作者认为还是能够在一定的时间内制动车辆的。
　　而且，这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速全部有一定的限制”的字句