日 志
惯性的本源与外延属性惯性的本源与外延属性
本文所称本源为该物理量的自然本质。而不应受它的外延属性所左右,而应相对而论。 惯性的本源:本文认定惯性的本源就是宇宙结构基本12维质量的固有属性。 一、宇宙基本12维是指分子三维体与物体三维体和星球三维体及宇宙结构三维体构成,因该四种三维体都属于物质结构体,故都具有惯性属性。 二、在确定宇宙基本12维基础上,从物质体都具有运动特性角度可知,惯性就绝不只是物体质量大小所决定,而是会有基本12维互相作用效应。 三、本文提岀此概念的目的,主旨将质量、能量、力、功、结构、惯性共六种物理量都回归到它们的本源,即“该六种物理量都是结构一种东西的六种物理描述”,因为任一物体结构都可从质量、能量、力、功、结构、惯性六种物理量进行描述,例如是何质量,具有何动能,阻力多大,具有何静态功能(功用或动态位移功),惯性大小,几何结构。并且又各自导岀了诸多外延属性,但重要的是无论怎样外延伸,都不可忘了其本源,否则就会岀现盲人摸象式的钻死牛角尖而误导后人。 能量的外延属性: 一. 惯性定律就是牛顿第一定律。 一切物体都将一直处于静止或者匀速直线运动状态,直到出现施加其上的力改变它的运动状态为止。 牛顿的惯性原理是经典物理学的基础之一,并且对惯性原理的理解也随着现代物理学的发展而出现了改变。 注意:1、惯性不等同于惯性定律。惯性是物体本身的性质,而惯性定律讲的是运动和力的关系。 2、惯性是物体固有的一种属性,不能说“由于惯性的作用”。 二. 马赫对牛顿的惯性概念做了重要的补充,认为惯性来源于物体与宇宙其余部分的相互作用。(不仅仅是物体本身的质量决定的)。 三. 爱因斯坦: 对于惯性认识的一个重要进展是惯性与能量的关系。1905年爱因斯坦发表狭义相对论,这是一个崭新的物理理论,它统一了力学理论和电磁学理论,带来了时空观的根本变革。爱因斯坦随后证明质能关系,E=mc2,一定的质量对应于一定的能量,反之一定的能量对应一定的质量。在这里,能量包括了能量的各种形式,突破了上面把某一种形式的能量与惯性联系起来的认识。这样,惯性是能量的属性,能量具有惯性(质量),任何惯性质量都应归因于能量。作为物理学基本概念和物质的量的质量概念退居次要的地位,如今在近代物理中能量、动量等概念要比质量、力等概念要重要得多。 四. “惯性”与“力”的区别 “惯性”与“力”不是同一概念,“子弹离开枪口后还会继续向前运动”,“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是惯性。惯性与力的区别:①物理意义不同;惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质;而力是指物体对物体的作用。惯性是物体本身的属性,始终具有这种性质,它与外界条件无关;力则只有物体与物体发生相互作用时才有,离开了物体就无所谓力。②构成的要素不同:惯性只有大小,没有方向和作用点,而大小也没有具体数值,无单位;力是由大小,方向和作用点三要素构成,它的大小有具体的数值,单位是牛。③惯性是保持物体运动状态不变的性质;力作用则是改变物体的运动状态。④惯性的大小只与物体的质量有关,而力的大小跟许多因素有关(视力的种类而定)。 五. “物体惯性”与“外力作用”的辨证关系 物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一,形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运动。如果没有外力,物体也就没有复杂多样的运动形式;如果没有惯性,物体的运动状态改变不需要力的作用。只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关系,就不难解释惯性现象。例如“锤子松了,把锤把的一端在物体上撞几下,锤头就能紧套在锤柄上”这是因为锤与柄原来都向下运动,柄撞在物体上受到阻力作用,改变了它的运动状态,就停止了运动,锤头没受阻力仍保持原来运动状态,继续向下运动,这样锤头就紧套在锤柄上了。 但科学家也曾经把惯性作为假想力而存在。 一切物体都有惯性,与它是否运动,是否受力无关,它是物体的一种属性。物体具有保持原来运动(或静止)状态的属性,这种属性称为惯性。所有物体都具有惯性。 |