免费小说阅读网

手机浏览器扫描二维码访问

第6章 空间和时间1(第1页)

我们现在关于物体运动的观念来自于伽利略和牛顿。

在他们之前,人们相信亚里士多德,他说物体的自然状态是静止的,并且只有在受到力或冲击的推动时才运动。

这样,重的物体比轻的物体下落得更快,因为它受到更大的将其拉向地球的力。

亚里士多德的传统观点还以为,人们依靠纯粹思维即可以找出所有制约宇宙的定律:不必要用观测去检验之。

这样,在伽利略之前,没有一个人想看看不同重量的物体是否确实以不同速度下落。

据说,伽利略从比萨斜塔上将重物落下,从而证明了亚里士多德的信念是错的。

这故事几乎不足以信,但是伽利略的确做了一些等效的事——让不同重量的球沿光滑的斜面上滚下。

这情况类似于重物的垂直下落,只是因为速度小而更容易观察而已。

伽利略的测量指出,不管物体的重量多少,其速度增加的速率是一样的。

例如,你在一个沿水平方向每走10米即下降1米的斜面上释放1个球,则1秒钟后球的速度为每秒1米,2秒钟后为每秒2米,等等,而不管这个球多重。

当然,一个铅锤比一片羽毛下落得更快些,那只是因为空气阻力将羽毛的速度降低。

如果一个人释放两个不受任何空气阻力的物体,例如两个不同的铅锤,它们则以同样速度下降。

在没有空气阻碍东西下落的月球上,航天员大卫,斯各特进行了羽毛和铅锤实验,并且发现两者确实同时落到月面上。

牛顿把伽利略的测量当做他的运动定律的基础。

在伽利略的实验中,当物体从斜坡上滚下时,它一直受到不变外力(它的重量)的作用,其效应是使它恒定地加速。

这表明,力的真正效应总是改变物体的速度,而不是像原先想像的那样,仅仅使之运动。

同时,它还意味着,只要物体没有受到外力,它就会以同样的速度保持直线运动。

这一思想首次在牛顿于1687年出版的《数学原理》(即《自然哲学的数学原理》,下同——编者注)一书中明白地陈述出来,并被称为牛顿第一定律。

牛顿第二定律给出物体在受力时发生的现象:物体在被加速或改变其速度时,其改变率与所受的外力成比例。

(例如,如果力加倍,则加速度也将加倍。

)物体的质量(或物质的量)越大,则加速度越小(以同样的力作用于具有两倍质量的物体时只产生一半的加速度)。

小汽车可提供一个熟知的例子,发动机的功率越大,则加速度越大,但是小汽车越重,则对于同样的发动机,则加速度越小。

除了他的运动定律,牛顿还发现了描述引力的定律:任何两个物体都相互吸引,其引力大小与每个物体的质量成比例。

于是,如果其中一个物体(例如A)的质量加倍,则两个物体之间的引力加倍。

这是你能预料得到的,因为新的物体A可看成两个具有原先质量的物体,每一个用原先的力来吸引物体B,所以A和B之间的总力加倍。

而如果,比如说,其中一个物体质量大到原先的2倍,另一物体大到3倍,则引力就大到6倍。

现在人们可以看到,为何落体总以同样的速率下降:具有两倍重量的物体受到将其向下拉的两倍的引力,但它的质量也大到两倍。

按照牛顿第二定律,这两个效应刚好相互抵消,所以在所有情形下加速度都是相同的。

牛顿引力定律还告诉我们,物体之间的距离越远,则引力越小。

牛顿引力定律讲,一个恒星的引力只是一个类似恒星在距离小一半时的引力的14。

这个定律极其精确地预言了地球、月亮和其他行星的轨道。

如果这定律中恒星的万有引力随距离减小或者增大得快一些,则行星轨道不再是椭圆的了,它们就会以螺旋线的形状要么盘旋到太阳上去,要么从太阳逃逸。

亚里士多德和伽利略-牛顿观念的巨大差别在于,亚里士多德相信一个优越的静止状态,任何没有受到外力和冲击的物体都取这种状态。

特别是他以为地球是静止的。

但是从牛顿定律可以推断,并不存在惟一的静止标准。

人们可以讲,物体A静止而物体B以不变的速度相对于物体A运动,或物体B静止而物体A运动,这两种讲法是等价的。

例如,我们暂时不理睬地球的自转和它围绕太阳的公转,则可以讲地球是静止的,一辆有轨电车以每小时30英里的速度向东运动,或有轨电车是静止的,而地球以每小时30英里的速度向西运动。

如果一个人在有轨电车上做运动物体的实验,所有牛顿定律仍然都成立。

热门小说推荐
娇妻归来:秦少的娇妻

娇妻归来:秦少的娇妻

两人在校时是帝都大学最让人羡慕的情侣,四年前他却伤她至深,四年后她携带顾家小姐身份回归,虐渣渣,吊打白莲花本以为心早已死再见到他是却乱了心曾经最深爱的恋人成了陌生人当真相浮出水面时,才知道两人误会颇深婚后小剧场某日记者采访秦少,你跟秦太太谁先追的谁?秦子澈一本正经的说我先追的秦太太全场惊呼,是在没想到一生气帝都都会抖三抖的男人会倒追人,然而秦子澈的下一句话更是让人惊呼因为秦太太比较难追,所以我只有倒贴了顾璃老脸一红众人莫名其妙被喂了一把狗粮是怎么肥四?注男女主身心干净(宠文!宠文!宠文!重要的事情说三遍!虽然偶然参杂些虐咳咳,但还是宠啦。)...

你是人间星火

你是人间星火

乔南和梁非城的爱情角逐就是我爱你的时候,你想杀了我,我不爱你的时候,你偏偏缠着我。三年前,乔南被迫顶罪,留在梁非城身边赎罪。她被夺去自由,囚禁在梁公馆成为最下等的佣人。乔南以为能争取到自由的那一天,可转身就是梁非城将她送进疯人院。铺天盖地是他要和别的女人订婚的消息。大雨倾盆,乔南抱着死去的亲人,心死如灰...

极品全能小农民

极品全能小农民

新书全能小村民强势上线,求移步阅读收藏!出身农村被人看不起?农民只配种田?我呸!简直一派胡言!小爷不仅种田,还种出一身绝技!美女倒贴,首富下跪。史上最强小农民!打破一切不服!...

萌娘三国演义

萌娘三国演义

年轻科学家孙宇带着纳米机器人来到三国,但这里好像又不是三国。刘备是个温柔的大家闺秀,关羽是个粘着长胡子的变态女青年,张飞是个喜欢喝酒的矫健美少女,吕布是个威风凛凛的无敌小罗莉孙宇羽妹子,你就不能把脸上的假胡子取掉?女人粘胡子像什么样子!关羽三妹如果不喝酒,我就取掉胡子。张飞大姐如果生气骂人,我就不喝酒。刘备不论你们做什么,大姐也不会对你们生气。吕布吵什么吵?我用武将技把你们全送上天去!PS本人已有完本小说明末1625,请放心收藏书友一群25499079(满)书友二群169350752(未满)...

王者荣耀:国服男神是女生

王者荣耀:国服男神是女生

2018王者荣耀文学大赛征文参赛作品电竞圈有个神话叫Win,是一众死肥宅心中的国民女神!一朝退役,摇身一变,化身国服第一男装大佬!重回荣耀巅峰!真相大白那天,国服第一打野把她堵在男厕所喜欢女人不喜欢男人,嗯?看不懂游戏的也可以看,甜宠无限。另外群号776919213进群请出示订阅截图给管理。...

欢乐道士

欢乐道士

小道士法术什么的,一点都不科学,忽悠外行混口饭吃而已。某师父那是你完全学不会法术,给自己找的借口吧?某神仙道长文采无双学贯古今妻妾成群地位尊贵天下天上无人能敌,人神共愤咳咳,错了,是人神共尊!此处省略五千字,八点二十发。某师父呵呵,你给为师扔个掌心雷瞧瞧。小道士掌心雷算个逑,我敢扔节操,就问你怕不怕!...

每日热搜小说推荐