牛頓和牛頓定律

我們老百姓都生活在物質的世界裡，所以了解一些物理知識對我們的生活還是很有用的。目前認識客觀世界，有兩個方式：物理或數學。人類認識世界目前最本質、高效的方式依然是數學。隻是過于抽象， 僅僅為少數經過專門訓練的人群所單獨使用。當然我們都不是那個少數人！所以對于我們，物理學是目前認識世界最好的方法！

什麼是物理學？物理學概念：物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科。作為自然科學的帶頭學科，物理學研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質最基本的運動形式和規律，因此成為其他各自然科學學科的研究基礎。它的理論結構充分地運用數學作為自己的工作語言，以實驗作為檢驗理論正确性的唯一标準，它是當今最精密的一門自然科學學科。

物理工具發展曆程：①牛頓力學②相對論③量子力學 最新成果可看我的上篇文章《老百姓都能看懂的超弦理論》

我下面簡單講述各個工具，希望各位網友通過這些物理工具能看到更大，更有趣世界。這也是我寫這篇文章的目的。為了便于大家理解，我隻挑選我認為最重要，且大家最容易理解部分，所以可能會邏輯性差，希望大家見諒！

牛頓理論讓衛星上了天，相對論讓GPS精确定位。就讓我們先了解一下這兩位大神吧：

第一回合老牛先上場了：

力學方面： 牛頓三大定律：

1、不受力作用的物體将沿直線勻速運動

2、在力的作用下，物體速度發生改變，變化率與力成正比，與物體質量成反比。

3、宇宙間任意兩個物體間存在着引力作用，它與物體質量的乘積成正比，與物體間的距離的平方成反比。

運用這三個定律的數學操作，19世紀的物理學家可以解釋行星繞太陽的軌道，衛星繞行星的軌道，海洋的潮汐和岩石的崩落，他們甚至知道怎麼去稱太陽和地球的質量。同樣，運用一組簡單的關于電和磁的定律，物理學家可以解釋閃電、磁鉄、無線電波以及光的傳播、衍射和反射。

空間方面： 牛頓的絕對空間是日常經驗的空間，它有三維：東一西、南一北、上一下。日常經驗告訴我們，有而且隻有這麼一個空間。它是全人類、太陽、所有行星和恒星所共同擁有的空間。我們都在這個空間裡以自己的方式和速度運動，不論如何運動，我們感受空間的方式是一樣的。這個空間讓我們感覺長、寬、高，而依照牛頓的觀點，不論如何運動，隻要測量足夠精确，我們對同一物體會得到相同的長、寬、高。

時間方面： 牛頓的絕對時間是日常經驗的時間，時間像我們的歲月一樣無情的流逝，我們用高質量的鐘表，或者根據地球的轉動和行星的運行來測量時間。全人類、太陽、所有行星和恒星，都共同經曆着時間的流逝。

牛頓的理論體系是建立在絕對時間和絕對空間的假設之上。自從牛頓建立了絕對空間和絕對時間概念，人們從常識中感到這個概念似乎是非常正确的。然而在其後的兩百年間倍受質疑。

愛因斯坦和相對論

第二回合小愛上場：

相對論（Relativity）的基本假設是相對性原理，即物理定律與參照系的選擇無關。狹義相對論（Special Relativity）和廣義相對論（General Relativity）的區别是，前者讨論的是勻速直線運動的參照系（慣性參照系）之間的物理定律，後者則推廣到具有加速度的參照系中（非慣性系），并在等效原理的假設下，廣泛應用于引力場中。相對論和量子力學是現代物理學的兩大基本支柱。經典物理學基礎的經典力學，不适用于高速運動的物體和微觀領域。相對論解決了高速運動問題；量子力學解決了微觀亞原子條件下的問題。相對論颠覆了人類對宇宙和自然的“常識性”觀念，提出了“時間和空間的相對性”、“四維時空”、“彎曲空間”等全新的概念。狹義相對論提出于1905年，廣義相對論提出于1915年。

愛因斯坦的相對論把時間與空間聯系起來了。認為物理的現實世界是各個事件組成的，每個事件由四個數來描述。這四個數就是它的時空坐标t和x、y、z，它們構成一個四維的剛性連續時空。四維時空是構成真實世界的最低維度，我們的世界恰好是四維，至于高維真實空間，至少現在我們還無法感知。

四維時空的物理定律比三維定律要完美的多，這說明我們的世界的确是四維的。可以說至少它比牛頓力學要完美的多。于是我幻想在更高緯度，比如25維上是不是可以看到一個更大，更有趣的世界。這就是我把《老百姓都能看懂的超弦理論》介紹給大家的原因。

相對論應用的幾何學并不是普通的歐幾裡得幾何，而是黎曼幾何。相信很多人都知道非歐幾何，它分為羅氏幾何與黎氏幾何兩種。黎曼從更高的角度統一了三種幾何，稱為黎曼幾何。在非歐幾何裡，有很多奇怪的結論。三角形内角和不是180度，圓周率也不是3.14等等。因此在剛出台時，倍受嘲諷，被認為是最無用的理論。直到在球面幾何中發現了它的應用才受到重視。

阿爾伯特·愛因斯坦通過《相對論》證明：空間是相對的，沒有一個絕對的空間；時間是相對的，時間與物質運動不可分離。牛頓的物理學基礎完全崩潰。《相對論》的出現徹底消除了人們關于絕對空間和絕對時間的幻想。

第三回合薛定谔的貓且聽下回再講：

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!