2018物理学中的惯性论

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　　物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的一种性质，我们把这个性质叫做惯性，下面是小编搜集整理的一篇探究物理学惯性论的论文范文，欢迎阅读参考。
　　一、惯性的概念
　　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做匀速直线运动。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，任何物体均具有惯性。它是存在于物体周围的一种条件，一种约束。对于惯性的理解要注意以下四点：(1)一切物体具有惯性;(2)惯性是物体的固有属性;(3)质量是惯性大小唯一的量度;(4)惯性是物体的一种属性，而不是一种力。所以不能说受到惯性，只能说由于惯性或具有惯性。
　　二、惯性定律与牛顿第二定律的关系
　　1.牛顿第一定律，即任何物体，在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到其他物体对它施加作用力迫使它改变这种状态为止。该定律说明力并不是维持物体运动的条件，而是改变物体运动状态的原因。牛顿第一定律亦称惯性定律。牛顿第二定律的一般表述为：物体运动的加速度a的大小与其所受合力的大小成正比，与其质量m成反比，加速度a的方向与所受合力F的方向相同。
　　牛顿第二定律的研究对象是一个物体，而牛顿第一定律论述的是整个存在的性质。惯性――这个任何物体均具有的性质其实不是我们的个别研究对象所具有的性质，因为这个任何物体，包括天地间的万物。任何个别的物体都不可能无条件地具有惯性：惯性是存在的特性，是存在着的时空的特性，是宇宙的特性。
　　2.牛顿第二定律是关于个别物体因果性的规律，它是存在之状态的表述，它的表述是与具体的特定的时间无关的、瞬时性的。正是这种非时间性构成了牛顿力学的本质特征。也正是牛顿第一定律所成立的时间均匀性与空间对称性构成了惯性系的特殊地位，从而使我们可以在牛顿第二定律的意义上来研究物体的动力学关系。物体的运动性质和规律与采用怎样的空间和时间来度量有着密切的关系。由此可见，牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，恰恰相反，现行的动力学规律正是牛顿第一定律所揭示的存在之性在具体的个体事物上的展现。惯性定律比牛顿第二定律具有更强的基础性。也就是说，正是惯性现象，构成了牛顿动力学之所以成立的操作平台。
　　3.牛顿把惯性定律放在三个运动定律的首位也是与其对自然的信仰因素有关的。因为在文艺复兴之前，绝大部分思想家继承了亚里士多德关于物体运动内在决定论的观点。但在牛顿看来，基本的物质粒子完全是惰性的，没有任何自发的运动，而电、磁、光这些非物质的力量则成为神在自然中的行动的载体。也就是说，惯性定律内隐含着牛顿否定亚里士多德运动观的内在目的论，从而建立新力学的形而上基础。
　　三、惯性与具体物体的质量无关
　　从上面的讨论可以看出质量是物体惯性大小的量度这个论题，从几个角度去看都是错误的。第一，质量不是物体惯性大小的量度。个别研究对象的质量与其所揭示的惯性毫无关联。因为这两者从数量上来看是一对无穷大的关系，从内容上来看是个体与存在的关系，在它们之间，人类的理性不可能找到逻辑上的因果链。第二，物体(的)惯性这样的说法缺乏依据，因为惯性不是物体的性质。物体只是作为惯性的表现者而存在的。第三，惯性(的)大小这样的说法也缺乏依据，因为惯性没有大小，惯性只是存在的一种表达方式，一种特定状态的显现。第四，惯性并无大小，我们也不可去进行量度，事实上，任何一本教科书上也没有指出惯性与质量的函数关系，因为这一函数关系并不存在，它只是人们的一个虚假的逻辑推测，谁也不能证明质量与惯性成正比或不成正比，更不能得出它们之间的比例系数，因为这些关系均是虚假的。因而，物理学界流传的物体的惯性等于它的质量只是人们一个随心所欲的错误言说。
　　由于物体质量与惯性无关，因此，将牛顿第二定律中的质量称为惯性质量就是不当的，质量的确对物体运动状态的改变有一种像力一样的阻抗作用，质量在改变物体运动的状态上而言似乎有一种消解、抗拒力的性质。因而我认为可将现行的惯性质量改称为物体的抗性质量。正如牛顿所说：只有当有其他力作用于物体，或者要改变它的状态时，物体才会产生这种力。这种力的作用既可以看作是抵抗力，又可以看作是推斥力。因为质量与物体运动状态的变化快慢有关，它事实上具有动力学特征，当一个物体的质量大时，它对运动状态改变的阻抗能力就越大。
　　从逻辑上而言，只有将惯性从物质的内在因素中解除出来，才能完全地克服牛顿时代的机械论自然观与牛顿第一运动定律之间存在着的深刻矛盾。也就是说，这样才能使牛顿第一定律恰如其分地建立在由文艺复兴所形成的机械论而不是亚里士多德的目的论的形而上基础之上。
　　四、惯性定律的表述方式
　　牛顿第一定律是动力学定律的基础，但它本身并不表征物体的某种动力学性质，它是关于人类体认自然之美、自然之和谐的陈述。基于上面的论述，对牛顿第一定律的陈述方式作以下的要求是并不过分的：反映时间的均匀性，空间的对称性，以及自然之美对人的呈现。可是，现行的许多教科书中对牛顿第一定律的陈述是很不一致的。当然，这种不一致性用老眼光来看是无伤大雅的，但以今天的眼光来看，这种差异性就值得商讨了。
　　例如：一个物体，如果没有受到其他物体的作用，它就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态。这样的陈述可能离惯性定律的本义较远，因为这一陈述的方式是在动力学的维度上来进行的，陈述的对象是一个物体。这和牛顿第二定律的研究对象是一致的，这样方式的陈述毫无疑问地可以把惯性定律认为是牛顿第二定律的一个特例，因为如果没有这几个字就表达了陈述事件的某种特殊性。
　　另外一种常见的陈述方式是：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。这样一种表述比前一种完整多了，它几乎就是牛顿的原义，但这里的一切物体应当换成任何物体。因为在此论述中的任何物体实际上是对一切物体的否定，而有外力应当换成其它物体的作用，因为惯性定律是不涉及力的，操作意义上的力这个动力学的基本概念与惯性无关。
　　我试着这样来陈述惯性定律：存在着的宇宙有这样一种性质，它使任何物体在没有受到其它物体作用的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态。或许，这样的一种陈述方式是较明晰的陈述方式，它强调了惯性与惯性的表现者(个别研究对象)的严格区分，这个陈述的主语是性质，这样的陈述才可称为关于惯性的定律。而我们也应当将惯性定义为：使物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。
　　参考文献：
　　[1]徐祖年.质量是惯性或引力的量度.物理教师，2001，11：27.
　　[2]梁昆淼.力学上册(修订版).高等教学出版社，1978，12修订，第2版：64.