牛顿为何比爱因斯坦牛,巨人的肩膀提供了帮助,但也引起了质疑

在同一高度让两块重量不同的石头同时落下,你猜哪一个先着地呢?也许你已经知道答案了,但是历史上第一个破解它的人,比你早出生了五个世纪,他还发明了早期的钟摆、温度计,望远镜等等,他就是现代科学之父略伽利略。他到底是如何做到的呢?

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其实第一个关注物体下落快慢的人并不是伽利略,而是古希腊伟大的哲学家亚里士多德,亚里士多德是这么说的,重量决定了物体下落的快慢,越重的也就越快,比如同一高度下,大石头就会比小石头落的更快。当时的人们都觉得说的太对了,所以这句话就成为了真理,直到伽利略的出现。

为了做"可以永远滚动的小球"的所谓实验,伽利略装模作样地给斜坡上铺了毛巾,让小球在两个对接的斜坡上滚动,并记下滚上的高度。然后,去掉毛巾,再让小球滚动,并记下滚上的高度。不铺毛巾的小球,比铺毛巾的小球滚的高。他就以此断言,如果物体受到的阻力为零,速度就不会减小,物体会以恒定不变的速度永远滚动下去。

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这就是牛顿第一定律中的匀速直线运动的依据之所在,就是说,牛顿对伽利略的说词,也深信不疑。但问题的要害,并不在磨擦不磨擦,而根本的问题在于,地球有地心引力,具体表现就是小球自身有重量。所以,无论有无磨擦,小球最后都会停止。这是重力本身的作用,与磨檫无多大关系,没有磨檫只能多滚几下罢了,并不影响小球最终会静止。显然,伽利略与牛顿并不是爱因斯坦。

爱因斯坦在广义相对论里证明了惯性质量就是引力质量,这就是著名的等效原理。有人认为,等效原理没有用,可是,解决伽利略的问题正好用上等效原理。如果知道等效原理,就不会犯伽利略的错误。在这个问题上,伟大的牛顿上了伽利略的当。因为,在宇宙自然中,根本就不存在匀速直线运动。可惜,当时还没有爱因斯坦的广义相对论,如果要有爱因斯坦的广义相对论,也就不会有小球永远滚动这样违反物理学基本常识的笑话了。以致使伟大的牛顿力学竟然沦为一个近似正确的半拉子物理学理论。

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对同一物理现象的描述,不同的观察角度可能导致不一样的结论。经验论为科学早期知识体系搭建提供了很大的帮助,然而随着科学发展,开始观察更大、更远的世界,一切经验都将局限于我们人类自身的观察条件与手段。因而最初的科学探究也开始让人们深信不疑了。

相对论和牛顿力学实则以不同的角度,解读宇宙的物理规则。牛顿以我们自身所处的环境感知,对“力”做出了科学的物理描述,而爱因斯坦以更大的宇宙维度去解释了引力,以严谨的逻辑推导出了我们无法经验的宇宙感知。所以姑且不论先辈们的研究是否有可靠性,光这种精神就值得我们学习下去。

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