牛顿运动定律,推动了人类文明迅猛发展,爱因斯坦为何“发酸”?

众所周知,迄今为止,地球已有46亿年的寿命,而生命的起源则大约在40亿年以前,以最原始的生命形态在大海里浮萍漂浮了30亿年左右,很多科学家觉得这太浪费时间了。作为唯一智能型生物的人类,诞生大约在500~600万年以前,但大部分时间也是处在原始状态,直到6000~7000年以前,才诞生出了以文字为特征的人类文明。

即便如此,人类还是在漫长的时间长河里摸着石头过河,徒手开疆拓土,以肉体凡胎对抗着这个世界的坚硬,生活得艰辛,文明进展缓慢。等到人类如现代一样利用机器生产对抗大自然,进入现代文明之时,已是300年前的事了。由此可见,地球上的生物进化和人类文明的发展不是平稳进行的,而是蜗牛慢爬了好长一段时间以后,积攒了足够的能量才突然大爆发,“川壅而溃”、一泻千里。

牛顿运动定律,推动了人类文明迅猛发展,爱因斯坦为何“发酸”?

人类文明由原始转入近现代的转折点是工业革命(当然主要是科技方面),工业革命的诞生需要理论的指导,而开启人类文明迅猛发展的理论之门,当推牛顿提出的运动定律。

1687年,牛顿发表了划时代巨著:《自然哲学的数学原理》,系统提出了牛顿运动三大定律和万有引力定律,结束了两千多年来自然界带给人类的巍峨感和神秘感,为人类打开世界知识宝库之门提供了开锁钥匙。自此,潘多拉魔盒被彻底打开了,数学、工程力学、天体力学等诸多学科像是找到了灵魂切入点一般,呈现出了井喷式的发展态势,直接推动人类社会进入了前所未有的历史大变革——工业革命。

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做出了如此巨大贡献的牛顿毫无疑问是科学巨人,人类文明的推动者。作为回报,牛顿也享受到了人世间该有的待遇:受封为爵士,担任英国皇家学会会长,死后被安葬在伦敦威斯敏斯特教堂,葬礼仪式高贵隆重,大部分英国皇家学会会员均参加了。

不过,纵然牛顿的贡献举世皆知,但只要是人类,就免不了“私心”泛滥、招惹闲话,如著名物理学家爱因斯坦就对牛顿的贡献“发过酸”。

爱因斯坦曾在《谈伽利略的贡献》(高中物理课本中曾有专门的篇幅叙述,可惜现在找不到了,本人印象还是很深刻的)中,就将牛顿提出的运动定律归功到了伽利略身上。

牛顿运动定律,推动了人类文明迅猛发展,爱因斯坦为何“发酸”?

他认为几千年来人类科技文明发展迟缓的原因之一是因为运动和力的关系没有搞清楚,虽然问题看似很简单,但大自然的欺骗性让众多哲人蒙蔽了双眼:车子推一下就动,不推就停止了,所以亚里士多德提出的“力是维持物体运动的原因”这一观点几乎没人质疑,但这一谬误却让人类的科技文明止步不前了两千多年。

2000多年后,伽利略表现出了质疑,他用球在山坳中的运动特征推导出了力和运动之间应有的关系。

山坳有两边和最低点。当球由一边的最高点释放,球向着山底加速跑过去,然后到达最低点后继续向对边往上爬,直到达到与之前相同的对边最高点停止,如果对边与初始边不对称,球就继续跑,一直要达到与之前最高点的相同高度方才“罢休”。

牛顿运动定律,推动了人类文明迅猛发展,爱因斯坦为何“发酸”?

这就说明,促使球在山坳里运动的动力是达到与之前相同的高度。

假如对边跟最低点相同高度,也即球到达最低点后一路平坦向前,那么球为了达到与初始边最高点相同高度,就会拼命往前跑。由于高度没有变化,球就会一直保持匀速直线运动。

瞅瞅,力并不是维持物体运动的原因,而且物体的“直线”运动属性与力没任何关系。伽利略通过自己的观察和推理,得到了物体的“直线”运动定律。

只可惜伽利略只是提出了猜想,没有上升到“定律”的层面,因此爱因斯坦才会说:伽利略总结的运动真谛,被一个英国人写成定律发表了,也即我们熟知的牛顿第一定律。

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总结爱因斯坦的话,可以不难发现:爱因斯坦对伽利略的贡献褒扬有加,用了大量篇幅在叙述伽利略对物体运动规律的描述,他的意思也很明显:运动规律是伽利略得到的,不是牛顿,但牛顿却将伽利略总结的定律写在了自己的名下,这是不是“剽窃”?我该不该“发酸”?

由此可见,纵然牛顿提出的第一定律成功掀开了自然界的神秘面纱,摸清了困扰人类两千年之久的运动和力之间的关系,摆正了人类认知世界的视角,打开了自然知识宝库大门,推动了人类文明迅猛发展,但爱因斯坦认为:他的这一定律实则是伽利略总结而成的,不能算在他的头上,故而会“发酸”。

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投稿时间:2022-02-08  最后更新:2022-05-21

标签:爱因斯坦   伽利略   定律   人类文明   山坳   工业革命   最低点   最高点   迅猛   物体   人类

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