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深度長文:牛頓力學(xué)與相對論的區(qū)別到底在哪?(近5000字建議收藏)

 sonytv 2023-09-06 發(fā)布于浙江

1687年,牛頓提出了偉大的萬有引力定律,這個偉大的定律可謂“上天入地?zé)o所不能”,詮釋了萬物的運動規(guī)律,統(tǒng)治了物理學(xué)界兩百多年。當(dāng)時的物理學(xué)界對牛頓力學(xué)可以說是深信不疑,甚至認為物理學(xué)大廈已經(jīng)基本修建完畢,剩下來的只需要小修小補就可以了。

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直到另外一個同樣偉大的人物愛因斯坦的出現(xiàn),愛因斯坦提出了偉大的相對論,才終結(jié)了牛頓力學(xué)對物理學(xué)界的統(tǒng)治。其實也談不上終結(jié),只是在更大的范圍內(nèi)讓我們認識到了引力和時空的本質(zhì),事實上如今統(tǒng)治我們生活的仍舊是牛頓經(jīng)典力學(xué)而不是相對論,稍后我會講為什么會這么說。

相對論的橫空出世,讓本來快要建成的物理學(xué)大廈“轟然倒塌”,不得不重新修建另一座完全不同的物理學(xué)大廈,因為相對于牛頓經(jīng)典力學(xué)來講,相對論是完全不同的全新物理概念,物理學(xué)家們必須用一種全新的視角去審視相對論。

那么,牛頓經(jīng)典力學(xué)與愛因斯坦的相對論到底有什么區(qū)別,兩者到底哪里不兼容呢?

首先我們來看看牛頓的萬有引力理論,該理論其實一點也不復(fù)雜,任何兩個物體,放在宇宙中任意兩個位置,兩者之間都會有引力,而且引力大小相等,方向相反。根據(jù)兩個物體之間的距離和質(zhì)量,就可以計算出兩者之間的引力有多大。

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通過公式可以看出,牛頓萬有引力定律簡單清晰,不僅僅適用于地球上的物體,同樣適用于更大的天體,比如說恒星,行星衛(wèi)星等各種天體。

但是,任何科學(xué)理論都具有可證偽性,不管萬有引力定律推導(dǎo)出多少正確的結(jié)果,哪怕出現(xiàn)一次錯誤的結(jié)果,都會是“致命”的??茖W(xué)就是這樣,就是在不斷“被證偽”的過程中發(fā)展的,不管一個科學(xué)理論看起來有多美,不管被證明多少次,但只要有一次被證明是錯誤的或者說不嚴謹?shù)?,那么就說明該理論是“錯”的,起碼是不嚴謹?shù)?。注意,這里的“錯”字我加了引號,至于為什么加引號,后面會解釋。

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