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《數學心》第97章 牛頓創立3定律
  巴羅準備要辭去劍橋大學盧卡斯數學教授席位,有幾個候選人。

  其中一個是牛頓,他想考察牛頓的知識。

  巴羅見了牛頓,對牛頓開始刁難,想看看牛頓有多少斤兩。“聽說你最近在研究力學?是不是在浪費時間?很多人都因為自己了解力,但都是錯誤的。”

  牛頓也不讓步的說:“那是因為他們沒有搞清楚本質。”

  巴羅說:“德謨克利特、伊壁鳩魯認為當原子在虛空裡被帶向前進而沒有東西與他們碰撞時,它們一定以相等的速度運動。”

  牛頓說:“這只是猜測或推想的結果。”

  巴羅說:“亞裡士多德說靜止是物體的自然狀態,如果沒有作用力就沒有運動.力是維持物體運動的原因。”

  牛頓說:“該觀點遺失了力能使物體停止運動,也能使物體開始運動這一關鍵點,故錯誤。倒是第一次提出了力與運動間存在關系,也算是對運動學有了一點點認識。”

  巴羅說:“那你說說看,什麽樣的觀點靠譜?”

  牛頓說:“菲洛彭諾斯批判亞裡士多德的運動學,他認為拋體本身具有某種動力,推動物體前進,直到耗盡才趨於停止。這就是衝力理論”。

  巴羅說:“我知道衝力理論,推動者在推動一物體運動時,便對它施加某種衝力或某種動力,速度越大,衝力越大,衝力耗盡時,物體停止下來。”

  牛頓說:“後來伽利略認為,如有一足夠長而絕對光滑的表面,將沒有摩擦力能阻礙小球運動,所以小球一直繼續運動或者直到有外力阻礙它而停止。”

  巴羅說:“物體在自然狀態下會維持原有運動而非趨於停止。這打破了自亞裡士多德以來約一千三百年間力是維持物體運動的原因的陳舊觀念。”

  牛頓說:“但仍未擺脫其影響。該結論很接近慣性定律。”

  巴羅說:“慣性定律?”

  牛頓說:“就是孤立質點保持靜止或做勻速直線運動。”

  巴羅陷入沉思中,然後質疑的說:“可現實生活中。靜止我常見,永遠運動下去,從沒見過。”

  牛頓說:“靜止是相對靜止。永遠運動看不到,是因為有重力和摩擦力等原因,每個事情都是這樣的。”

  巴羅說:“笛卡爾說過這句話,每一單獨的物質微粒將繼續保持同一狀態,直到與其他微粒相碰被迫改變這一狀態為止。所有的運動,其本身都是沿直線的。”

  牛頓說:“但笛卡兒沒有建立起他試圖建立的那種能演繹出各種自然現象的體系,不過他的思想對牛頓對此類定律之後的總結產生了一定的影響。笛卡兒的最大貢獻在於他第一個認識到:力是改變物體運動狀態的原因。”

  巴羅說:“力是改變物體運動狀態的原因。”

  牛頓說:“在外力的作用下,其動量隨時間的變化率同該質點所受的外力成正比,並與外力的方向相同。每個東西都是這樣的。”

  巴羅說:“時間越長動量越大,換句話是力越大,速度增加就越快。”

  牛頓說:“沒錯。”

  巴羅說:“這就是受力還不受力的區別,你這確實是一個不錯的力學體系。”

  牛頓接著說:“惠更斯證明了兩硬體在碰撞過程中同一方向的動量保持不變,糾正了笛卡爾不考慮動量具有方向性的錯誤,而且首次提出碰撞前後的動量守恆。他的工作不錯,同時他也有局限性。惠更斯的理論以絕對硬的物體為前提,而用理想彈性體可以得到更肯定的結果,並且用非理想彈性體,如壓緊的木球、鋼球和玻璃球做實驗,消除誤差後結果是一致的。”

  巴羅說:“那你的意思是?”

  牛頓說:“相互作用的兩個質點之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。”

  巴羅說:“棒極了,我捋一捋。你認為一個力學體系應該是這樣的,孤立質點保持靜止或做勻速直線運動。在外力的作用下,其動量隨時間的變化率同該質點所受的外力成正比,並與外力的方向相同。每個東西都是這樣的。相互作用的兩個質點之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。”

  牛頓點頭說:“我這是凝練了開普勒三大定律的,同時也結合了古希臘科學家和哲學家的大量思考,發現力學可以全部以這三個理論為出發點。”
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