牛(niu)(niu)頓(dun)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(Newtonianmechanics)以牛(niu)(niu)頓(dun)運(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)定(ding)律(lv)和(he)萬(wan)有引力(li)(li)定(ding)律(lv)(見萬(wan)有引力(li)(li))為(wei)基(ji)礎,研究(jiu)速度遠小于光(guang)速的(de)(de)(de)宏(hong)觀物體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)規律(lv)。狹(xia)義相對論研究(jiu)速度能與光(guang)速比(bi)擬的(de)(de)(de)物體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong),量(liang)(liang)(liang)(liang)子力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)研究(jiu)電子、質(zhi)子等微觀粒子的(de)(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)。從(cong)(cong)研究(jiu)的(de)(de)(de)范疇來(lai)說(shuo),牛(niu)(niu)頓(dun)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)同(tong)相對論和(he)量(liang)(liang)(liang)(liang)子力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)相區別,牛(niu)(niu)頓(dun)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)是(shi)經(jing)典力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)組成(cheng)部分(fen)。繼I.牛(niu)(niu)頓(dun)以后(hou)(hou),J.-L.拉(la)格(ge)朗(lang)(lang)日(ri)(ri)(ri)(ri)和(he)W.R.哈密(mi)頓(dun)相繼發展了新的(de)(de)(de)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)。牛(niu)(niu)頓(dun)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)所著重(zhong)的(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)如力(li)(li)、動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)(liang)等都具有矢(shi)量(liang)(liang)(liang)(liang)性(xing)質(zhi),而(er)(er)且牛(niu)(niu)頓(dun)方程是(shi)用(yong)(yong)矢(shi)量(liang)(liang)(liang)(liang)形式(shi)表達的(de)(de)(de),故牛(niu)(niu)頓(dun)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)可(ke)稱為(wei)矢(shi)量(liang)(liang)(liang)(liang)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue);拉(la)格(ge)朗(lang)(lang)日(ri)(ri)(ri)(ri)體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)和(he)哈密(mi)頓(dun)體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)所著重(zhong)的(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)能,它具有標量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)性(xing)質(zhi),可(ke)以通過力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)變分(fen)原(yuan)理(li)(li)(li)(li)建(jian)立系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)方程,故拉(la)格(ge)朗(lang)(lang)日(ri)(ri)(ri)(ri)體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)和(he)哈密(mi)頓(dun)體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)等可(ke)統(tong)(tong)稱為(wei)分(fen)析(xi)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)。因此,從(cong)(cong)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)研究(jiu)方法和(he)體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)來(lai)說(shuo),牛(niu)(niu)頓(dun)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)同(tong)拉(la)格(ge)朗(lang)(lang)日(ri)(ri)(ri)(ri)體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)和(he)哈密(mi)頓(dun)體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)相區別;但從(cong)(cong)經(jing)典力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)基(ji)本原(yuan)理(li)(li)(li)(li)來(lai)說(shuo),拉(la)格(ge)朗(lang)(lang)日(ri)(ri)(ri)(ri)方程和(he)哈密(mi)頓(dun)原(yuan)理(li)(li)(li)(li)同(tong)牛(niu)(niu)頓(dun)定(ding)律(lv)是(shi)等價(jia)的(de)(de)(de)。然(ran)而(er)(er),哈密(mi)頓(dun)原(yuan)理(li)(li)(li)(li)能應用(yong)(yong)于較(jiao)廣泛的(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)(li)現象。將拉(la)格(ge)朗(lang)(lang)日(ri)(ri)(ri)(ri)體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)和(he)哈密(mi)頓(dun)體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)(尤其(qi)是(shi)后(hou)(hou)者)應用(yong)(yong)于物理(li)(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)和(he)天體(ti)(ti)(ti)(ti)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)中廣泛出現的(de)(de)(de)保守系(xi)統(tong)(tong),有極大的(de)(de)(de)優點。例如,這兩個體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)的(de)(de)(de)觀點和(he)方法對天體(ti)(ti)(ti)(ti)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)攝動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)理(li)(li)(li)(li)論和(he)經(jing)典統(tong)(tong)計力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)理(li)(li)(li)(li)論性(xing)研究(jiu)有較(jiao)大價(jia)值。
牛(niu)(niu)頓(dun)(dun)于(yu)1643年(nian)(nian)1月(yue)4日生(sheng)于(yu)英(ying)(ying)格蘭(lan)林(lin)肯郡(jun)格蘭(lan)瑟姆(mu)附(fu)近的沃(wo)爾索普村(cun)。1661年(nian)(nian)入英(ying)(ying)國劍(jian)(jian)(jian)橋(qiao)大(da)(da)學圣(sheng)三一(yi)學院(yuan),1665年(nian)(nian)獲文學士學位。隨后兩(liang)年(nian)(nian)在(zai)家(jia)鄉躲(duo)避鼠疫,他在(zai)此間制定了一(yi)生(sheng)大(da)(da)多數重要科學創造的藍圖。1667年(nian)(nian)牛(niu)(niu)頓(dun)(dun)回劍(jian)(jian)(jian)橋(qiao)后當選為劍(jian)(jian)(jian)橋(qiao)大(da)(da)學三一(yi)學院(yuan)院(yuan)委,次(ci)年(nian)(nian)獲碩士學位。1669年(nian)(nian)任劍(jian)(jian)(jian)橋(qiao)大(da)(da)學盧卡(ka)斯(si)數學教授席位直到(dao)1701年(nian)(nian)。1696年(nian)(nian)任皇家(jia)造幣廠監督,并移居倫敦(dun)。1703年(nian)(nian)任英(ying)(ying)國皇家(jia)學會會長。1706年(nian)(nian)受英(ying)(ying)國女王安娜封爵(jue)。在(zai)晚年(nian)(nian),牛(niu)(niu)頓(dun)(dun)潛心于(yu)自然(ran)哲(zhe)學與神學。1727年(nian)(nian)3月(yue)20日,牛(niu)(niu)頓(dun)(dun)在(zai)倫敦(dun)病逝,享年(nian)(nian)84歲。
備注:牛(niu)頓是(shi)(shi)儒略歷1642年(nian)12月25日(ri)(ri),即格(ge)里(li)歷(陽歷)1643年(nian)1月4日(ri)(ri),所(suo)以正(zheng)確(que)的(de)出(chu)生日(ri)(ri)期是(shi)(shi)1月4號。
牛頓(dun)力(li)學( Newton's Mechanics )是(shi)以(yi)牛頓(dun)運(yun)動定(ding)律為(wei)基(ji)礎,在17世紀以(yi)后發(fa)展起(qi)來的。直接以(yi)牛頓(dun)運(yun)動定(ding)律為(wei)出發(fa)點(dian)(dian)來研究質(zhi)點(dian)(dian)系統的運(yun)動,這就是(shi)牛頓(dun)力(li)學。
艾薩克牛頓爵士試(shi)圖(tu)使用慣性與力的概念描述所(suo)有物體的運動,所(suo)以他找尋出(chu)(chu)它(ta)們服(fu)從確定(ding)的守恒(heng)定(ding)律(lv)。在1687年(nian),牛頓接著(zhu)出(chu)(chu)版(ban)了他的自然(ran)哲(zhe)學的數學原理論(lun)文。在這里牛頓開創了三個(ge)運動定(ding)律(lv),到了今日還是描述力的方(fang)式。
牛(niu)頓(dun)力(li)學(xue)涉及很多方面(mian),他們都(dou)涉及最基本的三個定律。
內(nei)容:一切(qie)物體在(zai)沒有受到力或合力為(wei)零的作用時,總保持靜止狀(zhuang)態或勻速直線運動(dong)狀(zhuang)態。
說明:物(wu)體(ti)都有維持靜止(zhi)和作(zuo)勻速(su)(su)直線(xian)運(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)趨勢,因此(ci)物(wu)體(ti)的(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)狀(zhuang)態是(shi)由它的(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)速(su)(su)度(du)(du)決(jue)定(ding)的(de)(de),沒(mei)有外力,它的(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)狀(zhuang)態是(shi)不(bu)會改變(bian)的(de)(de)。物(wu)體(ti)的(de)(de)這種性質稱為(wei)慣性。所以牛頓(dun)第(di)一定(ding)律也稱為(wei)慣性定(ding)律。第(di)一定(ding)律也闡明了(le)力的(de)(de)概(gai)念。明確了(le)力是(shi)物(wu)體(ti)間(jian)的(de)(de)相(xiang)互作(zuo)用,指出了(le)是(shi)力改變(bian)了(le)物(wu)體(ti)的(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)狀(zhuang)態。因為(wei)加(jia)速(su)(su)度(du)(du)是(shi)描寫物(wu)體(ti)運(yun)動(dong)(dong)狀(zhuang)態的(de)(de)變(bian)化,所以力是(shi)和加(jia)速(su)(su)度(du)(du)相(xiang)聯系(xi)的(de)(de),而不(bu)是(shi)和速(su)(su)度(du)(du)相(xiang)聯系(xi)的(de)(de)。在日常生(sheng)活中不(bu)注意這點,往往容(rong)易產生(sheng)錯(cuo)覺。
注意:牛(niu)頓第一定(ding)律(lv)并不是(shi)在(zai)(zai)所有的參照(zhao)系(xi)里(li)都成立(li),實際上(shang)它只在(zai)(zai)慣性參照(zhao)系(xi)里(li)才成立(li)。因此常(chang)常(chang)把牛(niu)頓第一定(ding)律(lv)是(shi)否成立(li),作為一個(ge)參照(zhao)系(xi)是(shi)否慣性參照(zhao)系(xi)的判據(ju)。
內容:物(wu)體在(zai)受到(dao)合外(wai)力的作用會(hui)產生加(jia)速(su)度,加(jia)速(su)度的方向(xiang)和合外(wai)力的方向(xiang)相同,加(jia)速(su)度的大小(xiao)與合外(wai)力的大小(xiao)成正比,與物(wu)體的慣性(xing)質量(liang)成反比。
公式:F=ma,F為合(he)外力
牛(niu)頓第二定(ding)律定(ding)量(liang)(liang)描述了力作用的(de)效果(guo),定(ding)量(liang)(liang)地量(liang)(liang)度了物體的(de)慣性(xing)大小。它是矢量(liang)(liang)式,并且是瞬(shun)時關(guan)系。
要強調的是,物體受到的不(bu)為零合(he)外(wai)力,會產(chan)生加速度,使物體的運動(dong)狀(zhuang)態或(huo)速度發(fa)生改變(bian),但是這種改變(bian)是和物體本身的運動(dong)狀(zhuang)態有關的。
局限:該(gai)定律只適用于宏(hong)觀物體的(de)低速運(yun)動(dong)。
內容:兩個物體(ti)之間的作(zuo)用力(li)(li)和反作(zuo)用力(li)(li),在同一(yi)條直(zhi)線上,大小相(xiang)等,方(fang)向相(xiang)反。
需要注意:
(1)作(zuo)用力和反(fan)作(zuo)用力是沒有主(zhu)次、先后(hou)之分。同(tong)時(shi)(shi)產生(sheng)、同(tong)時(shi)(shi)消失。
(2)這一對力是(shi)作用在不同(tong)物體上(shang),不可能抵消。
(3)作用力和反作用力必須是同一性質的力。
(4)與參照系無關。
質(zhi)點(dian)(dian)的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)m與(yu)其速度(du)v的(de)(de)乘積(ji)(mv)。動(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)(liang)是矢量(liang)(liang)(liang)(liang),用符號p表(biao)示。質(zhi)點(dian)(dian)組的(de)(de)動(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)組內各質(zhi)點(dian)(dian)動(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)矢量(liang)(liang)(liang)(liang)和。物(wu)(wu)體的(de)(de)機械(xie)運(yun)(yun)動(dong)(dong)都不(bu)是孤立(li)地發生(sheng)的(de)(de),它(ta)與(yu)周圍物(wu)(wu)體間存在著相互作(zuo)用,這(zhe)種(zhong)相互作(zuo)用表(biao)現(xian)為(wei)(wei)運(yun)(yun)動(dong)(dong)物(wu)(wu)體與(yu)周圍物(wu)(wu)體間發生(sheng)著機械(xie)運(yun)(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)傳(chuan)(chuan)遞(di)(di)(或轉移)過程,動(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)(liang)正是從機械(xie)運(yun)(yun)動(dong)(dong)傳(chuan)(chuan)遞(di)(di)這(zhe)個角度(du)量(liang)(liang)(liang)(liang)度(du)機械(xie)運(yun)(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)物(wu)(wu)理量(liang)(liang)(liang)(liang),這(zhe)種(zhong)傳(chuan)(chuan)遞(di)(di)是等(deng)量(liang)(liang)(liang)(liang)地進(jin)行的(de)(de),物(wu)(wu)體2把多少機械(xie)運(yun)(yun)動(dong)(dong)(動(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)(liang))傳(chuan)(chuan)遞(di)(di)給物(wu)(wu)體1,物(wu)(wu)體2將(jiang)失去等(deng)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)動(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)(liang),傳(chuan)(chuan)遞(di)(di)的(de)(de)結果是兩者(zhe)的(de)(de)總動(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)(liang)保持(chi)不(bu)變。從動(dong)(dong)力學(xue)角度(du)看,力反映了(le)動(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)(liang)傳(chuan)(chuan)遞(di)(di)快慢(man)的(de)(de)情(qing)況。與(yu)實物(wu)(wu)一樣,電磁場也具有動(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)(liang)。例如光子的(de)(de)動(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)p=h/(2π)k,其中h為(wei)(wei)普朗克常量(liang)(liang)(liang)(liang),k為(wei)(wei)波(bo)長(chang),其大小為(wei)(wei)k=(2π)/λ(λ為(wei)(wei)波(bo)長(chang)),方(fang)(fang)向沿波(bo)傳(chuan)(chuan)播方(fang)(fang)向。在國際單(dan)(dan)位制中,動(dong)(dong)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)單(dan)(dan)位為(wei)(wei)千(qian)克·米/秒(kg·m/s)。
動量守(shou)恒定律是最早發現(xian)的(de)一條(tiao)守(shou)恒定律,它起源于16~17世紀西歐的(de)哲學(xue)家們對宇宙(zhou)運動的(de)哲學(xue)思考。
觀(guan)察周(zhou)圍運(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)著的(de)(de)(de)(de)物(wu)體,我們看(kan)到(dao)它(ta)們中的(de)(de)(de)(de)大多數(shu),例如跳動(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)皮球、飛行的(de)(de)(de)(de)子彈、走動(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)時鐘、運(yun)(yun)轉的(de)(de)(de)(de)機器,都會停(ting)下來(lai)。看(kan)來(lai)宇宙間運(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)總量似乎在(zai)減(jian)少。整個(ge)宇宙是(shi)(shi)不(bu)是(shi)(shi)也(ye)像一(yi)架(jia)機器那樣,總有一(yi)天會停(ting)下來(lai)呢(ni)?但是(shi)(shi),千百年來(lai)對(dui)天體運(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)觀(guan)測,并沒有發現宇宙運(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)有減(jian)少的(de)(de)(de)(de)跡(ji)象。生活在(zai)16、17世(shi)紀的(de)(de)(de)(de)許多哲學家認為,宇宙間運(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)總量是(shi)(shi)不(bu)會減(jian)少的(de)(de)(de)(de),只要能找(zhao)到(dao)一(yi)個(ge)合適的(de)(de)(de)(de)物(wu)理量來(lai)量度運(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong),就(jiu)會看(kan)到(dao)運(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)總量是(shi)(shi)守(shou)恒的(de)(de)(de)(de)。這個(ge)合適的(de)(de)(de)(de)物(wu)理量到(dao)底(di)是(shi)(shi)什(shen)么(me)呢(ni)?
法(fa)國哲學家(jia)(jia)(jia)兼數學家(jia)(jia)(jia)、物(wu)理學家(jia)(jia)(jia)笛卡兒提出,質(zhi)量(liang)和速率的乘積是一個合適(shi)的物(wu)理量(liang)。可是后(hou)來,荷蘭數學家(jia)(jia)(jia)、物(wu)理學家(jia)(jia)(jia)惠更斯(1629—1695)在(zai)研究(jiu)碰(peng)(peng)撞(zhuang)問(wen)題時發現:按照笛卡兒的定(ding)義,兩個物(wu)體運動(dong)的總(zong)量(liang)在(zai)碰(peng)(peng)撞(zhuang)前后(hou)不(bu)一定(ding)守恒。
牛(niu)頓在總(zong)結這(zhe)些人工作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)基礎上,把笛卡兒的(de)(de)(de)(de)(de)定義(yi)作(zuo)了(le)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)修改,即不(bu)用質量(liang)和(he)速率的(de)(de)(de)(de)(de)乘積,而(er)用質量(liang)和(he)速度的(de)(de)(de)(de)(de)乘積,這(zhe)樣就找到了(le)量(liang)度運(yun)(yun)(yun)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)合適的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)量(liang)。牛(niu)頓把它(ta)叫做“運(yun)(yun)(yun)動(dong)量(liang)”,就是(shi)我們現今說的(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)量(liang)。1687年(nian),牛(niu)頓在他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)《自然哲學的(de)(de)(de)(de)(de)數學原理(li)》一書中指出:某一方向的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)(yun)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)總(zong)和(he)減去相(xiang)(xiang)反方向的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)(yun)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)總(zong)和(he)所得的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)(yun)動(dong)量(liang),不(bu)因物(wu)體間的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互作(zuo)用而(er)發生(sheng)變(bian)化;還指出了(le)兩個或兩個以上相(xiang)(xiang)互作(zuo)用的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)體的(de)(de)(de)(de)(de)共同重心(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)(yun)動(dong)狀態,也不(bu)因這(zhe)些物(wu)體間的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互作(zuo)用而(er)改變(bian),總(zong)是(shi)保持靜(jing)止或做勻速直(zhi)線運(yun)(yun)(yun)動(dong)。
動量守恒定律的(de)適用范圍(wei)比牛頓運動定律更廣
近代(dai)的(de)(de)科學(xue)實驗和理(li)論分析(xi)都(dou)表(biao)明:在自(zi)然(ran)界(jie)中(zhong),大(da)到(dao)天體(ti)間的(de)(de)相互作用,小到(dao)如質子(zi)、中(zhong)子(zi)等基本(ben)粒子(zi)間的(de)(de)相互作用,都(dou)遵守(shou)動(dong)量守(shou)恒定(ding)(ding)律。因此,它是(shi)自(zi)然(ran)界(jie)中(zhong)最重(zhong)要、最普遍的(de)(de)客觀規(gui)律之一,比牛頓運(yun)(yun)動(dong)定(ding)(ding)律的(de)(de)適(shi)用范(fan)圍更(geng)廣(guang)。下面舉一個牛頓運(yun)(yun)動(dong)定(ding)(ding)律不適(shi)用而動(dong)量守(shou)恒定(ding)(ding)律適(shi)用的(de)(de)例子(zi)。
在我們(men)考察光的發(fa)(fa)射和(he)吸(xi)收時(shi),會看到這樣一種現(xian)象:在宇宙空間中某個地方有時(shi)會突然發(fa)(fa)出非(fei)常(chang)明亮(liang)的光,這就(jiu)是超(chao)新星。可是它很快就(jiu)逐漸(jian)暗淡下來。光從這樣一顆超(chao)新星出發(fa)(fa)到達地球需要幾百萬年,而相比之下超(chao)新星從發(fa)(fa)光到熄滅的時(shi)間就(jiu)顯得太(tai)短了(le)。
當(dang)光(guang)從超新星到達地(di)球時(shi),它(ta)給地(di)球一(yi)個(ge)輕微(wei)的推(tui)動,而與此(ci)同時(shi)地(di)球卻(que)無法給超新星一(yi)個(ge)輕微(wei)的推(tui)動,因(yin)為(wei)它(ta)已(yi)(yi)經(jing)消失(shi)了(le)。因(yin)此(ci),如(ru)果我們想(xiang)像一(yi)下(xia)地(di)球與超新星之(zhi)間的相互作用,在同一(yi)瞬(shun)間就(jiu)不是(shi)大小相等(deng)、方向相反了(le)。這時(shi),牛(niu)頓第三定律顯然(ran)已(yi)(yi)不適用了(le)。
雖然如此(ci),動量(liang)(liang)守恒定律還是(shi)正確的。不過,我(wo)們必須把(ba)光(guang)也考(kao)慮在內。當(dang)(dang)超新星(xing)發射(she)光(guang)時(shi)(shi),星(xing)體反(fan)沖(chong),得到(dao)動量(liang)(liang),同時(shi)(shi)光(guang)也帶走了(le)大小(xiao)相等而(er)方向(xiang)相反(fan)的動量(liang)(liang)。等經過幾百萬年之后光(guang)到(dao)達地球時(shi)(shi),光(guang)把(ba)它(ta)的動量(liang)(liang)傳給了(le)地球。這(zhe)里要注意的是(shi):動量(liang)(liang)不僅可以為實物所攜帶,而(er)且(qie)可以隨(sui)著光(guang)輻射(she)一起傳播(bo)。當(dang)(dang)我(wo)們考(kao)慮到(dao)上述這(zhe)點時(shi)(shi),動量(liang)(liang)守恒定律還是(shi)正確的。
牛頓經典力(li)(li)學(xue)(xue)體系(xi)的(de)建立開辟了(le)科學(xue)(xue)發(fa)展的(de)一(yi)個新天地、新時代。經典力(li)(li)學(xue)(xue)的(de)廣泛傳播和運用對人(ren)們的(de)生(sheng)活和思想產(chan)生(sheng)了(le)重大影響(xiang)(xiang),在(zai)一(yi)定(ding)程度上推動了(le)人(ren)類(lei)社會的(de)發(fa)展進步(bu)(bu)(bu)。但經典力(li)(li)學(xue)(xue)存在(zai)的(de)固有缺點和局限性也在(zai)一(yi)定(ding)程度上阻礙了(le)人(ren)類(lei)社會的(de)進步(bu)(bu)(bu),產(chan)生(sheng)了(le)消(xiao)極(ji)作(zuo)用。本(ben)文將以經典力(li)(li)學(xue)(xue)的(de)建立背(bei)景為起點,進一(yi)步(bu)(bu)(bu)用辯證的(de)方法分析(xi)經典力(li)(li)學(xue)(xue)在(zai)人(ren)類(lei)歷(li)史與現實中(zhong)發(fa)揮的(de)作(zuo)用與產(chan)生(sheng)的(de)不良(liang)影響(xiang)(xiang)。
17世紀的(de)(de)(de)(de)歐(ou)洲,經過(guo)許多科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)家的(de)(de)(de)(de)努(nu)力(li)(li),在天文學(xue)(xue)(xue)(xue)和(he)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)方面(mian)積累了豐(feng)富資料的(de)(de)(de)(de)基礎上(shang),英國科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)家牛(niu)頓(dun)實現了天上(shang)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)和(he)地上(shang)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)綜(zong)合(he),形成(cheng)了統一的(de)(de)(de)(de)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)體系(xi)——經典(dian)(dian)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)。經典(dian)(dian)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)體系(xi)的(de)(de)(de)(de)建(jian)立,是人類認識自(zi)然及歷史的(de)(de)(de)(de)第一次大飛(fei)躍和(he)理論的(de)(de)(de)(de)大綜(zong)合(he),它開辟了一個新的(de)(de)(de)(de)時代,并對科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)發(fa)展的(de)(de)(de)(de)進程(cheng)以及人類生產生活(huo)和(he)思維方式(shi)產生極其(qi)(qi)深刻的(de)(de)(de)(de)影(ying)響。牛(niu)頓(dun)經典(dian)(dian)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)建(jian)立是科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)形態上(shang)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要變革,標志著(zhu)近代理論自(zi)然科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)誕(dan)生,并成(cheng)為(wei)其(qi)(qi)他各門自(zi)然科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)典(dian)(dian)范。
牛(niu)頓(dun)經(jing)典(dian)力學(xue)體系的(de)(de)建立得益于已(yi)有的(de)(de)科學(xue)成就(jiu)。哥白尼、伽利(li)略、開普勒、笛卡爾等人在天(tian)文學(xue)、力學(xue)、光學(xue)、數學(xue)等方面的(de)(de)貢(gong)獻,為(wei)經(jing)典(dian)力學(xue)奠定了堅(jian)實(shi)的(de)(de)基(ji)礎,特別(bie)是(shi)伽利(li)略與開普勒對牛(niu)頓(dun)經(jing)典(dian)力學(xue)體系的(de)(de)建立更是(shi)有著極其重要的(de)(de)影響。
伽(jia)利(li)略(lve)(lve)通過對(dui)自由(you)落(luo)體的(de)(de)(de)研究,已經(jing)發(fa)(fa)現(xian)了慣性(xing)運(yun)動和在重力作用(yong)(yong)下的(de)(de)(de)勻加速運(yun)動,奠定了牛(niu)(niu)頓(dun)第(di)一定律和第(di)二定律的(de)(de)(de)基本思(si)想。伽(jia)利(li)略(lve)(lve)關于拋(pao)物體運(yun)動定律的(de)(de)(de)發(fa)(fa)現(xian),對(dui)牛(niu)(niu)頓(dun)萬(wan)有(you)引力的(de)(de)(de)學(xue)(xue)說也有(you)深刻的(de)(de)(de)啟示作用(yong)(yong)。開(kai)普勒所(suo)發(fa)(fa)現(xian)的(de)(de)(de)行(xing)星運(yun)動定律則是(shi)牛(niu)(niu)頓(dun)萬(wan)有(you)引力學(xue)(xue)說產(chan)生的(de)(de)(de)最重要(yao)前(qian)提。牛(niu)(niu)頓(dun)非常善于廣泛(fan)汲(ji)取前(qian)人(ren)的(de)(de)(de)科學(xue)(xue)成果并綜(zong)合運(yun)用(yong)(yong)多(duo)方面的(de)(de)(de)知識進(jin)行(xing)跨學(xue)(xue)科的(de)(de)(de)研究,通過吸收前(qian)人(ren)的(de)(de)(de)科學(xue)(xue)研究成果,牛(niu)(niu)頓(dun)為經(jing)典力學(xue)(xue)體系的(de)(de)(de)建立充實了知識準(zhun)備(bei)。
雖然(ran)經典力(li)學(xue)(xue)建立在(zai)豐富的(de)(de)(de)科學(xue)(xue)經驗之上,但(dan)經典力(li)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)建立和(he)(he)(he)牛頓的(de)(de)(de)個人原因有(you)不(bu)可分(fen)割(ge)的(de)(de)(de)關系。牛頓從青少年時代(dai)就對科學(xue)(xue)抱有(you)濃厚的(de)(de)(de)興趣、極強的(de)(de)(de)求(qiu)知欲(yu)和(he)(he)(he)探索欲(yu)望,學(xue)(xue)習(xi)非常勤(qin)奮(fen)。但(dan)他(ta)從不(bu)死讀書,喜(xi)歡通過實驗來(lai)取得真知,并親自動手設計和(he)(he)(he)制作了(le)許多(duo)機械裝置和(he)(he)(he)用(yong)品,這(zhe)使他(ta)打下(xia)了(le)廣(guang)博而(er)扎實的(de)(de)(de)知識基礎,同時也具有(you)創新意識和(he)(he)(he)動手能力(li)。雖然(ran)牛頓是天(tian)才,智力(li)水平很高,但(dan)他(ta)的(de)(de)(de)天(tian)才還來(lai)源于他(ta)的(de)(de)(de)勤(qin)奮(fen)。他(ta)在(zai)研究中十分(fen)投入,而(er)且常常夜以繼日地(di)學(xue)(xue)習(xi)、工作。這(zhe)些(xie)都(dou)培養和(he)(he)(he)鍛煉(lian)了(le)牛頓的(de)(de)(de)科學(xue)(xue)精神,為日后(hou)的(de)(de)(de)研究打下(xia)了(le)堅實的(de)(de)(de)基礎。
牛(niu)頓(dun)經典力(li)學的(de)(de)(de)建立(li),還與他(ta)所處的(de)(de)(de)時(shi)代和社會有關。歐(ou)洲經過(guo)16世(shi)(shi)紀(ji)(ji)百余年的(de)(de)(de)宗教和政治(zhi)改(gai)革(ge)的(de)(de)(de)大變動之后,到(dao)17世(shi)(shi)紀(ji)(ji)下半葉進入了(le)一個(ge)政治(zhi)上轉為(wei)(wei)安寧,經濟上趨于繁榮的(de)(de)(de)時(shi)期(qi)(qi)。生產(chan)實踐為(wei)(wei)力(li)學研(yan)究(jiu)提(ti)出了(le)許多問題,這就給科學的(de)(de)(de)發展以推動力(li)。經過(guo)16世(shi)(shi)紀(ji)(ji)的(de)(de)(de)宗教改(gai)革(ge)運動和17世(shi)(shi)紀(ji)(ji)中后期(qi)(qi)的(de)(de)(de)資產(chan)階級革(ge)命(ming)運動,英國科學家擁有了(le)當時(shi)世(shi)(shi)界上最(zui)為(wei)(wei)寬(kuan)松自由(you)的(de)(de)(de)學術(shu)(shu)環境。學術(shu)(shu)環境的(de)(de)(de)改(gai)變,使(shi)得對力(li)學的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)擺(bai)脫(tuo)了(le)不必要的(de)(de)(de)束縛,催生了(le)經典力(li)學體(ti)系。
個(ge)人因素,前人經驗,寬松的(de)(de)學(xue)術環境和生(sheng)產實踐(jian)的(de)(de)發(fa)展,構成了經典力(li)學(xue)體系建立的(de)(de)條件(jian)和基礎。
不難預料,經典力學的巨大成功將(jiang)對人(ren)類社會(hui)在各方面將(jiang)會(hui)產生不可估量的影(ying)響。
(一)對自然觀念的(de)影響
牛頓經典力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)成就(jiu)之大(da)使(shi)得它(ta)(ta)得以廣泛(fan)傳播(bo),深(shen)深(shen)地改變了(le)(le)人(ren)們(men)的(de)(de)(de)自(zi)(zi)然(ran)觀。人(ren)們(men)往(wang)往(wang)用(yong)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)尺度去(qu)衡量(liang)一(yi)切(qie),用(yong)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)原(yuan)理去(qu)解釋一(yi)切(qie)自(zi)(zi)然(ran)現(xian)象,將(jiang)一(yi)切(qie)運(yun)動都歸結(jie)為機械運(yun)動,一(yi)切(qie)運(yun)動的(de)(de)(de)原(yuan)因都歸結(jie)為力(li)(li),自(zi)(zi)然(ran)界(jie)是一(yi)架(jia)按(an)照力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)規(gui)律(lv)運(yun)動著的(de)(de)(de)機器。這種(zhong)機械唯物主義(yi)自(zi)(zi)然(ran)觀在(zai)當時是有進(jin)步作用(yong)的(de)(de)(de)。由于它(ta)(ta)把(ba)自(zi)(zi)然(ran)界(jie)中起(qi)作用(yong)的(de)(de)(de)原(yuan)因都歸結(jie)為自(zi)(zi)然(ran)界(jie)本身規(gui)律(lv)的(de)(de)(de)作用(yong),有利于促使(shi)科(ke)學(xue)(xue)(xue)家去(qu)探索自(zi)(zi)然(ran)界(jie)的(de)(de)(de)規(gui)律(lv)。它(ta)(ta)能(neng)刺(ci)激人(ren)們(men)運(yun)用(yong)分析和解剖(pou)的(de)(de)(de)方式,從觀察和實驗中取得更多的(de)(de)(de)經驗材料(liao),這對科(ke)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)發展(zhan)來說也是必要的(de)(de)(de)。但這種(zhong)思維(wei)方式在(zai)一(yi)定程(cheng)度上(shang)忽視了(le)(le)理論思維(wei)的(de)(de)(de)作用(yong),忽視了(le)(le)事物之間的(de)(de)(de)聯系和發展(zhan),因而又有著嚴(yan)重的(de)(de)(de)缺陷。
(二)對自然科學的影響(xiang)
牛(niu)頓(dun)經(jing)典力學(xue)的(de)(de)內容和研究(jiu)方法對自然(ran)科學(xue),特(te)別(bie)是物理學(xue)起了重大的(de)(de)推(tui)動作用,但也存在著消極影響(xiang)。
牛頓(dun)建立的(de)(de)(de)(de)(de)(de)經(jing)典(dian)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)體系(xi)以(yi)(yi)及他(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)研(yan)究(jiu)(jiu)綱(gang)領所獲得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成功,在當時(shi)使科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)家們以(yi)(yi)為(wei)(wei)(wei)牛頓(dun)經(jing)典(dian)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)就是整(zheng)個物(wu)理(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue),甚至(zhi)是全部自然科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可靠(kao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最終(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎。在相當長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)歷史時(shi)期(qi)內,牛頓(dun)經(jing)典(dian)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)名(ming)著(zhu)《自然哲學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)原(yuan)(yuan)理(li)》一書成為(wei)(wei)(wei)了科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)家們共同(tong)遵循的(de)(de)(de)(de)(de)(de)規范,它支(zhi)配了當時(shi)整(zheng)個自然科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)發展的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進程。他(ta)(ta)研(yan)究(jiu)(jiu)問題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)方(fang)法(fa)和原(yuan)(yuan)理(li)也(ye)普遍得到贊賞和采用。牛頓(dun)研(yan)究(jiu)(jiu)經(jing)典(dian)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)方(fang)法(fa)論和認識論,如運用分析和綜合(he)相結(jie)合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)與公理(li)化方(fang)法(fa)及科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)簡單性(xing)(xing)(xing)原(yuan)(yuan)則(ze)(ze)、尋求(qiu)因果關系(xi)中相似性(xing)(xing)(xing)統一性(xing)(xing)(xing)原(yuan)(yuan)則(ze)(ze)、以(yi)(yi)實驗為(wei)(wei)(wei)基礎發現物(wu)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)普遍性(xing)(xing)(xing)原(yuan)(yuan)則(ze)(ze)和正確(que)對待(dai)歸(gui)納結(jie)論的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)則(ze)(ze),對后世科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展也(ye)影響深遠。
經典力學不但對(dui)自然科學產生了(le)很大影響(xiang),在(zai)社(she)會科學方面,特別是對(dui)哲學和人類思想發展,也產生了(le)重大影響(xiang)。
在經(jing)典(dian)力學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)直(zhi)接(jie)影響(xiang)下,英國的(de)(de)霍布斯和(he)(he)洛克(ke)建(jian)立和(he)(he)發(fa)展了(le)機械(xie)唯(wei)物(wu)(wu)主(zhu)(zhu)義(yi)哲(zhe)學(xue)(xue)(xue),并由于(yu)其強大(da)的(de)(de)影響(xiang)力,使得(de)(de)唯(wei)物(wu)(wu)論從宗(zong)教(jiao)神學(xue)(xue)(xue)那里爭得(de)(de)了(le)發(fa)言權(quan),并在隨(sui)后形成了(le)人類(lei)歷史上唯(wei)物(wu)(wu)主(zhu)(zhu)義(yi)和(he)(he)唯(wei)心(xin)主(zhu)(zhu)義(yi)斗爭最為激烈(lie)的(de)(de)一段時(shi)期。經(jing)過康德(de)和(he)(he)黑格爾對辯(bian)證法(fa)(fa)和(he)(he)機械(xie)唯(wei)物(wu)(wu)主(zhu)(zhu)義(yi)的(de)(de)研(yan)究和(he)(he)發(fa)展,以(yi)及馬克(ke)思和(he)(he)恩格斯對哲(zhe)學(xue)(xue)(xue)已(yi)有研(yan)究成果的(de)(de)吸收,結合(he)當時(shi)科學(xue)(xue)(xue)發(fa)展成果,最終建(jian)立了(le)唯(wei)物(wu)(wu)主(zhu)(zhu)義(yi)辯(bian)證法(fa)(fa)。唯(wei)物(wu)(wu)主(zhu)(zhu)義(yi)辯(bian)證法(fa)(fa)的(de)(de)建(jian)立,在很大(da)程度上得(de)(de)益(yi)于(yu)牛頓(dun)經(jing)典(dian)力學(xue)(xue)(xue)體(ti)系的(de)(de)建(jian)立。
近現代(dai)科(ke)學和哲(zhe)學是(shi)發軔于經典力學的,正是(shi)從牛頓建(jian)立經典力學開(kai)始,人(ren)類在思想觀念(nian)上才開(kai)始真正走向科(ke)學化和現代(dai)化,而它對(dui)人(ren)類思想領域的影響也是(shi)極其(qi)廣泛(fan)而深(shen)刻的。
事(shi)物總是辯證統一、一分為(wei)(wei)二的(de)。雖然科(ke)學(xue)(xue)(xue)家在(zai)運用(yong)牛頓(dun)經(jing)(jing)典(dian)(dian)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)方法及成(cheng)果(guo)時(shi)(shi)使自然科(ke)學(xue)(xue)(xue)得到(dao)(dao)了(le)(le)長足發展,但當(dang)時(shi)(shi)人們(men)在(zai)接受和運用(yong)牛頓(dun)的(de)科(ke)學(xue)(xue)(xue)成(cheng)果(guo)之(zhi)時(shi)(shi),沒有搞清它的(de)適(shi)用(yong)范(fan)圍,也作(zuo)出了(le)(le)不適(shi)當(dang)的(de)夸大(da)。例(li)如(ru),當(dang)初有科(ke)學(xue)(xue)(xue)家認為(wei)(wei)所有涉及到(dao)(dao)的(de)物理學(xue)(xue)(xue)問題都可以歸結(jie)為(wei)(wei)不變的(de)引力(li)(li)和斥力(li)(li),因而只要把自然現(xian)(xian)象(xiang)轉化為(wei)(wei)力(li)(li)就行(xing)了(le)(le)。結(jie)果(guo)到(dao)(dao)后來(lai),“力(li)(li)”成(cheng)了(le)(le)對現(xian)(xian)象(xiang)和規律缺乏認識(shi)的(de)避(bi)難(nan)所,把當(dang)時(shi)(shi)無法解釋的(de)各(ge)種(zhong)現(xian)(xian)象(xiang)都冠以各(ge)種(zhong)不同(tong)力(li)(li)的(de)名稱(cheng)。因此(ci),牛頓(dun)經(jing)(jing)典(dian)(dian)力(li)(li)學(xue)(xue)(xue)的(de)內(nei)容及其研究方法在(zai)推動自然科(ke)學(xue)(xue)(xue)發展的(de)同(tong)時(shi)(shi),也有產(chan)生了(le)(le)很(hen)大(da)的(de)消極影響。
經典力(li)學(xue)(xue)把(ba)(ba)人(ren)類對整個自(zi)(zi)然(ran)界(jie)的(de)認(ren)識推進到(dao)一(yi)(yi)個新(xin)水平,牛頓把(ba)(ba)天上(shang)運動(dong)(dong)和地上(shang)運動(dong)(dong)統一(yi)(yi)起來,從力(li)學(xue)(xue)上(shang)證明了自(zi)(zi)然(ran)界(jie)的(de)統一(yi)(yi)性(xing),這是人(ren)類認(ren)識自(zi)(zi)然(ran)歷史的(de)第(di)一(yi)(yi)次大飛(fei)躍(yue)和理論大綜合,它開辟了一(yi)(yi)個新(xin)時代,并對學(xue)(xue)科發展的(de)進程以及后代科學(xue)(xue)家們產生(sheng)了極其(qi)深刻的(de)影響。
經(jing)典力學(xue)的(de)(de)(de)(de)建立(li)首次明確了(le)一(yi)切(qie)自然科(ke)學(xue)理(li)論應(ying)有的(de)(de)(de)(de)基本特(te)征,這標志著近代理(li)論自然科(ke)學(xue)的(de)(de)(de)(de)誕生,也成為(wei)(wei)其(qi)他各門自然科(ke)學(xue)的(de)(de)(de)(de)典范。牛頓運用歸納與演繹、綜合與分析的(de)(de)(de)(de)方法極其(qi)明晰地得出(chu)了(le)完(wan)善的(de)(de)(de)(de)力學(xue)體系,被(bei)后人稱為(wei)(wei)科(ke)學(xue)美(mei)的(de)(de)(de)(de)典范,顯示(shi)出(chu)物理(li)學(xue)家在研(yan)究物理(li)時,都傾向(xiang)于選擇和(he)諧與自洽的(de)(de)(de)(de)體系,追求(qiu)最簡(jian)潔、最理(li)想(xiang)的(de)(de)(de)(de)形式。
經(jing)典(dian)力學(xue)的(de)(de)(de)建立對自然科(ke)學(xue)和科(ke)技的(de)(de)(de)發展(zhan)、社會進步具有深遠影響。一(yi)是科(ke)學(xue)的(de)(de)(de)研究方法推(tui)廣(guang)應(ying)用到物(wu)理學(xue)的(de)(de)(de)各(ge)個分支(zhi)學(xue)科(ke)上,對經(jing)典(dian)物(wu)理學(xue)的(de)(de)(de)建立意義重大;二是經(jing)典(dian)力學(xue)與其他基礎科(ke)學(xue)相(xiang)結合產生了許多(duo)交叉(cha)學(xue)科(ke),促進了自然科(ke)學(xue)的(de)(de)(de)進一(yi)步發展(zhan)。三是經(jing)典(dian)力學(xue)在(zai)科(ke)學(xue)技術上有廣(guang)泛的(de)(de)(de)應(ying)用,促進了社會文明的(de)(de)(de)發展(zhan)。
經(jing)典(dian)(dian)力學(xue)的(de)(de)(de)應用受到物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)運動(dong)速(su)率(lv)的(de)(de)(de)限制(zhi),當物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)運動(dong)的(de)(de)(de)速(su)率(lv)接近(jin)真空中的(de)(de)(de)光速(su)時(shi),經(jing)典(dian)(dian)力學(xue)的(de)(de)(de)許多觀念將(jiang)發生重(zhong)大變(bian)化。如經(jing)典(dian)(dian)力學(xue)中認(ren)為物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)質量不僅不變(bian),并(bing)且與物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)速(su)度(du)或(huo)能(neng)量無關,但相對論(lun)研(yan)究則表明,物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)質量將(jiang)隨著運動(dong)速(su)率(lv)的(de)(de)(de)增(zeng)加而增(zeng)大,物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)質量和能(neng)量之間存在著密(mi)切的(de)(de)(de)聯(lian)系。但當物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)運動(dong)的(de)(de)(de)速(su)度(du)遠小于真空中的(de)(de)(de)光速(su)時(shi),經(jing)典(dian)(dian)力學(xue)仍然適用。
牛頓運(yun)動(dong)(dong)定律不(bu)(bu)適(shi)用(yong)于微觀(guan)(guan)領域中物質結構和(he)能(neng)(neng)量(liang)不(bu)(bu)連續現(xian)象(xiang)。19世紀和(he)20世紀之交,物理(li)學(xue)的(de)(de)(de)(de)三大(da)發現(xian),即(ji)X射(she)線(xian)的(de)(de)(de)(de)發現(xian)、電(dian)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)發現(xian)和(he)放射(she)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)發現(xian),使(shi)物理(li)學(xue)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)由宏觀(guan)(guan)領域進入(ru)微觀(guan)(guan)領域,特(te)別是(shi)20世紀初量(liang)子(zi)(zi)力學(xue)的(de)(de)(de)(de)建(jian)立,出(chu)現(xian)了與(yu)經典觀(guan)(guan)念不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)新觀(guan)(guan)念。例如:量(liang)子(zi)(zi)力學(xue)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)表(biao)(biao)明,微觀(guan)(guan)粒(li)子(zi)(zi)既表(biao)(biao)現(xian)為粒(li)子(zi)(zi)性(xing)(xing)又表(biao)(biao)現(xian)為波動(dong)(dong)性(xing)(xing),粒(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)等物理(li)量(liang)只(zhi)(zhi)能(neng)(neng)取(qu)分立的(de)(de)(de)(de)數值,粒(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)速(su)度和(he)位置具有不(bu)(bu)確定性(xing)(xing),粒(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)狀態只(zhi)(zhi)能(neng)(neng)用(yong)粒(li)子(zi)(zi)在空間出(chu)現(xian)的(de)(de)(de)(de)概率來描述等。但量(liang)子(zi)(zi)力學(xue)的(de)(de)(de)(de)建(jian)立并不(bu)(bu)是(shi)對(dui)(dui)經典力學(xue)的(de)(de)(de)(de)否定,對(dui)(dui)于宏觀(guan)(guan)物體的(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)(dong),量(liang)子(zi)(zi)現(xian)象(xiang)并不(bu)(bu)顯著,經典力學(xue)依然適(shi)用(yong)。
現代物理學(xue)的(de)發(fa)展(zhan),并沒有使經(jing)典(dian)力學(xue)失去存在(zai)的(de)價(jia)值,只是拓寬了人(ren)們的(de)視(shi)野(ye),經(jing)典(dian)力學(xue)仍將(jiang)在(zai)它適用的(de)范圍內大放異彩。