十、牛顿力学需要逻辑前提


 

 

牛顿是自然科学的一位巨人,虽然牛顿时代仅仅持续了三个多世纪,就被爱因斯坦时代所取代,但他创立的牛顿力学却是自然科学史上的第一次大综合,其科学成就难有匹敌者

现代的物理学已经认识到牛顿力学的局限,存在适用范围,适用于低速质点运动;而在现代物理学的两个方面存在不适用的局限,一个是接近光速的高速质点运动,另一个是没有质量存在体运动。这两个现代物理学领域似乎在各自发展,相对论与量子论存在巨大的差异,无法获得统一,然而宇宙是一个相互关联的整体,是统一的因此两种理论必然存在不符合真实的缺陷,需要我们这些后来者加以新的探索尽管被称为爱因斯坦时代,但并非是相对论一统物理学,这一点远比不上牛顿力学。我们怀念牛顿时代,牛顿力学具有完美的逻辑体系。但牛顿力学是有局限的,的局限到底在哪里?

我们在学习牛顿力学的时候,质点这个概念如影随形。早期的物理学在研究实体时,或者说在研究物体时,为了便于研究,他们自然地把实体等效为质点,那么这个质点是什么呢?它是实体吗?在真实中,等效是不可能的。所以等效的质点必然是不存在的,但物理学家们如果不把实体等效为质点,他们就无法研究实体的属性和规律,也就无法获得实体运动在相互关联中的现象与规律。这是一个无奈的选择,这个选择困惑着哲学家们,困惑着苏格拉底和亚里士多德两位先哲。在认识世界的本质上陷入无奈的选择,只能选择唯一的间接的认识途径。物理学家们似乎没有这样的困惑,他们在早期物理学的基础上欣然接受质点概念,并且把它等同于真实的实体,这个可就埋下了隐患,牛顿力学也因此隐含了它成立的逻辑前提。白纸上的一个规则的图形就是质点,它承载了真实实体所具有的各种有限的量性,这是一种思辨抽象的方法,但它忽略了实体具有的极限属性,而且这种依据实体某属性的抽象等效转化成了与实体属性相对应的规律了,不再是实体属性本身。因此,对于这种研究方法,或者说认识方法,我们必须在严密遵循求实精神的引导,接受思辨逻辑的检验,同时也必须回过头来注意整个体系的思辨逻辑的起点,依据真实实体的那些属性抽象等效,这种等效符合真实吗?

把实体等效为质点,无论我们怎样给这个质点加上完满的属性与有限的量性,都避免不了对实体极限属性的忽视,因为这种方法把实体的独立属性绝对化了。忽略了极限属性,这个质点在有限与无限之间必然陷入逻辑困境,大到无大,小到无限这是不符合真实的。这种困境表现在方方面面,在时空观念上、在速度上、在质量上、在能量上以及在形态趋向上。人类迄今最值得肯定的自然科学都是建立在这样的研究方法之上,尽管存在符合真实的某些缺陷,但只要遵循求实精神的引导,接受思辨逻辑的检验,我们没有理由怀疑这种方法。对于质点,或者说牛顿力学的逻辑起点,在古希腊时期芝诺就用探究本质的求实精神提出他的几个著名的质疑。尽管他自己和当时的人们无法解释,但这种求实精神是值得称道的。芝诺的悖论依据人们认可的理论,完全遵循牛顿力学的观念和规律,但推断出的结论却与真实十万八千里。真实就是真实,无可怀疑的,所以反过头来,依据的理论必然存在缺陷。所以,在思辨逻辑上,不用到十九世纪末开尔文形容的物理学大厦上空飘着的两朵乌云,芝诺的悖论,或者可以称之为理论实验就揭示了牛顿力学存在符合真实方面的缺陷,忽视了实体的极限属性。质点所隐含的思辨逻辑上的缺陷,在实体内在的属性上与实体间的关联上都必然会陷入困境。

从牛顿力学中走出来的狭义相对论与量子论都在某些方面认识到了牛顿力学在逻辑起点上对实体极限属性的忽视,但仍然没有完全建立起极限属性遵循的规律,并没有完全认识到牛顿力学在逻辑起点上的局限,也没有完全认识到实体的极限属性。它们只是在某些方面注意到了实体的极限属性,比如狭义相对论对质点运动速度的约束,提出光速极限原理量子论对连续的约束,提出量子概念在更多的方面仍然忽视了实体的极限属性,比如狭义相对论对质量与能量的极限属性的忽视,比如量子论对形态趋向上的极限属性的忽视。所谓的测不准原理就是对形态趋向上的极限属性的忽视,基本粒子的运动只能是一次一个轨迹,它的轨迹遵循如同宏观实体一样的规律。我们人类创造的理论要永远遵循求实精神的引导,在思辨逻辑的检验下符合真实,背离真实必须反过头来对理论重新论证。基本粒子是一个一个粒子,犹如人类社会是一个一个人。一个人的人生是唯一的,他与别人不同,并不能用所谓的几率解释;他的人生遵循必然的思辨逻辑,只是我们忽视了人的极限属性个人的承载量是不同的,但因果规律是清晰的。我们的理论还没有建立起对基本粒子在一个一个上的运动规律,我们无法做到的部分只是我们还需要探索的部分,在这点上,玻尔的认识不及爱因斯坦的符合真实。

牛顿力学把实体等效为质点,这种等效能成立吗?这种等效立刻做了一种将真实与影象的对应转化,就好像把真实拍摄下来转化成影象,这是一种认识世界的方法。质点的概念属于实体形态的趋向抽象,把实体抽象为质点,实体必须具有质量中心。质量中心体现了实体的独立属性,并将独立属性完全赋予这个中心质点就是这抽象形成的概念,这种抽象忽视了实体的极限属性。在影响不大的状态下,忽视它不会产生逻辑上的困境,比如在低速运动状态。在质点概念的逻辑基础上,引入了力引力质量惯性等,提出惯性运动和匀加速运动等,建立了惯性参照系伽利略提出相对性原理的基础上,牛顿把这些综合起来,建立了逻辑严密的牛顿力学。

质点,遵循质点规律什么是质点规律?任何两个质点不可能成为一个质点,换种表述就是质点不逝。这在思辨逻辑上是清晰的,把实体的相对独立属性中的独立属性绝对化,对实体不吸聚属性绝对化。然而在真实中,即使基本粒子,它们虽然具有极强的独立属性,但也能在更大的范围合成一种新的粒子。在平衡状态下的实体,质点规律表现明显,所以在低速状态下,牛顿力学成就巨大。对实体不吸聚属性绝对化,尽管赋予它吸聚属性即力的作用,但这种本末倒置忽略了极限属性,也就不可避免地陷入了逻辑困境。用时空场理论来理解牛顿力学,我们或许能更好地理解其局限。实体的原始形态是时空场形态,而时空场形态只有吸聚属性,质量的独立属性来源于时空场吸聚属性在极限范围内的质变,也就是不吸聚属性,因此吸聚属性是绝对的,而独立属性是相对的。质点概念把这个逻辑关系倒了过来,独立属性是绝对的,而吸聚属性反而成了相对的了。独立属性一旦绝对化,必然陷入逻辑困境,大到无大,小到无限小,即使用极限属性去弥补也很难完全符合真实。

在提出惯性参照系后,物理学家们就在寻找绝对静止的参照系,因为逻辑关系的倒置,运动与静止的逻辑关系也发生了倒置,这为绝对静止提供了逻辑支持。在运动规律上同样表现出来,惯性运动成了研究实体运动的一个基础,然而在真实中,变速运动才是符合真实普遍的运动,而且所谓的惯性运动在真实中是不存在的。这一系列的逻辑关系上的倒置,尽管是我们认识实体属性与规律无奈的选择,但我们必须认识到这种倒置,并且认识到这种倒置的局限,以及在符合真实上缺陷。普遍地说,人类社会在遵循求实精神引导下所创造的自然科学知识体系都存在着这种逻辑关系上的倒置,更不用提在遵循务实精神的引导下所创造的一些知识体系了,比如集权观念,比如阶级论等。在我们的所谓常识之中,同样存在着这些因逻辑关系倒置而形成的一些知识误区,所以,我们必须对常识包保持一种思辨论证的谨慎,不能因为常识而欣然接受。

自从宇宙拥有了内趋性质量以后,它的极限独立属性就成了表象实体形态不可缺少的根本属性,任何表象实体都形成了自身的引力场,无论是稳定的或是不稳定的。内趋性质量使得表象实体具有质量中心,为实体等效为质点提供了逻辑条件,也使得实体遵循质点规律。我们运用时空场理论对牛顿力学的逻辑起点,以及牛顿力学的局限作出解释,当实体的运动状态受到极限属性的约束时,或者在逃离了质量约束的存在体运动,质点运动便陷入困境光子的极限强平衡时空场形态约束它的运动状态,光速成为极限速度,或者逃离了质量约束的电磁波,质点运动同样陷入困境。在更广阔的时空场形态上,质点运动都陷入困境的。长期以来,电磁学的规律一直与牛顿力学并行不悖,并一直受到牛顿力学的引导。但当电磁学与牛顿力学交汇时,却引来了经典力学的困境,也就是质点概念的困境,对极限属性的忽略让它们的交汇陷入了巨大的困境之中。极限属性确实是开启认识宇宙本质的钥匙,忽略它把人类的认识挡在了真实的大门之外,尽管我们人类已经获得了巨大的认识成就,就站在了真实世界的大门前,用我们人类的思觉之手敲响了大门。极限原理验证了中国的一句古语,凡事有个限度。

我们从牛顿力学的逻辑起点中认识到牛顿力学必然存在的局限,但这不能否定牛顿力学在物理学中的巨大成就即使在现代物理学中,牛顿力学也是一座屹立不倒的知识大厦,不仅如此,它在整个人类认识历史中也是一座丰碑。牛顿力学不同于一些知识体系,它们会被时代丢弃,因为它们不仅无法帮助人类社会认识真实,反而会毒害人类的认识和实践牛顿力学是在遵循求实精神的引导下创造出的伟大认识成果,尽管它有局限,但它永远也不会被时代丢弃。