作者Lindemann (做一個有質感的好人)
看板Physics
標題Re: [問題] 力學第一定律的必要性
時間Sun Mar 25 00:14:18 2012
※ 引述《condensed (我的冒險生活)》之銘言：
: 我實在看不出過度計較＂牛頓是不是為了要定義慣性系＂很有意義，
這非常有意義,牛頓當初是仿照歐基理德的原理寫的
當初時空背景他應該不會想要去惹歐基理德一個麻煩,就是有人對第五公設的質疑,
甚至他把原理寫得很難不想讓一般人看懂,所以我認為牛頓原理才是剩下歷史意義XDD
他不會笨到多一條或是少一條定律或是公設,因為當時他對宇宙的了解應該還是沒有後人
Lagrange,Lapalce,Poincare,愛因斯坦了解,so您提到牛頓絕對時空關觀這也沒太大關係
我認為我們現在可以把牛頓定一運動定律說成牛頓第一運動定義也不為過
就跟Avogadro假說現在我們可以說成Avogadro定律一樣,因為後人已經把莫耳數搞清楚了
後人也幾乎把天上飛的地上爬的,甚至非線性的物理都研究的比牛頓多不知道幾倍
但是我們教科書仍然是寫牛頓三大運動定律,這三個本來就是很合理的缺一不少
: 這就好比問狹義相對論的第二基本假設是否多餘一樣。
: 這裡有些歷史背景的因素，應該被理解。
: 在加利略提出來以前，很多人以為運動中的物體天生就喜歡趨於靜止。
這就是亞里斯多德提出的,其實很多人早就質疑了,一千多年幾乎沒有人敢修改
只是他們的學術地位力道不夠加利略和牛頓這二位巨人大吧
: 所以加利略提出慣性定律，主要目的是區別於前人的認知。
: 因為在當時，你根本還不知道物體是否有加利略所說的慣性，
我認為伽利略搞懂了,因為他有做過類似很多的實驗,我就懶得打了
他發現靜止和等速度直線運動觀察者根本無法真正區隔,這才是真正要定義慣性系的重點
靜止和等速度直線運動只有相對運動才看的出來,那牛頓第一運動定義就不可避免
: 那你如何拿他來定義所謂的慣性系？？？
這個大一普物就有了
: 連依此定義出的這種慣性系的＂存在性＂都是個問題了。
這種四維歐式空間存在性超好證明的吧,我可用線性代數的向量空間來證明
慣性系的存在性是trivial,因為本身就是個向量空間
: 類似地，狹義相對論，第一基本假設，
: 就說明物理定律在任何慣性系形式相同，
: 因此電磁學定律在任何慣性系都相同，
: 電磁波的波速也就是不變量。
: 所以從這個角度，第二基本假設光速恆定就成了第一假設的自然結果。
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誰說光速恆定就成了第一假設的自然結果??那第一基本假設只是讓你假設
另一個慣性系,他有光速然後是c',或是c'+v',因為愛因斯坦和Poincare根據前人的
經驗和觀察沒有c'+v'這東西,但是這也不表示 c = c',所以狹義相對論第一基本假設
當然是必要的,就跟我上面說的一樣
: 豈不是顯得多餘而廢話嗎？
沒有肺或
: 愛因斯坦當然不會這麼傻，沒有察覺到這個邏輯。
愛因斯坦他應該大學就知道了,因為他想很久了,他只是不敢挑戰時間絕對性
: 只是光速恆定在當時還不是普遍被確定的事情，
: 加利略變換與電磁學定律究竟哪一種要修正，大家都還搞不清楚。
愛因斯坦大學應該搞懂了,可能他的物理直覺深信Maxwell是對的,
不然不會翹課整天自修念電磁學
: 所以光速恆定這種觀念，在當時是革命性的。
光速恆定這種觀念Henry Poincare也會了 但是他還沒有大膽去放棄以太
: 現在回頭去看，也許我們可以說狹義相對論只是一種數學變換，沒有什麼物理。
狹義相對論是很深的物理
: 反而是應該看物理定律是否滿足相對論性不變。
: 但我認為這是有點偏頗的說法。
錢學森總是在推完幾百頁的計算紙得到一個數學定理會寫三個字
Nothing is final.
: 物理就是在推翻或修正我們過去對世界的認知，
: 在我們更新了這種認識後，我們才有辦法把它當成是一種定義。
: 可是在更新的過程，與過去的認知相比，更符合世界運作的模式，
: 這是為什麼我們把她叫做定律的理由。
: 在牛頓第一定律前，連慣性系存在與否都是個問題了。
所以牛頓第一定律在牛頓出現之後,慣性系已經被他間接舉出來了
: 所以，的確有被特別強調的必要理由，而不只是為了去定義而已。
當然要定義,就像熱力學第0定律這個看起來超trivial的
沒有指名慣性性是誰,討論物理的運動學和動力學完全是荒謬的
: 我覺得弄清楚這個歷史背景即可，
: 只要牛頓書上沒說過，那其他的就沒必要過度猜測或計較，
: 他到底是不是真的為了定義慣性系了。
: 因為就數理上，我也不覺得定義慣性系只能有這麼一種方式。
: 從牛頓的絕對時空觀點，這種慣性系的存在性可能是直接被默認在他的體系裡的。
牛頓的絕對時空觀點他是用水桶實驗去證明,但是絕對時空觀點的存在性不代
表他默認就是慣性系的存在性或是不存在,我覺得關係不是很大,他主要是要解釋相對
運動,深信有一個絕對的座標,但是他也沒有說這是慣性系
http://baike.baidu.com/view/2230288.htm
: 如果第一定律真的只是為了做定義，直接定義好就好了不是嗎？
: 大可以直接把F=ma當作第一定律，而不必特地再寫一條。
: ※ 引述《qna (freely falling)》之銘言：
: : 我是覺得
: : 如果只是在牛頓力學結構裡 意義確實不大
: : 解釋成適用的座標 其實有點循環論證的味道
: : 可是把物理發展歷史的觀點帶入 會比較明顯
: : 第一定律重點是"沒有力的時候" --- 靜者恆靜 動者恆動
: : 這要是個先驗事實 當時伽利略其實不知道力如何影響運動
: : 但知道不受力時是如何
: : 也就是說不管第二定律如何描述 他要包含慣性定律
: : 第二定律要處理"力如何影響運動"
: : 牛頓的貢獻F=ma 今天如果牛頓寫出F=ma^2 他也要包含"靜者恆靜 動者恆動"
: : 如果和相對論做個比較 : F=ma在相對論裡做了細微的修正
: : 但..慣性定律一樣依舊成立...是不會被更動的 乃至於在廣義相對論中依然
: : 也就是似乎 這是個更"基本"的事實
: : 做個粗糙比喻 第一定律之於第二定律 就像 等價原理之於愛因斯坦方程
: : 有點像引言和本文
: : 引言的地位是必須是直觀 顯然的經驗事實
: : 本文的主結構就會含有比較多的假設成分
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◆ From: 140.113.127.110
推 sputtering:push~ 03/25 00:43
推 ren1072:!! 03/25 02:03
推 Frobenius:推~~~~ 03/26 00:54
推 condensed:看不出有什麼和我原先認知有出入的地方 03/26 13:51
→ condensed:如果我們事先承認Maxwell電磁學和相對性原理正確，我們 03/26 13:55
→ condensed:就一定要同意第二基本假設是正確的。當然，任何物理都是 03/26 13:56
→ condensed:基於對自然界的觀察，這當然沒有疑問。區別是，看你想要 03/26 13:57
→ condensed:以哪幾條作基本假設罷了。至於其他歷史問題，沒有明確的 03/26 13:59
→ condensed:證據，我不做過度推論。數理上自恰的詮釋，並不只有一種 03/26 14:01
→ condensed:然後，某些段落，要從前後文的整個文脈來理解。單看某些 03/26 14:05
→ condensed:字句如＂狹義相對論只是數學變換...etc＂等，就恰恰偏離 03/26 14:07
→ condensed:我的原意。慣性定律不只是作為定義而已，就如同光速不變 03/26 14:10
→ condensed:，在加利略與愛因斯坦提出之前，不是被普遍接受的概念。 03/26 14:11
→ condensed:當然提出來的不能與現有觀察違背，這點我當然也同意。 03/26 14:15
→ Lindemann:光速不變本來就是要獨立成一條定律,你根本沒弄懂我的話 03/26 19:08
→ Lindemann:你說Maxwell電磁學和相對性原理正確就一定要同意第二基 03/26 19:09
→ Lindemann:基本假設是正確的,觀念完完全全錯誤,這是哪門子的道理 03/26 19:10
→ Lindemann:狹義相對論只是數學變換???相對論物理意義非常非常深刻 03/26 19:11
→ Lindemann:用最簡單的基本數學去思考深刻的物理大概就是狹義相對論 03/26 19:13
→ Lindemann:還有相對論的二大假設不只是愛因斯坦提出,Poincare也是 03/26 19:13
→ Lindemann:Maxwell電磁學在Lorentz不變有一個很重要關鍵 光速不變 03/26 19:15
→ Lindemann:相對論的奧妙在於它的絕對性1.伽利略原理絕對2.光速絕對 03/26 19:19
→ Lindemann:光速不絕對,Lorentz轉換在做偏微分就遇到嚴重的無法判定 03/26 19:20
→ Lindemann:這習題你應該有做過吧???光速絕對讓一切轉換變成是自然 03/26 19:21
推 sputtering:condensed連光速恆定的意義都不知道 03/26 19:43
→ sputtering:知識很多卻是死讀書 only physic rule no physic pic. 03/26 19:45
→ Lindemann:ㄟ,你不要隨便亂說好嗎?我也只是讀死書做不出什麼東西的 03/26 19:48
→ Lindemann:只是覺得納悶他怎麼會把相對論第二假設說法視為理所當然 03/26 19:49
→ keroro321:Henri Poincare 有提出不用第二假設的數學模型喔 03/26 19:53
→ keroro321:英文維基有寫,要再詳細,就必須找他的書 03/26 19:54
→ keroro321:抱歉 !Poincare 提出的應該是其他數學模型,但第二假設 03/26 20:52
→ keroro321:不用的數學模型,也有人提出,也只有找真正的書來看 03/26 20:54
→ keroro321:來能了解. 我沒看過,不知道究竟怎麼一回事. 03/26 20:56
→ keroro321:只是對於能用不用第二假設的爭論(數學)其實不少吧 03/26 20:57
噓 condensed:純噓某su一貫的跳針式回文 03/26 21:21
→ condensed:回L大：關於像Poincare等歷史細節我不清楚，但我的重點 03/26 21:24
→ condensed:不在此，所以我也覺得你沒真正看懂我的意思。 03/26 21:25
→ condensed:我說的假設可被推出，並不是指在當時的認知背景下的。 03/26 21:28
→ condensed:我已經說了，在當時，第二假設當然有特別強調的必要。 03/26 21:37
→ condensed:但是如果是現在回過頭從數理邏輯上去看，我們的確也可以 03/26 21:39
→ condensed:有多種選擇公設的方式。而先承認Maxwell方程在任何慣性 03/26 21:39
→ condensed:系（真空中）形式皆相同，那當然推出電磁波波速就一致。 03/26 21:41
→ condensed:因此真空中光速不變，就會是這種公設系統下的自然結果。 03/26 21:42
推 condensed:推回來。（不過還是謝謝你的熱心補充） 03/26 21:44
→ Lindemann:您的邏輯我好好好想一下,但是這樣子光速度不會增減嗎? 03/26 23:03
推 john01:顆顆，普物課本就有寫，相對論第二假設可以涵蓋在第一定律 03/27 15:43
→ john01:原因是因為愛因斯坦不想解釋這麼多。 03/27 15:45