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提要
美国科学家质疑“万有引力定律”,中国科学家的反映是“基本定律”不容质疑。问题是“引力定律”是否是基本定律?基本定律又是什么涵义?基本定律就一定精确吗?
北京青年报2001年5月18日有一篇名为《万有引力失灵了吗?》的报道(见网站《当代物理——物理论文集》的“国外新闻”栏目),我看了此报道之后,有感而发此篇议论。我认为从表面意义上的角度,美国的科学家与中国的科学家的提法都对。实际上美国与中国的科学家都把引力定律当作了“基本定律”,如果不把它当作“基本定律”,美国科学家也就不质疑它了;既然是确定的“基本定律”,中国科学家当然认为不容质疑了,而要寻找其他的解释。[人的思维有一个缺点,一旦在现象事实方面有与原来理论有冲突(反常)的地方,为了保护原来的理论——也就是被科学哲学称为“范式或科学研究纲领”,就必然要寻找其它的理由来解释。]问题在于引力定律是不是基本定律,如果不是,那我们为什么把它当作基本定律来运用。
基本定律就是理论体系的“公理”定律,是思考的出发点,是逻辑的原始出发点——原始大前提,不是由其他定律推导出来的定律。而我认为引力定律不是基本定律,理由有二:
其一,牛顿力学理论体系的基本定律是其三定律。而其三定律没有包含“重力”方面的内容,作为“重力”方面内容的补充,不得不把引力定律当作基本定律来运用了。实际上,引力定律是牛顿三定律的(概念上的)“导出”定律,因为由于自由落体是加速运动,从其第一第二定律为出发点(牛顿力学理论真正的“范式或科学研究纲领”。一定要注意,牛顿第二定律是其第一定律的数学表达式。),从而认为自由落体运动的原因也是由于外力造成的,于是,就“发现”了万有引力。所以,引力定律不是基本定律。 (转载自中国科教评价网www.nseac.com )
其二,仅从引力定律公式产生的过程角度来看,在牛顿时代以前及同时代,其他许多人已经得出了“太阳系”(仅仅在此范围)行星公转的向心加速度依距离太阳平方反比分布规律(真正的经验公式,不是基本定律)。由于牛顿发现了地面上的重力(重力加速度)与“太阳系”中的卫星及行星公转的“向心力”(还是牛顿三定律的“范式”)是同一性质(是伟大的发现),(然而把此同一性质当作同一种“力”——错误的转化开始了。)再下一步,又依重力大小还与表现重力的物体(地面上的)的质量有关系,同时又把“平方反比律”人为“加”上了质量(中心质量,实际上是太阳的质量。),引力定律产生了。然后,问题又转化了,抛开了“中心质量”与地面上的“质量”的区别后,引力开始“万有”了。于是,在我吃饭的时候,我饭桌上的“烧鸡”与我也就有了“引力”(可不是因为我饿了,烧鸡对我有吸引力的“力”)。引力定律中的“平方反比律”本来是“宇宙”(太阳系)中的现象范围,就无形地被人为地扩大到了“一切”的范围,这是人的思维的错误。仅从此角度,就说明了“引力定律”仍是经验公式,不是基本定律。把一定范围的经验规律人为地无限扩大,有时可以产生“伟大”的发现,但是,同时又是风险极大的“发现”,非常容易造成极大的认识错误。这也就是科学哲学家波普尔“证伪主义”能够可以成立且有“用武”的地方。因为,我们人的思维的归纳(经验)语言(不仅仅是语言,也是认识。)一般都用“所有格”。
美国科学家说在宇宙尺度水平上,牛顿的“万有引力定律”就不再有效,也就是说“万有引力定律”存在局限性,只在一定条件下成立。实际上是说反了,“万有引力定律”恰恰是在宇宙尺度(太阳系尺度)上有效。在我们与我们饭桌上的“烧鸡”之间,恰恰没有一点“效”。有效不等于精确,因为“引力定律”是经验公式。引力定律仅在“九大行星”范围内“精确”(也不是绝对的),因为“平方反比律”就是由此得出的。在“冥王星”轨道之外,或在“水星”轨道之内,就不一定绝对按平方反比律。所以,“先驱者11”、“伽利略”以及“尤利西斯”等探测器偏离按照“万有引力定律”计算的轨道,是很正常的。如果把此“偏离”现象当作另外的什么莫名其妙的“力”在起作用,则是不正常的,这是我们思维的“不正常”。
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