力学是最难讲的课程。

        “普 通物理中的力学，是相当难教的，凡是教授过这门课的老师，大都有此体会。一方面，力学是整个物理学的基石，它包含许多基本的观念、方法和理论，需要学生极 为准确地加以掌握，以备后继学习之用；另一方面，初入大学的学生，往往看轻力学，误认为新的内容不多，似乎在中学里都已学过，结果力学反而被疏忽了。”


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        惯性定律看起来像是最理所当然的定律，实际上并非如此。在日常生活中，运动的物体会自然地停止下来。这是因为摩擦力和空气阻力是不可避免的。在伽利略以前，人们认为像大炮的炮弹等投掷出去的物体依靠最初获得的“势”而运动，失去势以后就会停止下来。而伽利略和笛卡儿则洞察到如果没有外力作用，物体具有保持匀速直线运动的性质。以后，这个定律成了力学的基本定律。伽利略。笛卡儿不能用实验完全证明惯性定律，这是由于在地球上不可能实现没有摩擦和空气阻力的环境。现在，可以清楚地看到惯性定律的作用，在无重力的宇宙飞船中就可以直截了当地看到。观看关闭发动机后航行的宇宙飞船中的情景，物体一旦开始运动就不会停止，从中能很好地理解惯性定律的正确性。

       那么，惯性定律在任何地方都成立吗？不，并非在任何地方都成立。在作匀速直线运动的电车和汽车中，与在地面上一样，惯性定律是成立的。但是，当电车和汽车起动、刹车和沿弯道行驶时它就不成立了。放在电车地板上的圆球，当电车起动时自然会开始滚动。在沿着弯曲的道路行驶的电车中，圆球不会沿直线运动。即在速度和运动方向变化的地方（非惯性系），惯性定律不成立。

      速度及其方向在1秒钟之内的变化称为加速度。因此在有加速度的地方惯性定律不成立。


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牛顿的绝对空间、绝对时间

      牛顿的木桶实验，知道吧。


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        首先对牛顿的绝对时间、绝对空间的概念射出尖锐的批判之箭的，是E．马赫（奥地利人）。他在《力学的发展和对其历史的批判的考察》（1883年）一书中，对绝对空间的观念进行了如下批判：“牛顿甚至丝毫没有注意到他所做的事违反了自己提出的只研究事实的方针。没有一个人有资格谈论绝对空间和绝对运动。这种事在经验中绝不会出现，它仅仅是空想的产物。”

       他对于绝对时间的观念的批判如下：“绝对不能直接地、根据时间测量事物的变化这一点值得商榷。不如反过来说，时间是我们由事物的变化而提出的抽象的概念”。

       马赫的这段话少许有些费解。用通俗易懂的话来说意思大概是：假如我们周围的世界完全没有变化，怎么可能有时间这种概念？那是一个一切物体都静止不动，没有生物的诞生、成长和死亡的世界，在那里不仅时间毫无意义，我们甚至不可能想像出这个概念。

       为了研究人体内昼夜循环的规律，做过将人长期关在没有窗户的房间中的实验。数周处于昼夜不分、毫无变化的状态中的人，睡眠等活动的时间一天天逐渐偏离了原来的规律。这个实验是用来研究人类生理活动的循环规律的，与现在关于时间概念的起源这个问题没有直接的关系。但是，仍然可以从这个实验推测：假如没有变化，就不会产生对时间的感觉。

        我们对于时间的概念是从物体的运动和生物的生长中获得的。为了正确地计量时间，我们利用了地球的公转、自转，摆的运动等等周期性的运动。这种利用周期运动测定时间的原理，就是在利用电气振动的  现代数字钟表里也毫无变化。

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对爱因斯坦的影响

       马赫对牛顿力学的批判影响了爱因斯坦，他在下面这段话里谈到了马赫对于他构思相对论的影响。

        “让我们谈一谈他对有关物理学基础的一般态度产生的影响吧。在这一点上，使十八、十九世纪广为流行的独断态度得以缓和，是马赫的伟大功绩。他特别说明了在力学与热理论中概念是由经验所产生的。这些概念甚至是最基本的东西，是仅通过经验被正当合理化的东西，决非是从‘理论的’观点必需的东西。他用令人信服的方式为这种观点作了辩护。”（弗伦契编《爱因斯坦》）

        再补充说明一下，马赫对于牛顿力学的批判并不只限于时间和空间的概念。当时，许多科学家都持有“力学的自然观”，认为根据牛顿力学的原理，可以说明包括电磁现象和热现象在内的一切自然现象。在19世纪中，只有牛顿力学是已经完成的理论，电磁学、光学和热学等领域的理论还处于发展阶段。物理学家们都认为，惟有牛顿力学才是物理理论理想的典范，其他所有的理论都必须以此为典范来建立。

        面对这种惰况，马赫坚决主张：牛顿力学的基本定律也可以在实验的基础上获得；对于物理学的其他领域而言，它并没有优先权。关于这一点爱因斯坦有如下论述。

        “正是马赫，动摇了力学发展史中这种独断的信念——‘力学的自然观’。也正是书中的这一点，给了学生时代的我以深刻的影响。”（西尾成子编《爱因斯坦研究》）

以上概述了相对论诞生以前与牛顿力学有关的状况。

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       很简单啊，要是了解脑科学或者心理学，就会明白 “经验的很多东西会产生错觉或观测误差” 。

       物理学解决这个问题的办法，是利用数学或者昂贵的观测仪器。

       所以，马赫才说，仅仅基于经验是不可靠的。

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        为啥说 许良英的说法 不太对，许良英老是揪着两句话在哪儿考古。


       根本的目的就是为了避免错觉或者空想

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       做实验的目的也是为了避免错觉，你想的和你动手干出来的差距很大。


       空想肯定不行，思想实验肯定会出问题。


       大发展也是 “否定力学”，物理实验室的普及，德国学派的兴起。