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1、关于新牛顿第一定律的说明爱因斯坦质疑牛顿第一定律有循环论证的嫌疑，作为一条基本的公理，一条真理，这有点危险。牛顿第一定律是什么呢? 大家并不陌生，定义如下：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。直到现在，教科书还是以这样的描述来定义惯性的，也就是牛顿第一定律。我在科普书籍中变化中就牛顿第一定律进行深刻反思。认为牛顿第一定律确实不够严谨。值得改动，因为作为一条公理，真理来说本身自难其圆，是可怕的。那么为什么爱因斯坦质疑牛顿第一定律具有循环论证嫌疑呢？这里还要引出惯性系的概念。惯性系的定义为：牛顿第一定律成立的参考系为惯性系。那么循环论证嫌疑原因如下：在第一运动定
2、律中，物体不受力与物体作惯性运动（相对于惯性系作匀速直线运动）互为因果。于是问题产生了：怎样知道物体是否受力作用呢？看该物体相对于惯性系是否作匀速直线运动；又怎样判断运动状态的参考系是不是惯性系？又要求对在这个参考系中静止或作匀速直线运动的物体作出“不受力”的判断。也就是说，判别物体是否受力和判别所使用的参考系是不是惯性系，要同时靠物体是否在做惯性运动来决定。而在现实宇宙环境中，这是不容许的。你只能想象这种情况是存在的。因为现实情况中由于万有引力等原因，完全不受力的物体是找不到的。完全静止和做匀速直线运动的物体也是找不到的。所以爱因斯坦批评说：“经典力学想要说明一个物体不受外力，必须证明它是具
3、有惯性的，想要说明一个物体是惯性的，又必须证明它不受外力。”因此牛顿第一定律有循环论证的嫌疑。但这么多年以来，大家一直认为牛顿第一定律是公理，它是正确的，不需要也无法验证！ 我认为牛顿之所以这样定义，是因为他对引力的认识不足。而且在当时，他的脑海中是没有引力场的概念。更不会有“引力波”这样的词在他的脑海中。我根据引力质量和惯性质量严格相等的事实，以及广义相对论的说明。推论引力是惯性的源泉。也就是惯性是本质是引力。并且此书中作了详细的推理。新的惯性定义：在引力场中，物体总保持当下运动状态的性质叫惯性。根据新的惯性定义，牛顿第一定律应该是这样的：在引力场中，物体所受外力为零的时候，总保持当下运动状
4、态的运动，叫惯性定律。牛顿第一运动定律为后续定律准备了概念并定性阐明了力和运动的关系。特别地，第一定律中所述的“物体不受外力作用时的运动状态”和第二定律中的物体所受外力矢量和为零（合力为零）这一运动状态不同，不能把第一定律当成第二定律在时的特殊情况，因为肯定导出加速度，但 的运动只能由第一定律本身彻底阐明其为惯性运动（静止或匀速直线运动）。第一定律是完全独立的基本定律，用其解决的问题，别的任何规律都无法解决，第二、第三定律根本不能取代第一定律。来看看关键词：引力场，保持，运动状态。在此惯性定义中，凸显引力场的作用，不关乎参考系。也就是说惯性系和非惯性系都是符合的。都有保持当下的运动状态的性质。
5、但惯性定律需要考虑参考系。惯性定律只适用于惯性参考系。这样我们就可以脱离的经典力学的“循环论证”问题。不需要去寻找理想中的匀速直线运动和静止状态。但是这和牛顿的惯性定义是想通的。只是我把引力场强调了出来，并且找到了新的“根基”。 而牛顿的描述是惯性状态下的物体表现。但这不是惯性的本源说明。那么惯性系这时候该如何定义呢？我们先来看看经典力学中的两个定义。一是：牛顿第一定律成立的参考系，叫惯性系。二是：在有些参考系中，不受力的物体会保持相对静止或匀速直线运动状态，其时间是均匀流逝的，空间是均匀和各向同性的。在这样的参考系内，描述运动的方程有着最简单的形式，此参考系就是惯性参考系。你会发现两种说法其
6、实是等价的。牛顿第一次定律成立的参考系叫惯性系。指出引力场后，本身这句话就不具有循环论证的嫌疑了。牛顿第一定律定义为：在引力场中，物体所受外力为零的时候，总保持当下运动状态的运动，叫惯性运动。我把这个定义简称为：新牛顿第一定律！这时我们就不用寻找静止状态和匀速直线运动的情况了，也就不会陷入到循环论证里面。这个时候，新牛顿第一定律成立的参考系为惯性系。但大家要清楚，惯性是绝对存在，但惯性系不是的。惯性系是理想状态的参考系。在现在生活中找不到。所以新的定义更倾向于第二个：在有些参考系中，不受力的物体会保持相对静止或匀速直线运动状态，其时间是均匀流逝的，空间是均匀和各向同性的。在这样的参考系内，描述
7、运动的方程有着最简单的形式，此参考系就是惯性参考系。那么很显然了。非惯性系的定义就是：物体间运动状态不遵守伽利略变换的参考系为非惯性系。在这里说明一下为什么不将惯性系直接定义为：物体间运动状态遵守伽利略变换的参考系为惯性系。大家可以看一下伽利略变换的内容：伽利略变换是牛顿力学中所使用的两个相对做等速直线运动的参考系中的时空变换。等速和匀速是不同的。所以不能直接这样定义惯性系！而要深刻理解伽利略变换和洛伦兹变换是这样的：伽利略变换与牛顿的绝对时间，绝对空间的概念有关，这里所谓绝对是指长度的量度与时间的量度均与参考系的运动或参考系的选择无关但现代物理学中电磁光学现象所符合的相对性原理与伽利略变换发
8、生了尖锐的矛盾，因此在狭义相对论中修改了绝对时空的概念，空间和时间遵从洛伦兹变换这时长度与时间的量度都与参考系的速度有关。不过在运动速度远小于光的速度时洛伦兹变换近似等于伽利略变换。而且物质具有惯性在我看来，本身就蕴含深意。不仅是宏观上的，也有微观上的。我认为楞次定律：即感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。 是微观上的“惯性”表现。而且化学反应也是。物质具有保持原来状态的性质，是普适的！无论是微观还是宏观。如果你想到打破原来的物质“状态”就必须付出相应的能量！所以物质具有“惯性”在更深层的物理上是能量守恒定律！这就是为什么会在上面强调惯性与能量的深化认识了。这一点爱因斯坦为我们做了卓越的
9、贡献！兴趣阅读：你就是下一个薛定谔！埃尔温薛定谔（Erwin Schrdinger，1887年8月12日1961年1月4日），奥地利物理学家，量子力学奠基人之一，发展了分子生物学。维也纳大学哲学博士。苏黎世大学、柏林大学和格拉茨大学教授。在都柏林高级研究所理论物理学研究组中工作17年。因发展了原子理论，和狄拉克（Paul Dirac）共获1933年诺贝尔物理学奖。又于1937年荣获马克斯普朗克奖章。物理学方面，在德布罗意物质波理论的基础上，建立了波动力学。由他所建立的薛定谔方程是量子力学中描述微观粒子运动状态的基本定律，它在量子力学中的地位大致相似于牛顿运动定律在经典力学中的地位。他提出薛定谔
10、猫思想实验，试图证明量子力学在宏观条件下的不完备性。亦研究有关热学的统计理论问题。在哲学上，确信主体与客体是不可分割的。主要著作有波动力学四讲统计热力学生命是什么？活细胞的物理面貌等。他说过这样一句话：受过教育的人中，大多数对科学都不感兴趣，也不知道科学知识是形成人类生活理想主义背景的一部分。在对“科学究竟是什么”全然无知的前提下，许多人认为科学的任务就是发现新机器，或者是帮助人们发明新机器，以便改善我们的生活条件。他们会把这些事情留给专家来做，就像让管道工来修理他们的水管一样。如果让持有这样观点的人为我们的孩子选择学习课程，其结果必然是可悲的。生命在于运动，生命更在于探索！ 灵遁者摘自独立学者，科普作家，艺术家灵遁者科普书籍变化
