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力的物理单位不应该是牛顿 ——解释惯性力学三定律 马英卓 提要 在原来牛顿力学（惯性力学）体系里，引进了新的物理量，从而，牛顿力学体系在基础（出发点）上，已经改变为惯性力学三定律了，从此，力学的思维模式已经（也应该）改变了。而广义惯性力直接于此新的物理量对应，又外力是由广义惯性力来量度的，所以，力的物理单位不应该是牛顿。广义惯性——重性与牛顿惯性的统一，此认识也就更加清晰了。 ——众里寻他千百度，蓦然回首，恰在灯火阑珊处。 （一）量纲系数的重新约定 实际上，在我前面所讲的惯性力学三定律及其在解力学的习题过程中，为了遵从现在力学的习惯而把力的物理单位仍约定为“牛顿”的情况下，才有了惯性力学第二三定律中的量纲系数的约定形式。但是，在利用惯性力学三定律解习题的时候，由于又设了量纲系数为一，所以，实际上已经分不清力的物理单位到底是不是“牛顿”了，于是，就容易造成理论的逻辑混乱。我在本文重新来说明此方面的问题。 原来是这样描述惯性力学三定律的： 1、广义惯性定律：物体总保持其内部的ρ均匀空间时的运动状态。 2、广义惯性力定律：F=k m P内 3、广义惯性运动定律：P外－P内=1/k×a 实际上，力的物理单位应该不是“牛顿”，应该重新约定。重新约定的力的物理单位的惯性力学三定律应该是如下形式： 1、广义惯性定律：物体总保持其内部的ρ均匀空间时的运动状态。 2、广义惯性力定律：F=m P内 3、广义惯性运动定律：P外－P内= k a 惯性力学第三定律中的加速度a代表“物体”的加速度；其中的P内代表“物体”的内部空间的ρ梯度，其物理单位是“坦”，与重力场强度的物理单位同一；而其中的P外则代表“物体”的外部空间的ρ梯度。也就是说，在广义惯性力定律里，没有了量纲系数，其本身的量纲就代表了力的量纲。由于我在我的以前的文章里，把P的量纲约定为“坦”，所以，力的新量纲应该是——质量×坦（既千克· 坦，或用符号角度是kg·t）。有人也许会说，这没有必要，多此一举。我认为只有如此的重新约定，才会真正地体现了问题的实质。其理由可见下文。 （二）再从惯性力学三定律角度来看 牛顿力学的出发点就是“牛顿惯性”，也就是力学思维的出发点。牛顿力学实质就是“惯性力学”（也是质量力学）。牛顿第二定律中就包含了其中的“质量”的物体的“惯性力”。当我在牛顿力学里引进了一个独立的抽象物理量ρ梯度（见我的《受力的物体的内部到底发生了什么情况》一文）且总结出了惯性力学三定律后，反过来又可以对牛顿力学第一二定律有了更明确的深入的认识。也正是由于惯性力学三定律的被总结了出来，才有了可以“明确”的“参考系”，才会明确地认识到原来牛顿力学的局限性与模糊性。惯性力学第一定律是说明“广义惯性”的内涵的定律；惯性力学第二定律是说明物体的广义惯性对外“作用关系（力）”的体现的定律；惯性力学第三定律是说明物体的广义惯性对外“空间位置关系（运动）”的体现的定律。由此可见，原来的牛顿力学第一定律也是说明“牛顿惯性”内涵的定律（其中的具体的运动状态不是问题的实质，仅说明了在隐含的绝对空间情况下的具体的运动状态，而其实质是物体的“保持”性，即惯性）。可牛顿力学的第二定律则是模糊的定律，没有区分开物体“惯性”对外关系的“作用”和“位置”关系的两个“相对独立”的体现，也是少了一个非常重要的一个环节和因素：P内。而新的物理量P内，则标志了牛顿力学的进化。说明了对牛顿力学有了新的更深入的认识。虽然在以前的力学里，也有时提到了此新物理量在唯象方面内容，但是，没有在理论核心的抽象层次上作为基本概念及基本物理量来认识的。我们以前的力学恰恰是因为没有此认识，才表现了其局限性，才产生了“引力”的理解。在惯性力学三定律导出牛顿力学第二定律的过程中，可以看出其问题： 设量纲系数k为一。 在绝对空间的前提下，惯性力学第三定律中的P外为零，也就是在没有重力场（绝对空间）的情况下。惯性力学第三定律为： —P内 = a ①此关系式说明物体的加速度是与物体的P内直接对应的。而力与加速度对应，则必须还有物体的质量因素的参与。这也是对牛顿力学进一步深入认识的重要方面。 ①式代入惯性力学第二定律得 F = —ma 此关系式中的负号是表明惯性力，再运用牛顿力学第三定律（是力学体系定律，不是仅属于惯性力学的定律），得 外力（F） = ma 。 这就是牛顿力学第二定律。这就给了我们一个清晰的认识：所有的外力是由惯性力来量度的。 可见，牛顿力学第二定律隐含了（也是缺少了）二个环节：一个是P内；另一个是已经运用了牛顿力学第三定律。从逻辑角度，如果把牛顿力学三定律作为基本定律（公理化定律），那么这三个基本定律应该是互相独立的。而在上面的推导过程中，说明了牛顿力学第二定律又包含了其第三定律的运用，所以，牛顿力学第二定律就不是基本定律。同时