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《物理学的进化》读书笔记

《物理学的进化》读书笔记

你可能听过一句鸡汤你可能听过一句鸡汤块钱的电子表和100万的劳力士，时间都是一

样的转。样的转。但这句话真的正确吗?一个现代物理学家会反驳，理由有两点1;

机械表的误差会稍大于电子表。2;根据相对论，任何物体的速度都无法超过

真空中的光速，那么显然，如果一个戴着劳力士的人以光速移动，他的表就

会停转，不然秒针的速度一定会超过光速。

1589的一天，伽利略登上了比萨斜塔，完成了的一天，伽利略登上了比萨斜塔，完成了比萨斜塔实验比萨斜塔实验。尽管

不是第一个自由落体实验，但这是最有影响力的一个实验。这一实验帮助伽

利略冲破了亚里士多德思想的枷锁，一脚踹开了物理学的大门。不久，经典

物理学舞台上的主角—牛顿，登场了。他的登场伴随着经典物理学最重要也

是最基础的定律—惯性定律(总结了伽利略的成果)这帮助当时人们理解了运

动(至少是直线运动)的本质。P1(附图1)

牛顿又通过实验揭示了其余两大经典物理学定律：

F=m.ararr;物体加速度，加速方向与受力方向相同

力的作用是相互的。

这这便启发便启发了物理学家了物理学家们去研究们去研究力力或者应该叫或者应该叫能能。能——无处不在。

球于等高线h处释放，停在不同坡度的不同位置(停指速度为0)。球释

放后到达A点前的路程，将重力势能转化成为动能。而到达A点后则反之，

这个实验同样可以推理出惯性定律。物体重力势能、弹性势能、动能的总和

被称之为机械能。我们注意到图中球停止后位置比等高线h要低，说明整个

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能量转换的过程中，机械能有损耗，而损耗又去了哪儿?很简单，摩擦阻碍

了运动，而摩擦生热，而热

能量的国际通用单位—焦耳，如果你说他是位伟大的(有杰出贡献的)物

理学家，那么你只对了一半，错因是焦耳—他只是一个酿啤酒的，对物理感

兴趣，所以偶尔研究。但是多亏了他，我们又发现了一个物质的性质，并用

它来揭穿它来揭穿热热的神秘面纱。的神秘面纱。热热可是经典物理学道路上的一块大岩石，焦耳

用实验凿开了这块巨石，得出了用实验凿开了这块巨石，得出了热是一种能，热不具有质量热是一种能，热不具有质量的这一结论。

同时同时，我们，我们还给还给这种能这种能起起了一个简单的了一个简单的名字名字——内内能能。由于内能是分子间的

作用力产生，所以一个物体一定具有内能。

植植物学家物学家布朗布朗的的新新发现以发现以及后续及后续的实验，的实验，被总被总结结成成了了分子分子热运动热运动理

论，这论，这也将也将机械机械观推向观推向了了高潮高潮，因，因为当时看似为当时看似经典物理学的一经典物理学的一切都切都能用能用分

子子热运动热运动理论解释。P2

物理学的概念是人类智力的自由创造，换句我自己的话，科学是主观

的。而的。而当时当时物理学家们物理学家们普遍抱普遍抱有的有的主观就主观就是是机械机械观观。碰巧的是，前面P1

我我主要写主要写质质的故事，P2我我主要写主要写能能的故事。而机械观便是认为：质、

能分别守恒，而且如果知道某一时间点宇宙所有原子的位置及动量，就可以

顺推及倒推整个宇宙一切质与能。

P2最后一小节引入一个重要理论：分子热运动。这个理论的确加速了

物理学的进化，但令人意想不到的是，这个理论加速物理学进化的方式并非

修补了机械观，而是帮助物理学家发现了一些分子热运动无法解释的现象，

加速了机械观的衰落。科学家读自然之书必须自己寻找答案，他们不能像某

些没有耐心的侦探小说读者那样，直接翻到末尾，寻找答案。

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我们现在对亚里士多德世界观的态度，说不定就和未来的科学家对我们

现代物理学的态度一样，正如胡明勇主任说的，现代物理学的态度一样，正如胡明