“牛顿力学”和“经典力学”

不少力学教科书和有关文章及报告常将“牛顿力学(Newtonian mechanics)”和“经典力学(classicai mechanics)”混为一谈。如郭士堃同志的《理论力学》上册第一章结论就写道:“时间、空间、运动着的物质(以质量为其量度)和力,是伽利略和牛顿所奠定的经典力学(即牛顿力学)中的几个基本概念”等、实际上这两个名词的内涵是不同的;牛顿力学是以牛顿运动定律和万有引力定律为基础,研究速度远小于光速的宏观物体的运动     

能量守恒定律为唯一源定律的新牛顿力学

根据真理只有一个的原则,提出能量守恒定律为唯一源定律的新牛顿力学。文中实例说明其他定律在一定条件下可能与能量守恒定律相矛盾。原有的牛顿三定律和万有引力定律,原则上均可以由能量守恒定律导出。文中通过物体自由下落的实例,应用能量守恒定律导出原有的牛顿第二定律,并且证明原有的万有引力定律与能量守恒定律无矛盾;通过小球沿斜面下落的实例（属于广义相对论无法解决的物体受迫在平直空间运动的情况）,应用能量守恒定律导出改进的万有引力公式和改进的牛顿第二定律。其他守恒定律,如动量守恒定律和动量矩守恒定律,是否可以应用均需经过能量守恒定律的检验。当原有的牛顿第二定律不成立时,动量守恒定律和动量矩守恒定律也不再成立;文中给出改进的动量守恒定律和改进的动量矩守恒定律的一般形式。在能量守恒定律暂时无法有效应用的情况下,新牛顿力学并不排斥根据其他理论或精确试验结果导出针对某些具体问题的定律和公式。例如,借助于广义相对论导出可以处理行星近日点进动问题和光线近日偏折问题的改进的牛顿万有引力公式。再如,根据精确试验结果,得出光线近日偏折问题的综合引力公式（包含其他天体和太阳光压等影响）。与原有牛顿力学不同,在新牛顿力学中,对于不同的问题,可能有不同的运动定律,不同的引力公式,以及不同的能量表达式。例如,对于小球沿斜面下落问题和行星近日点进动问题,两者的引力公式是完全不同的。     

牛顿万有引力定律的测定

牛顿万有引力定律的测定英国科学家牛顿大约在３００年以前发现了万有引力定律．这个定律是用数学关系来描绘引力是如何根据两个物体的距离以及它们的质量而定的．一开始研究人员们就在寻求这一引力的偏差，但都没有凑效．相反，这些努力大大增加了实验与理论相符的精确度...     

力学规律的结构研究

在普通物理学的力学部分中，几个常用的定律和定量是：牛顿定律、动量定理、动量守恒定律、功能原理、机械能守恒定律等。它们反映了物体运动所遵循的基本规律，是解决力学问题的钥匙和原则。其中最基本的或最重要的是牛顿第二定律，其余各定律或定理都可以通过适当的转换而出来。本通过对牛顿第二定律的研究，找出力学基本规律的内在结构关系及各自成立条件，从而有利于正确灵活使用各定律、定理解决有关物理问题。     

螺旋理论及其总框图

螺旋理论是由牛顿力学发展起来的,用来描写物体运动的力学体系。其深刻性在于从物体运动的本来面貌入手,将平动与转动作综合考虑.这不仅使问题的处理大为简化.而且“在螺旋表述下,整个牛顿力学重新组织成统一、和谐、简洁、明快的力学体系”。同时,该体系“将粒子与场的运动规律以和谐,简洁、高度综合的表述方法统一起来”。本文将螺旋理论中的主要内容作了概括,并以图表的形式指出了螺旋理论体系本身的框架结构以及该体系与牛顿力学的内在联系。     

论视觉化经验对牛顿的影响——以牛顿建立万有引力定律为例

艾萨克·牛顿于1687年出版的《自然哲学的数学原理》,囊括了那个时代力学和天文学方面的主要成就,统一地说明了横跨40个数量级的质量的运动,他所建立的力学理论至今仍然可以说是物理学理论中最基本、有效和优美的部分。特别是万有引力定律的建立,实现了地面上物体运动规律与天体运动规律的统一,对自然科学理论的发展产生了极大的影响和作用。同时,作为最伟大的物理学家、数学家和哲学家,牛顿的哲学思想和科学思维方法对后人同样产生着举足轻重的影响,文章从视觉化经验的角度对牛顿的思维特征进行了分析和探讨。     

力学定律内在关系的探讨

力学定律是构成力学体系的重要骨架,它反映了物体运动状态改变的内在规律,本文以牛顿三定律为基础,研究和讨论了几种力学定律的内在关系以及它对力学教学研究的积极意义。     

好理解的牛顿力学（上篇）

17世纪后半叶，从英国科学家艾萨克·牛顿手中诞生的“牛顿力学”被科学史家视为近代科学的发端。牛顿力学是阐明“受力物体如何运动”的一门科学。空中飞行的棒球。天上掉下的雨滴自不用说，连我们自己身体的运动——总之，我们日常见到的一切物体的运动，差不多全都在牛顿力学的“掌控之中”。     

螺旋动力学、拉格朗日动力学、哈密顿动力学和牛顿动力学的一致性

引言:拉格朗日动力学(简称L动力学)和哈密顿动力学(简称H动力学)是分析力学的内容。他们不像牛顿动力学(简称N动力学)那样借助于图形,运用形象化的思维方法分析物体的运动,而是更多地通过抽象思维对力学问题作更为一般的研究。N动力学着眼于力,力极其明显地呈现在运动方程式中。而L动力学则着眼于能。从力学发展史的角度,他们皆出于牛顿力学。螺旋动力学(简称T动力学)也源于牛顿力学,它的表述形式与N动力学的     

论经典力学与量子力学中质点的属性

一、经典力学中质点的属性[1]1.牛顿力学中质点的属性唯物主义哲学认为 :时间、空间是运动着的物质的存在形式 ,既没有脱离物质的时空 ,也没有脱离时空的物质。根据唯物主义关于时空的论述 ,物理学中人们对物体运动状态的描述 ,就应包含对物体自身时空特性的描述。物体的运动状态是由物体间的相互作用决定的 ,但描述物体运动状态的自然定律 ,物体在时空中表现的形象特征 ,都必须通过人类的观察发现。观察需要观测信号和观测仪器。现今人类能利用的场信号有4种 :一是电磁场(光) ,二是引力场 ,三是弱力场 ,四是强力场。因此 ,人类认识的物体运…     

基于力、能量、动量和作用量框架的物理学基础理论结构统一性探讨

研究表明:如果把作用量视为一个与力、能量和动量平权的物理量,那么经典牛顿力学、量子力学、相对论和狄拉克的相对论电子理论有了统一的数学基础.由此推测"反物质"本质上是超光速物质的亚光速表象,并预言它们在引力场中是受到引力场的排斥的.本文进一步讨论基于芬斯勒时空结构中的相对论的物理特征,特别指出爱因斯坦相对论中的"光锥"作为突变临界面的特殊性质,构成了以光速为相互作用传递速度的"作用力"的"吸引"和"排斥"表象间的相互转换.     

地转偏向力的实质、大小、影响及应用研究

地转偏向力是地球自转运动影响的结果,根据牛顿力学原理和运动定律,分析地转偏向力的产生和实质,求算地转偏向力的大小和方向,最后探讨了地转偏向力的影响和应用.     

微流体数字化的科学与技术问题(Ⅱ):物质数字化及物质能量信息统一数字化概念研究

定义的物质数字化是物质自身或相互间的数字化,物质能量信息统一数字化是这三者作为统一体组成部分而协调地各自传输与相互转化的数字化,把数字化界说为微传输与微转化在时间上是节拍化、物理量取值是规整化且该节拍和规整是脉冲序列可控的。阐述了在几何、物理、化学、生物诸方面物质微转化的内容和用途;分析了电效应与流体、化学、生物效应在所述两个数宇化中的互补作用;指出了现有信息数字化和我们的微流体数字化技术为实现两个数字化提供的基础和开辟的道路:指出基础力学体系对微米、纳米系统规模应用的指导意义,认为代表尺寸递减时系统历经3个层次,建议把牛顿力学、量子力学单独指导的第一、第三层次作为现阶段规模应用重点。     

产生相对论效应的物理机制及相对论的适用条件

相对论效应是相对论中存在而牛顿力学中不存在的,但为什么会产生这种差异?两种理论的什么不同导致了这种区别,它和牛顿力学的适用条件有何关系?已知牛顿力学有适用条件,那么相对论有适用条件吗?如何研究相对论的适用条件?相对论的适用条件是什么?本文详细讨论了上述问题,通过分析和建模给出了产生相对论效应的物理原因,提出了研究相对论适用条件的3种方法,并应用这些方法得到了2个相对论的适用条件,解释了一些历史遗留的问题.     

拉格朗日力学逆问题和量纲分析

本文指出在拉格朗日力学逆问题研究中存在的重视数学方法而忽视物理意义的倾向。具体讨论谐振子和线性阻尼振子,以说明一些逆问题的解与物理规律不协调,例如与量纲理论相矛盾。指出变分法逆问题和拉格朗日力学逆问题是有区别的。     

关于力学系统的守恒律

守恒律在数学、力学和物理学中是非常有效的工具.介绍寻求守恒律的3种方法.首先,概述牛顿力学方法及其近代发展.其次,介绍Lagrange力学方法及其发展.最后,研究对称性方法,主要是Noether对称性、Lie对称性和形式不变性方法.     

牛顿力学和相对论理论基础的分析与比较

欧洲普朗克望远镜最近测量到的宇宙微波背景辐射存在宇观不对称,这种整个宇宙的不对称性不能用现有理论解释,人们需要对传统理论进行新的考察。任何理论在创建时都有一些假设前提,这些假设前提构成了理论的基础。在牛顿力学中,牛顿假定存在惯性系,所有牛顿力学方程只对惯性系成立。相对论则以四条公理作为逻辑起点。讨论理论的逻辑起点有助于加深对理论的理解,尤其是研究理论的适用范围时,内部逻辑很难帮助找到突破口,而解剖理论的基础则是有效方法之一。本文详细分析了牛顿力学和相对论的理论基础,运用了一些新的方法,得到了一些新的结论,这些新的方法和结论将有助于对未来理论发展趋势的把握。     

狭义相对论变换式修正结果的验证

主要应用电磁理论对重新推导出的"尺度变换式"、"场变换式"、"力变换式"进行举例和自恰性验证。对于同一个事例,分别由修正后狭义相对论和经典电磁理论加以验证,得出了完全相同的结果。将狭义相对论中"尺缩效应"的产生原因,与经典理论中的力、场作用规律无缝地结合在一起。从中看到,经典理论中一些物理概念的提出,导致了这种殊途同归的结果。修正前的狭义相对论是不能做到这些的。修正后的洛仑兹变换式,不但可直接推导出两运动电荷间的洛仑兹力公式,还预言了"额外纵向力"的存在,是对电磁理论的进一步完善。并举出了示例。在狭义相对论范围内,重新肯定了作用力--反作用力定律。最终,牛顿定律在抛弃"低速特例"的称谓下,与修正后狭义相对论达到了完美统一。