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好糾結!宇宙自誕生以來,先有力還是先有運動?

眾所周知,自然宇宙是由物質構成的。而物質具有兩個最基本的自然屬性。一個就是實體屬性,另一個就是場屬性。在物理學中,表達實體屬性的物理概念就是質量。表達場屬性的物理概念是質量場。

這就是說,物質就是質量與質量場不可分割的統一體。質量場是一個包圍在物質實體周圍的球形場。這個場的幾何中心與質心重疊在同一點上。質心通常代表著物質實體的空間位置。這就是自然物質的統一存在形式。

因此,每一個我們可以看得見的物體其實都有一個質量和一個質量場。只不過因為人們看不到質量場,因此還不知道它的存在。其實,質量也是一個看不到的客觀存在。只不過,人們把一個物體拿在手裡會感到它的重量,因此而知道它有質量。

可是,如果是在完全失重的狀態下,就不會感覺到物體的重量。也就感覺不到它的質量。這是為什麼呢?就是因為物體周圍有質量場的緣故。如果質量場與質心之間處於完全對稱時,人就感覺不到物體的重量了。不過沒有重量也沒關係。只要讓物體產生加速度也照樣可以知道物體有質量。為什麼加速度可以反映出物體的質量?其實這也和質量場與質心的對稱性有關。

物體的運動形式與物質的基本屬性有著內在的聯繫。當物質的質量場與質心之間處於完全對稱狀態時,這個物理系統處於完全平衡狀態。這時的物體運動形式就是絕對的靜止狀態。當物體的質量場與質心之間處於不對稱狀態時,這個物理系統就處於不平衡狀態。不平衡就意味著不穩定。於是物體就必定會產生運動。因此,物質運動的本質就是對物質屬性不對稱的平衡機制。也就是說,物體通過運動讓物質屬性不對稱的物理系統達到了平衡。

就一個獨立的物體而言,它自身的質量場與質心之間的不對稱在物體運動形式上表現為運動。如果這個不對稱狀態維持不變,這時的運動就是勻速直線運動。如果這個不對稱狀態增加或減小,對應的運動狀態就是加速或減速運動。不對稱性越大,運動速度越快。總之。運動狀態與物質基本屬性之間的對稱性關係總是保持一致。

對一個由隔空相處的雙物體構成的物理系統而言,兩個物體之間的質量場與質心永遠都處於交叉不對稱狀態。與上面的解釋一樣,這種不對稱狀態就意味著這是一個不平衡的物理系統。因為不平衡,因此就不穩定。這種不穩定同樣需要通過物體的運動來實現平衡。這個運動就是廣義的自由落體運動。

無論是慣性運動還是自由落體運動,它們都與物質基本屬性息息相關。物質基本屬性在哪個方向上出現不對稱,這個運動就出現在那個方向上。這就好像雜技表演中的「頂桿」一樣,當桿處於絕對垂直的時候,演員站在原地不需要運動。但是,當桿的重心出現偏離的時候,偏向哪個方向,演員就必須朝那個方向移動。偏離程度越大,移動速度越快。沒有任何其他選擇。演員的運動就是對桿的重心不對稱的平衡機制。如果演員不運動就無法維持這個平衡。物理學中的運動道理也是一樣的。物體靠運動來平衡物理系統中的物質屬性間的不對稱性。

由此可見,自由落體運動完全是由物質基本屬性決定的,而不是由任何外力決定的。在自由落體運動出現的時候,任何力都還不存在。這時只有物質基本屬性的不對稱性存在。

那麼,自然宇宙中的第一個力是什麼時候出現的呢?其實不用說也能猜到,那就是在自由落體運動狀態被改變的時候出現的。

我們知道,力的定義是:「力是改變物體運動狀態的原因,它具有大小、方向和作用點這三個基本要素」。需要特別指出的是,自由落體運動的加速狀態是這個運動與生俱來的運動狀態。當自由下落的物體不受力的時候,它必定以固有的加速度形式運動。這是物質的基本屬性決定的。因此,不能把自由落體的加速度運動看成是運動狀態的改變。相反,任何試圖讓自由落體不加速的行為才是對自由落體運動狀態的改變。例如,在物體自由下落過程中被另一個物體擋住了去路。那麼,自由下落的物體與這個阻擋它的物體之間就出現了一個力。那個剛好抵消自由落體加速度的阻力其實就是重力。

例如,把一個蘋果放在秤盤上,秤盤阻止了蘋果的自由落體運動。而且這個力剛好與自由落體加速度抵消。因此,秤盤與蘋果之間的那個力就是重力。這個力可以從秤上讀出來。

知道了自由落體運動與重力之間的關係之後,自然宇宙中的所有現象就變得很容易理解了:自然宇宙是由物質構成的。物質同時具有實體屬性和場屬性。當場屬性與實體屬性之間出現不對稱的時候,就必定伴隨著物質運動的出現。

在兩個隔空相處的物體之間,它們的場屬性與實體屬性交叉不對稱,伴隨這種不對稱而出現的運動形式就是自由落體運動。當自由落體運動的物體受到阻礙的時候,就會出現力。那個剛好抵消自由落體加速度的力就是重力。由於自由落體運動具有動量,因此它可以通過撞擊的形式讓其他物體產生運動。有了運動當然也就有了能量。於是整個宇宙就可以因此而運動起來。形成了我們今天看到的這個有生命力的自然宇宙。

由此可見, 其實重力就是牛頓一直在尋找的那個「宇宙第一推動力」。它來自自由落體運動。由於自由落體運動來自物質基本屬性,因此可以說重力歸根結底是從物質基本屬性中產生出來的。並非來自上帝。

為什麼有那麼多的人對「自由落體運動是不受力運動」這個事實不容易接受?其主要原因是受傳統觀念的束縛所致。如果用老舊的知識看待這個問題就無論如何也無法接受。

人在接受知識的時候總是有個先後次序。並且,總是會使用先接受到的知識去衡量後接觸到的知識。如果與先接受到的知識不一致的話就不容易接納後來的知識。這在日心說取代地心說的過程中有著非常典型的表現。對哥白尼時代的人來說,地心說是先接受到的知識,日心說是後來出現的新知識。當日心說一出現的時候,人們使用了所有當時掌握的可用的舊知識來反駁哥白尼的日心說。而不是想著趁機更新自己的知識。

今天的情況也是如此。例如,經典物理學把物體的運動速度變化與運動狀態變化混淆不分。而最新的發現是:運動速度變化與運動狀態變化並不是一回事。在有些情況下,運動速度的變化與運動狀態變化是一致的。但有些時候運動速度的變化並不等同於運動狀態的變化。

這個最新發現所反映出來的是科學的發展和進步。這比以前更嚴謹了。但是,很多人就是看不到這個發展,非要把運動速度的改變與運動狀態的改變之間畫上等號。這樣一來當然就看不見「自由落體運動是不受力運動」這個事實了。

看不到科學的發展所帶來的新知識,一味堅持使用老舊知識去對待新發現和新知識,這樣的結果必定是無法接受新知識。殊不知科學知識不是科學真理。知識總是在不斷更新的。過去認為正確的知識現在或將來就可能被證明是錯誤的。甚至那些被認為是科學常識的知識都可能是錯的。只有在這樣的開明思想境界中才有可能看懂科學發展所帶來的新知識。

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