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伽利略的论证与李淼老师的评论

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星空浩淼


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伽利略的论证与李淼老师的评论 [文章类型: 原创]

快刀兄盖的那栋楼已经比较高,因此另起一栋。此外,建议昌海兄把本主页的手机版本也弄出来,现在很多人用手机上网。

首先,我个人认为伽利略的论证没有问题,但它不表明等效原理是多余的,这是因为:
1)定义重量(即引力质量),往往需要给出一个东西作为重量标准(比如一个秤砣),此时是对比被称重物体和秤砣所受的重力(地球引力),来确定被称重物体重量;

2)关于惯性质量,实际上是无法单独定义的。例如为了定义1千克惯性质量,你得定义为“一个物体在f=1牛顿力作用下产生a=1米/秒^2的加速度”;为此要定义什么是“1牛顿力”,为了定义“1牛顿力”,你得说“使一千克质量物质产生a=1米/秒^2的加速度的力”。因此这里存在循环论证!

3)在验证牛顿第三定律的物理实验中,或者使用天平秤来确定物体质量,或者用重力来定义对物体所施加的力——这实际上,就等于已经引入假设:引力质量等于惯性质量。

其次,我认为李淼老师的评论,不足以证明伽利略的论证有问题,这是因为:
李淼老师提出了一个物体越重下落越快的模型,只要引力质量等于惯性质量的平方就行了。即使亚里士多德做出像"物体越重下落速度越快"那样强的断言,可能伽利略也无法用思辩方法推翻他。
--------------------------
这个模型不妨改为:从同一个位置上开始,考虑不同带电粒子在同一个均匀静电场中下落,各个粒子所带的电量,与粒子质量的平方成正比。此时,带电荷越多的粒子,下落速度越快。

此时,李淼老师的结论就有问题了(即难以反驳伽利略):质量为1的粒子与质量为2的粒子连在一起下落,就是质量为3的粒子,带总电荷为5——但按照题设,质量为3的粒子,应该带电荷为9,带电荷为5而质量为3的粒子不存在!因此李淼老师论证的,是一个伪命题!

事实上,此时的确可以证明,总质量为3、带总电荷为5的两粒子连在一起时,要比其中单独的质量为1、带电荷为1的粒子运动快,而比单独的质量为2、带电荷为4的粒子运动慢!因此伽利略的论证没有错!

我在故我思

发表时间: 2014-02-23, 20:21:32 >> 察看个人资料

blackhole


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Re: 伽利略的论证与李淼老师的评论 [文章类型: 原创]

2)关于惯性质量,实际上是无法单独定义的。例如为了定义1千克惯性质量,你得定义为“一个物体在f=1牛顿力作用下产生a=1米/秒^2的加速度”;为此要定义什么是“1牛顿力”,为了定义“1牛顿力”,你得说“使一千克质量物质产生a=1米/秒^2的加速度的力”。因此这里存在循环论证!
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
不是这样的。
A的惯性质量可以用A与千克原器做两体碰撞时加速度的反比来定义;
力的大小这样度量:用弹簧拉千克原器,加速度是多少m/s^2,就在弹簧上标记多少N。

发表时间: 2014-02-24, 00:15:37 >> 察看个人资料

星空浩淼


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Re: 伽利略的论证与李淼老师的评论 [文章类型: 原创]

blackhole兄所说的,可能仍然涉及到“如何定义力的大小”的问题。胡克定律的给出,也是先需要对力的大小进行定义吧。

我在故我思

发表时间: 2014-02-24, 03:35:26 >> 察看个人资料

blackhole


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Re: 伽利略的论证与李淼老师的评论 [文章类型: 原创]

不对,我这里没有用到胡克定律。如果发现弹簧秤上的刻度是均匀的,我们才可以说胡克定律成成立。

发表时间: 2014-02-24, 07:59:09 >> 察看个人资料

星空浩淼


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Re: 伽利略的论证与李淼老师的评论 [文章类型: 原创]

我明白你的意思了,你上面说的是对的!

此外,我对你在另一栋楼里回复的回复,重新修改之后在这里再发一下:

我觉得你在那里的说明基本正确,但只能证明伽利略部分错了。我们把伽利略的论证结论分两层意思来理解:

1)亚里斯多德的“地球引力场中,越重的物体下落加速度越大”的结论,是错误的;

2)所有物体下落加速度都一样。

你的分析表明,结论2)事实上是得不到的,但不能说结论1)也是得不到的。即伽利略的确证明了亚里斯多德所说是错误的:“物体越重下落的加速度越大”这一结论是不对的。但是无法由此进一步给出结论2)。

利用你的类比方法,例如两个荷质比不同的粒子绑在一起,其整体在电场中的加速度,的确在二者单独时的加速度的中间:大于其小的,小于其大的,这就反驳了“电场中不同带电粒子加速度与其带电量成正比”的结论(该结论是亚里斯多德论断的类比)。但是此结论不能进一步推导出“电场中不同带电粒子加速度与其带电量无关”的结论(此结论是对上述2)的类比)。

我怀疑上述2)是后人加上去的,伽利略自己通过纯粹思辨只推导出1)来。

我在故我思

发表时间: 2014-02-24, 10:07:50 >> 察看个人资料

星空浩淼


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Re: 伽利略的论证与李淼老师的评论 [文章类型: 原创]

也许我楼上的回复,正好可以解答快刀兄的疑问——答案是:伽利略的确有错,但又不完全错。

即伽利略的思辨,的确可以论证亚里斯多德的“地球引力场中,越重的物体下落加速度越大”这一结论是错误的,但不能进一步给出“所有物体下落加速度都一样”的结论(我怀疑后一结论是后人添加进去的:-))

我在故我思

发表时间: 2014-02-24, 10:28:43 >> 察看个人资料

快刀浪子


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Re: 伽利略的论证与李淼老师的评论 [文章类型: 原创]

谢谢大家的讨论

::质量为1的粒子与质量为2的粒子连在一起下落,就是质量为3的粒子,带总电荷为5——但按照题设,质量为3的粒子,应该带电荷为9,带电荷为5而质量为3的粒子不存在!因此李淼老师论证的,是一个伪命题!

这只说明在这个模型中电量是非广延量吧

发表时间: 2014-02-24, 12:10:07 >> 察看个人资料

星空浩淼


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Re: 伽利略的论证与李淼老师的评论 [文章类型: 原创]

1)李淼老师所举的例子,使得引力荷是一种既非是强度量、也非广延量的相互作用荷
我不知道定义是否行得通。例如,一个荷为1和一个荷为2的两个物体,二者总共的荷如果不是3,那的确有点奇怪——在本问题中,可以假定这两个物体相距很远,二者之间用一根惯性质量和荷皆可以忽略的细绳链接起来。两个相隔很远的物体的引力荷相加,不对应二者的算术和。

总结一下
1)我个人前面认为(楼上的楼上),伽利略的纯思辨,可以证明亚里斯多德的错误,但不能给出等效原理;

2)李淼老师以假定引力荷是惯性质量的平方为例,试图证明伽利略的纯思辨,就连亚里斯多德的错误都无法论证,更不用说等效原理了。但是李淼老师所举的例子,使得引力荷是一种既非是强度量、也非广延量的相互作用荷,两个相隔很远的物体的引力荷相加,不对应二者的算术和。这个例子在纯逻辑上是否可以合理存在,尚值得推敲。

我在故我思

发表时间: 2014-02-24, 18:53:17 >> 察看个人资料

星空浩淼


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Re: 伽利略的论证与李淼老师的评论 [文章类型: 原创]

事实上,由于惯性质量是广延量,任何假想的、与惯性质量平方成正比的相互作用荷,将不满足连续性方程,从而不再是守恒的荷

我在故我思

发表时间: 2014-02-24, 20:11:41 >> 察看个人资料
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