“西医底蕴”反思(四)之『万有引力说』

兮招天

【百年西风东渐，破除洋人迷信，看清史实真相，反思重建信心】

　　本系列转载自｛马海飞 新浪博客《关于西方科学史上，与物理学有关的几个重要理论，它们对于“华人思想，心灵枷锁”的功过大反思》｝

　　亚里士多德(地心说)、哥白尼(日心说)、开普勒(轨道说)、牛顿(万有－引力说)、爱因斯坦(相对论)……原来这些科学巨人，真相皆是毁誉参半，功过两分！

　　但是，真正蒙骗我们的乃是“现行一刀切式应试教育的中、小教材”，而非是……

　　“天行健，君子以自强不息”，让我们追本溯源，第一次看清楚“那些西医洋人昂昂盛姿的历史底蕴所在”，而不必妄自菲薄……

　　“天作孽，犹可违；自作孽，不可活。”客观公正的文化反思，将给予我们重建中医华人信心的磐底，但前提是立刻行动起来，时不我待！】
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
【百度搜索】

　　牛顿运动定律是由 艾萨克·牛顿在1687年于《 自然哲学的数学原理》一书中提出的，其中包括 牛顿第一运动定律、 牛 顿第二运动定律和 牛顿第三运动定律三条定律。

　　第一定律指出：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止；

　　第二定律指出：动量为p的物体，在合外力F的作用下，其动量随时间的变化率同该物体所受的合外力成正比，并与合外力的方向相同；

　　第三定律指出：相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

　　牛顿运动定律中的各定律互相独立，且其内在逻辑符合自洽一致性。其只适用于 惯性参考系， 宏观问题和 低速问题。牛顿运动定律阐释了 牛顿力学的完整体系，阐述了 经典力学中基本的运动规律，在各领域上应用广泛。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
　　『万有引力定律』是 艾萨克·牛顿在1687年于《 自然哲学的数学原理》上发表的。牛顿的普适的万有引力定律表示如下：

　　任意两个质点有通过连心线方向上的力相互吸引。该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比，与两物体的化学组成和其间 介质种类无关。

表达式：F=(G×M1×M2)/R
提出者： 艾萨克·牛顿
提出时间：1687年
应用学科：数学、自然哲学、物理学、自然学等

［推理依据］
　　伽利略在1632年实际上已经提出 离心力和 向心力的初步想法。布里阿德在1645年提出了引力平方比关系的思想。

　　牛顿在1665—1666年的手稿中，用自己的方式证明了离心力定律，但向心力这个词可能首先出现在《 论运动》的第一个手稿中。

　　一般人认为离心力定律是 惠更斯在1673年发表的《 摆钟》一书中提出来的。根据1684年8月-10月间牛顿写的《论回转物体的运动》一文手稿中，牛顿很可能在这个手稿中第一次提出向心力及其定义……

兮招天

正文1

　　在牛顿的万有引力定律中实际上包括了两个部分内容。它们是“理论”的部分和“计算”的部分。理论部分包括了两个内容：

　　1）万有引力现象是一个在任意两物体之间都存在的“万有现象”，我把这个观点称为“万有说”；
　　2）产生这个现象的原因是“相互吸引作用”（即引力），我称之为“引力说”。

　　因此，牛顿的万有引力理论的精髓就是万有说与引力说的结合体。具体来说就是把“万有性”与“相互吸引作用”合在一起的“万有引力”。

　　在牛顿定律中，对万有引力大小与物体质量和距离之间关系的描述并不具有直接的理论意义，只具有直接定量运算上的实用意义。因此可以说，牛顿的引力理论实际上就是“万有说”与“引力说”这两个方面的组合。

兮招天

2

　　在今天的教科书中关于牛顿万有引力定律的部分存在很多误导内容。例如把牛顿的“万有引力定律”说成是牛顿建立的；把牛顿引力公式说成是牛顿推导出来的等等。其实，牛顿直到在离开这个世界的时候都不知道在这个世界上还有一个我们今天在教科书里看到的那个“牛顿万有引力定律”存在，更没见到过“牛顿引力公式”。

　　实际上牛顿的万有引力定律是后人根据他写的那本《自然哲学的数学原理》一书中分散在不同部分的论述组合到一起形成的。牛顿的引力公式也是如此构建起来的。

　　牛顿自己从来都没有完整地推导过万有引力公式。他在《原理》一书的不同地方分别提到过：在任何两个物体之间都存在相互吸引力。该引力的大小与这两个相关物体（质量）的大小成正比。与两个物体之间的距离平方成反比。而牛顿之所以能够发现这个关系是与开普勒的研究成果分不开的。

　　所以说，我们今天从教科书中学到的万有引力定律和万有引力计算公式实际上都是后人建立的。

兮招天

3

　　随着后人对牛顿万有引力定律的完善（主要是引力常数的确定）以及牛顿引力公式的构建成功，这个定律成了一个具有实用价值的科学成果。

　　例如，根据这个理论可以测量并计算出天体（如地球）的质量（密度）大小。也可以预测未知天体的存在（例如海王星）。当然在今天发射卫星的时候也离不开牛顿的万有引力公式。

　　然而，计算公式属于实用技术，而不是属于理论。可是，也许是因为人类受到“实用主义”思维方式的影响太深重了，因此认为只要是实用的，那个理论就是正确的。

　　由此造成的结果就是：关于牛顿引力的理论部分很少引起人们的特别关注。人们更喜欢把注意力放在牛顿的引力公式上。引力公式具有实用价值。然而，恰恰是牛顿万有引力公式的实用性掩盖了这个理论中的错误部分。

兮招天

4

　　其实，在理论上，牛顿万有引力定律中只有一个方面是正确的，那就是：引力现象的“万有性”（即“万有说”）。这个“万有性”的发现导致了人类世界观的改变。它让人类认识到：天上和地下的自然现象都遵循着相同的自然规律。把天上与地上的物理现象统一了起来。

　　不仅如此，“万有性”所揭示出来的实际上就是物质的本性（基本属性）。虽然牛顿并没有刻意去对物质的本性做出清楚的认识，也不是以此为出发点研究万有引力现象的，但牛顿对万有性的发现确实让人类对物质本性的认识向前大大地迈进了一步。

　　这种万有性与物质各种各样的存在形式、物质结构以及其他物理和化学性质等等都没有任何关系。牛顿的“万有说”对科学发展带来的巨大贡献不言而喻。它让人类从被神秘覆盖着的黑暗中走了出来，开始见到了光明。从这种正确的观念出发去认识自然现象就会得到正确的结果。

兮招天

5

　　遗憾的是，在牛顿的万有引力理论中也存在着两个非常严重的错误。

　　第一个错误就是牛顿在理论上接受了开普勒的“轨道说”。
　　第二个错误就是他接受了作为常识使用的“引力说”。

　　这两个错误的观念导致了牛顿万有引力理论不可能进一步发展成为一个完美的物理学理论。并误导后人在这两个错误观念的基础上做了很多没有任何科学意义却劳命伤财的理论研究工作。

　　例如，通常在教科书里解释万有引力现象的时候都会使用一个人用一根绳子拉着一个小球围绕自己的头旋转的例子来说明万有引力是如何把地球与月球联系在一起的。在这个例子中，绳子就代表了引力的力线。这样的解释就是典型的“引力说”误导的结果。

　　实际上，在地球与月球之间根本就不存在什么力线，也不存在引力。而且，绳子的拉力也不会与距离平方成反比。其实，在地球与月球直接存在的只不过是“自由落体加速度”而已。

兮招天

6

　　“引力说”的根本错误之处就是它颠倒了“力”与“加速度”之间的因果关系。就像“地心说”颠倒了地球与太阳之间的关系一样。本来，在引力现象中首先出现的是“引力加速度”（即“自由落体加速度），然后才有引力现象出现。所以，“引力加速度”才是真正的“因”，而引力应该是“果”才对。

　　可是，牛顿的引力说却盲目地套用了牛顿三大运动定律中的第二定律，把引力加速度想象成是由引力导致的。殊不知，牛顿第二定律中的力根本就与距离无关。因此这种套用是完全错误的。

　　所以说，“引力说”就像当年的“地心说”一样误导着后人走在通往死胡同的道路上。三百多年以来始终如此，对科学的发展造成的阻碍程度一点都不亚于“地心说”。

　　由于牛顿的引力理论认为物体之间存在相互吸引作用，即“引力”，因此就导致了后人根据这个错误的观念在不断地寻找“引力”的来源并从“力”（物体与物体之间的相互作用）的思路上去研究万有引力现象的产生根源。

　　结果，使得有关万有引力现象的研究步入了歧途。至今也毫无可信的研究成果。实际上这样的研究在今天仍然还有人在做着。

　　＜其实，以引力作为原因对引力现象的研究就好像以地球为中心对行星轨道的研究是一样的，都是学术方向性的错误。因为物体与物体之间根本就不存在牛顿描述的那种相互吸引力，所以，以引力为出发点的研究永远也不会得到正确的结果。＞

兮招天

7

　　正因如此，用牛顿的引力理论完全解释不了：
　　为什么引力大小与距离有关，而且是成平方反比关系？
　　为什么引力大小与两个物体质量的乘积成正比，而不是与两个物体质量之和成正比？
　　两个相距那么遥远的天体之间是如何相互影响对方的？

　　也解释不了“引力常数所表示的物理意义是什么”，更解释不了“宇宙第一原始动力的产生原因是什么”，最后只好求助于上帝。所以说，在牛顿万有引力理论中，对科学发展造成最大伤害的地方就是那个根本就不存在的“相互吸引力”（即引力说）。

兮招天

8

　　牛顿在理论上坚持开普勒的“轨道说”也是一大错误。轨道说对数学运算是有用的，但对解决物理学理论问题却是有害的。

　　牛顿试图用数学的方法去研究物理学理论的想法实际上并不正确。反而给后人造成了这样一个错误的印象：似乎只要在数学上没有问题的理论就是正确的物理学理论。结果，包括今天的人们在内，很多人只要一看见数学上没问题就不去怀疑理论上是否正确了。

　　实际上，数学与物理学之间的界限是很明确的。数学并不关心物理机制的问题，而物理学理论则必须要有物理机制的支持。离开物理机制谈论物理学理论的做法不是科学而是哲学。

　　例如，虽然我们现在知道天体的运行轨道并不是闭合的椭圆，但在进行数学运算的时候，把天体轨道近似看成是一个闭合的椭圆基本上不会存在什么很明显的问题。

　　然而，站在物理学的立场上，“闭合”的椭圆与“开放”的椭圆之间却存在着完全不同的物理机制。就天体运动形式而言，闭合的椭圆说明天体的运动是由“线性”轨道决定的，而开放的、不断进动的椭圆说明天体的运动是由“空间场”球面的物理特性（强度）决定的。

兮招天

9

　　如果我们稍微仔细研究一下牛顿万有引力定律就会发现，在这个定律中，理论部分与计算公式部分之间的立场并不一致。

　　在理论上，引力说和轨道说的立足点都是“质点”。牛顿万有引力理论完全是试图用质点力学的理论去解释万有引力现象。

　　我们知道，质点之间的相互作用就像牛顿第二运动定律中描述的那个样子，力是产生加速度的原因。这样的力与距离没有任何关系。这是质点力学的一个特点。

　　但是，在牛顿引力公式中，引力的大小与距离之间却存在着平方反比关系。而平方反比则是球形场的一个专属特点。因为球面的计算公式是 A=4πr2，所以，球面的大小与半径的平方成正比。

　　这就不难理解，任何一个以球面形式分布的物理量肯定都会随着球面的增加而导致其密度或强度相应减小。反映到距离上就是“与距离平方成反比”的关系。

　　也就是说，在牛顿引力定律中，牛顿的引力公式对引力的描述是立足于“场”的基础之上做出的，并不是立足于质点的基础之上。而这个定律中的理论部分对引力的描述却是立足于质点的基础之上做出的。所以说，在万有引力定律内部就存在理论与计算公式的立场不一致的状况。

　　因为牛顿引力公式已经被证明是正确的，因此，由此可以证明牛顿引力理论中的质点立场显然是错误的。