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借剖析“质心”,说明对“知识”含义的个人看法
送交者: bpcart[★品衔R5★] 于 2021-04-24 20:22 已读 3018 次 2 赞  

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一、知识的两个层次 6park.com

绝大多数人,都有了解更多知识的欲望,不然就不会有那么多人去争着上大学。但多数人,把知识作为单一的概念对待,本人对此持有不同的观点。笔者认为知识应该包含两个层面的意思:“知”属于第一个层次,是别人展示给你的东西;“识”是属于第二个层次,是真正属于自己的东西。在上学求知的前期阶段,我们大家是在学习别人提供的经验、学说,那些都是前人掌握、总结出的一些具有规律性的东西。到我们学习的后期阶段,就应该一边学习别人提供的东西,一边运用自己在学习中培养出的能力,去识别以前学到手的东西,与自己现实中看到、听到的事和物是否相符合。如果经过鉴别,认识到以前所学是正确的,这时才能叫做我有了关于这方面的知识。如果没有经过自己独立思考和对比识别的过程,笔者认为处在这一阶段,只能称作是“知”,尚未达到掌握知识的完整程度。下面结合网友提出的问题,我当作一个案例,讨论一下本人这个观点的全貌,供大家评判。 6park.com

有网友对帖文“从新冠病毒看医学将三分天下”中的观点提出质疑,其中不止一个网友多次提到质心和重心的概念。作为将要出炉的“对今后几十年自然界和社会发展趋势的预测——科技发展趋势篇”的引言或者叫做预热,本文就以质心这个概念作为演示小白鼠,来阐明我对知识的理解,和对当今科学理论现状的看法。 6park.com

二、质心定义下的真与假 6park.com

现在大家可以去网上查一下质心的定义,粗略看,质心就是物质质量中心的简称。仔细看,在质心这个名称下有两个不同的含义。一个是多质点的质心(英文:barycenter),这是指天文学中双星体或多星体组成一个联动星体后,所有星体(被看作是质点)围绕一个共同中心公转的中心点。例如地球和月球组成双行星系统,在地球内部离地球的中心4,671公里,或者以地球的半径6,378公里为依据,在离地面1707公里处有一个共同的中心点,此点分分秒秒都固定在地球和月球两个球体中心的连心线上,地球和月球都在以不同的速度围绕该中心点公转,这个点称为地月双行星系统的质心。我们今天的天文学界知道这个质心是真实的存在,但为什么会产生这个质心,也就是两个星球在满足什么条件下可以形成双星体,在缺少什么条件时不可能形成双星体,或者说形成双星体的充分必要条件是什么?这其中所遵循的物理原理科学家们不知道,构成这个质心的是什么物质也不知道,因为这个真实存在的质心可以在其中一个星球的体内,如地月双行星系统,共同质心在地球的体内;也可以在两个星球之间看似透明的空中,如柯依伯带的冥王星——卡戎(冥卫一)双矮行星系统,它们的共同质心就在两个星球之间的透明区域。另一个质心(英文:center of mass)的意思是,一个单独物体的质心,或者说是连续物质具有的质量中心。这个连续物质的质心被认为是质量集中于此的一个假想点(参见百度百科)。 6park.com

由这个质心的定义,下面运用本人已经掌握的肤浅知识和一般读者都具备的分析能力,来剖析这个在当今物理课本中占有一定分量的物理概念,从它的定义中,看能找出多少笔者认为可被质疑的问题点。 6park.com

1、不连续物质(多质点)的质心与连续物质(单一物体)的质心原本意义不同,却被混为一谈。多质点的质心是毋庸置疑的真实存在;单一物体的质心是虚构的,不真实的。现实中两者真假截然不同,但理论上却是真假不分,冠一个名,套用在一个定义下,这合适吗? 6park.com

2、多质点的质心,是定义在已经组成二体或更多质点之上特定群体的一个定义,那么这个群体是如何产生的?也就是说像二体这样的组合是在什么特定的条件下才可以产生?没人说得清。所以质心这个定义,是建立在存有未知因素基础之上,是一个带有夹生饭意味的不成熟、不完善概念。建立在不成熟定义之上的理论是不可靠和没有前途的理论,对这个观点,编写教科书的专家或物理学大咖们有异议吗? 6park.com

3、质点在物理学中是有质量但不存在体积或形状的点,是物理学的一个理想化模型(参见百度百科)。多质点的质心如果进入到一个质点的体内,理论上这个多质点的质心应该是与被进入的质点的固有质心重合才对,因为被进入的质点是只有质量没有体积大小和形状的点状物体,所以在被认为是质点的体内,是没有距离或叫长度这个量纲的,共同质心一旦进入质点体内,就等于进入质点的中心。但这与事实不符,因为地球和月球组成的地月双星系统的共同质心进入地球体内后,共同质心并不在地球质心的位置,两个质心不重叠,也就是存有4,671公里的距离。在质点内一旦有了距离,就与质点的定义发生矛盾,建立在质点概念上的所有理论都应被全部推翻,包括牛顿万有引力定律,因为牛顿万有引力定律,就是建立在质点概念上的定律。这或许就是当今地球上面对许多自然现象,科学家们找不出科学解释的原因之所在。 6park.com

三、比假质心更假的假理论 6park.com

连续物质的质心被认为是质量集中于此的一个假想点,我想诸位网友重点关心和讨论的是这个质心。对这个单独物体的质心,网上有诸多类似的表述,就如同一个网友所说,地球表面附近,可以把重力场看作是平行均匀向下的,在这种情况下,重心的位置与质心的位置相同。 6park.com

4、物体的重心是一个真实且有实际意义的点,对一个质量不均匀、形状不规则、不太大的板子,可以用悬挂法或支撑法确定该板子的重心。每一次悬挂或支撑该板子,当其达到平衡时,过悬挂或支撑点的铅锤直线,都把垂线的两边平分成受地球吸引力作用、两块重力相等的两部分。如果是一个杆秤,杆秤的支点把两端的物体维持在一个平衡状态,此时过支点的一个假想铅锤直线,把支点两边的物体平分成受地球重力作用相等的两部分;也可以说,是支点把一个形状不规则、密度不均匀的完整物体分为两半,此时这个奇形怪状、组成物质混杂的物体重心,以及该物体质量的质心,按照教科书上的说法,两者都应该在过支点的铅锤直线上,而且重心与质心位置重合。如果固定此时全部秤体的完整形状,把它平移到神舟太空飞船上处于失重状态,那时这个完整秤形状物体的质心,还在那条处于地面时平分了两边重力的直线上吗?答案:质心一定不在那条直线上。因为在地面时,这个秤杆整体就是一个处于平衡状态的杠杆平衡系统。秤砣一边除了秤砣自身的物质受地球吸引力作用以外,还附加上了长力臂的因素,两种因素合成(相乘)在一起,与支点另一边的物质所受地球吸引力大小,以及短力臂合成(相乘)的结果才能相等,使得秤杆整体的重心处在过支点且垂直秤杆的直线上。与此同时的质心,在教科书把重心和质心的位置捆绑在一起的主观意志下,质心被强制认定也在那条过支点的垂线上。移到太空失重的环境下,这个秤杆整体不再构成一个杠杆平衡系统,因为秤砣一边根本不受任何力的作用,也没有长力臂与秤砣合成的因素,仅有秤砣和大部分秤杆的质量。支点的另一边同样也不受任何力的作用,只有远比秤砣一边大得多的质量。所以在失重条件下,这个秤的整体质心,一定不会还停留在那个过支点、在地面时的铅直垂线上。失重后平衡秤整体的质心,应该更加靠近被称重的物体一边,甚至进入被称物体的体内。这个想象中的例子说明,一个形状不变的物体,它的质心在不同的环境下是可以改变位置的,那么课堂上各种教导学生如何计算质心的方法,岂不是瞎子点灯——白费了(蜡)。 6park.com

5、既然教科书上都认为,单一物体的质心是一个假想存在的中心点,而且一个形状不变的物体,它的质心在不同的环境下又可以被改变位置,那么我不禁要问:课堂上老师费劲的教、同学们吃力的学,每逢大考都是重点关注的内容,让所有的莘莘学子都花费宝贵的时间,去找这样一个位置会变化、事实上又不存在的假想点,这是在假戏真唱、还是误人子弟?如果非要说在地球引力场范围内研究质心还是有意义的,那么因为质心总是和物体的重心同时出现而且位置相同,我们把精力放在学习和研究重心一个概念不就够了,为何要人为制造一个虚假的概念来干扰我们的注意力和浪费我们宝贵的时间呢? 6park.com

通过对质心这个物理学概念的一般性分析,引导出了上述笔者的5点不解,这些就是我要进一步学习和研究的问题点和困难点,当我能够解释所有这些疑问后,那时我才能自认为掌握了关于质心的知识。能从现有的课本、科学书籍或科技论文中,找到本人所期望的以上所有问题点的答案吗?我认为恐怕很难,至少真实存在的多质点的形成机制,科学界至今都不知道;加上鱼目混珠,假质心的招摇撞骗,造成物理学理论内部的自相矛盾,让我不得不对西方科学家建立起来的一些科学理论的正确性、准确性、严谨性、适用性产生了信任危机。由于对质心概念轻易就梳理出了5个问题点,本人不禁加倍的怀疑,全盘照抄到我们教学课堂、学术殿堂上的西方科学理论,还能认为是完美无瑕的吗?面对已经出现和将要更多出现的现实情况,也就是发现了西方科学理论中存在有缺陷,发现了西方经典科学理论不能解释的事实,我们是应该否定事实,还是应该扬弃西方的经典科学理论?或者是等到西方科学家创立了新理论,或完善修改了旧理论,找出了解释理由,我们再邯郸学步一般,跟着西方科学家屁股后面爬行?我个人感觉,在中国的科学理论界,缺少中国工程技术界人们勇于突破、敢于创新的精神,反而大行其道,占主导地位的是固守旧律、洋规我随的奴才思想。

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贴主:bpcart于2021_04_24 20:27:56编辑
贴主:bpcart于2021_04_24 20:31:56编辑

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