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牛顿力学在天体运动上的成功 预言

admin 2019-05-15 16:44 沐鸣新闻 抢沙发

然而,这只是一种幻觉.首先,其实只是一种近似,沐鸣娱乐往往是不考虑其他天体的影响或者把这 些影响作为一个微小的修正项.即以日、地、月三体之间的似乎简 单的万有引力系统而言,这已构成一个不可积系统,得不到解析形 式的普遍解;而且,对应于不同初条件的解会呈现出像一团乱麻似 的运动状态,得不出什么“规律性”的认识.而在科学发展的另一方 面,当今物理学用以解释基本过程的所谓四种“力”,实际上并不是 力学本来意义上的力,而只是一些“相互作用能”的通俗说法而已; “力”已经名存实亡了.力的概念不能纳人相对论和量子力学的框 架之中.
尽管如此,我们仍然凭经验感到周围世界的大量现象还是有规律的,并且由 此形成了一系列常用的重要概念,如轨道、周期、共振、干涉和阻尼等;再加上力 学上的一些普遍的守恒量,如能量、动量、角动量等,我们会感到大多数现象还是 可以认识和把握的.但是,如果留意分析一下,就会发现:产生这些概念的事例只 属于极其有限的一类简单系统,即所谓简单可积系统.正是这些少数的简单可积 系统为我们理解更复杂的系统提供了简化模型,并为进一步全面、准确的理解建 构了桥梁.这不禁使人想起古希腊的托勒密(85—165),他用最简单(因而也“最 完美”)的圆运动的组合体系来解释观察所见的天体运动;这也是精密科学最早 运用模型的形式.时至今日,模型的运用就更为普遍.在统计物理中,很简单的 (可积)模型(如理想气体或晶体的周期弹性振子耦合模型)就可以给出很实用的 结果;在原子和亚原子层次,一个氢原子(也是可积的)模型就能给出有关量的数 童级估计;许多精密计算的近似起点,无不是一个简单的可积模型.可积模型在 物理学中是如此重要,以致于它们的大多数都被冠以其发明者的名字,如玻尔模 型、克勒尼希-彭尼模型、户田模型等等.

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