《树芽快报》2013年2号刊

赖仲da

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※　　　　　　　　　≡≡≡　树芽　≡　快报　≡≡≡　　　　　              ※
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※　　　　　　　　　２０１３／0 2（第〇〇二期）　　　　　 　　 　　   ※
※　　　　　　　　　　　　二〇一三年七月创刊　　　　　　　　　　　　※
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                 热烈祝贺并预祝微树科普学院建立成功

                            *赖仲达*
   
    微树科普学院（Weishu Science College）是2013年7月经微科普团队批准，
由微科普网（www.wkepu.com）、科技大树会（s.zhouzan.com/kjdsh.html）主
管，微科普社区（bbs.wkepu.com）和树芽网（s.zhouzan.com）联合主办的网络
在线科普学校。

    微树科普学院旨在弘扬和传播网络科学文化，培养一批具有较高网络科学素
养的科普爱好者。

     学院网址：http://pub.wkepu.com/weishu.htm（要参观的同学可以点击右
边的按钮）

                 热烈祝贺北相会长吴水清担任《树芽快报》顾问

                             *赖仲达*
     
    经过推荐，2013年7月，北京相对论研究联谊会会长吴水清正式担任《树芽
快报》顾问，特此通知。
   
                 摄像机首次拍到沥青滴落过程：经过69年的等待
                              
                                   *任天*

    新浪科技讯 北京时间7月19日消息，经过69年的等待，一度被遗忘的沥青滴
落实验终于实现了突破，这是首次由摄像机拍摄到了整个液滴滴落的过程。2000
年，在澳大利亚进行的另一个开始时间更早，也更广为人知的相似实验中，由于
摄像机出现脱机状况，没有拍摄到沥青滴落的时刻。

    此次拍摄的这个实验开始于1944年，设置在爱尔兰都柏林的圣三一学院。实
验的目的是为了展现沥青的高粘度和低流动性。沥青在室温下呈现为坚硬的固体，
但其本质上是液体，只是流动速度非常慢。

　　在澳大利亚布里斯班的昆士兰大学，科学家早在1927年就开始了沥青滴落的
实验——吉尼斯世界纪录将其列为世界上最长时间的实验室实验。物理学家托马
斯·帕内尔(Thomas Parnell)设置了这一实验，目的是向人们展示这一日常材料
所具有的惊人特性。在过去的86年时间里，这一实验共产生了8滴沥青，而目前
第9滴沥青已经几乎成形，将要滴落。

　　约翰·梅恩斯通(John Mainstone)从1961年开始就管理着昆士兰大学里的这
一实验，但他还没有亲眼见到并捕捉到液滴的坠落——尽管液滴形成需要惊人的
7到13年，但坠落的时间只有十分之一秒。

　　沥青滴落实验开始时，首先要将沥青样品加热，然后倒入一个密封的玻璃漏
斗中。在帕内尔的实验中，沥青需要经过三年的时间进行沉淀和稳定，然后漏斗
才解封。

　　对于在都柏林进行的这个沥青滴落实验，其最初源头已经不可考。有人认为
这是圣三一学院的诺贝尔物理学奖获得者欧内斯特·沃尔顿(Ernest Walton)教
授所设置的实验之一，其目的是为了进行科学教育的展示。经过数十年的时间，
设置该实验的科学家已被人们遗忘，实验装置上也积满了灰尘，但漏斗中的沥青
依然没有停止流动。

　　见证沥青滴落

　　直到不久之前，圣三一学院的物理学家们才重新开始关注这一实验。去年4月
份，他们设置了一个摄像头，这样任何人都可以观看并有机会成为第一个见证沥
青液滴滴落的人。

　　在当地时间7月11日下午5点左右，物理学家尚恩·伯尔金(Shane Bergin)及
其同事捕捉到了科学史上最激动人心的一滴液滴。“我们都非常兴奋，”伯尔金
说，“这是一个非常棒的论据，因为我的同事们都渴望揭示出沥青的断裂机制，
了解它的粘稠性。”

　　通过研究这一液滴形成的过程，圣三一学院的研究团队估计了沥青的粘度：
比蜂蜜粘稠200万倍，比水粘稠200亿倍。液滴的形成速度取决于沥青的具体组成
成分，而环境条件如温度和振动等也有一定影响。

　　当被问到这一实验的价值所在时，尚恩·伯尔金的同事丹尼斯·韦里(Denis
Weaire)说：“在真正的科学中，好奇心是第一位的，而沥青液滴正好满足了人
类的好奇心。”此前科学家还曾认为玻璃也是缓慢流动的流体——部分是因为古
老的教堂窗户玻璃底部更厚——但现在玻璃被认为是固体。

　　接下来的液滴

　　昆士兰大学的约翰·梅恩斯通在一生的大部分时间里，都是用肉眼来等待见
证沥青液滴的坠落。他向圣三一学院的研究团队表示了祝贺。“这个视频我看了
一遍又一遍，”他说，“对于像我这样耗费了很长时间的沥青液滴观察者来说，
这其中有很多非常吸引人的东西。”现在，昆士兰大学的沥青滴落实验也设置了
摄像头，实时记录液滴形成的过程，这也吸引了来自全世界的众多目光。据预测，
下一个沥青液滴很可能就在今年的某个时刻滴落。

                               与外星人的三次密谈
                                 
                                  *吉利小斯*

    1959年早春时节，美国海军情报部门接到了一份重要的情报：退役海军少将
H.B.诺尔兹说，他居住的美国缅因州南贝里克小镇上，有一位自称是二十余年来
一直与外星人有通信联络的妇女，名叫法朗西斯·斯旺，传闻说加拿大政府已派
专家秘密对她进行了详细调查。海军情报部门认为这条信息非同一般，随即指派
两名情报官马上前往调查这个神秘人物。

　　让两位情报官惊奇的是，这位斯旺夫人与外星人交谈并不是通过什么科学仪
器，而是通过她的心灵。斯旺夫人指着说话时她手上拿着的铅笔说，在与外星人
交谈前，自己必须完全处于一种随意的松弛状态，在这种状态下，才可以谈话；
当她向外星人提问时，就好像有某种力量支配着她的手自然而然地在纸上记下外
星人的回答内容。

　　在了解了大致情况后，情报官问斯旺夫人是否能当着他们的面与外星人聊聊，
斯旺夫人立即应允。情报官很快看到，坐在他们面前的斯旺夫人已进入一种失神
状态，好像是被催眠了一样，身体一动不动，只有握着铅笔的右手在一直运动着，
就好像她的手原本不是长在她的身上一样。让情报官感到惊奇的是，他们可以直
接通过斯旺夫人向外星人提问，就好像在他们面前的不是斯旺夫人，而是外星人。
只要情报官开始提问，斯旺夫人立即自动地在纸上写下其回答。不过她用铅笔在
纸上写下的是一些字母和毫无意义的圆等，所以表达的意思只有斯旺夫人在事后
能翻译出来。

　　提问结束后，斯旺夫人按纸上的记录翻译出了外星人的回答内容：外星人现
在存在宇宙行星联合组织，该组织正在推进名为“地球”的计划；交谈是该组织
的外星人通过与斯旺夫人的心灵感应进行的。为了证实外星人的回答是不是斯旺
本人的胡编乱造，情报官故意问了一些超出许多常人知识范畴的问题，如木星地
表有哪些东西，航天器用什么材料制造等问题，结果斯旺夫人都能给出宇航专家
才能够给出的正确答案。对此，两位海军情报官认为斯旺夫人确实有本领与外星
人交谈。

　　在与外星人的交谈结束后，斯旺夫人突然面对两位情报官中的一位海军中校
现出惊讶的神色，她激动地说：“你自己也来做一下心灵感应通信交流吧，外星
人很乐于回答你的提问。”那位海军中校马上尝试用心灵感应与外星人交流，结
果却没有成功。

　　名叫AFFA的外星人说：飞行器现在就在你们窗外

　　首次与外星人交谈失败的海军中校回到位于华盛顿的海军情报部后，邀请海
军的照片分析专家罗伯特尼西耶姆和美国中央情报局的亚瑟兰达尔两位好友一同
聚在一起，谈了自己这次非常传奇的调查经历。两位好友当即鼓励他马上再试试，
看看能否与外星人联系上。当时他们的聚谈地点就在华盛顿商业区一幢大厦顶层
的一间办公室。那幢大厦是美国中央情报局租用的，共有十二层，除了一到三层
是出租汽车公司的营业所之外，其他全都是空房子。政府机关租用这里作为办公
室，一般人都难解其意。

　　海军中校与外星人的联系开始了。眨眼间，这位中校就进入失神状态，他的
身体一动不动，只有握笔的手在动，他在纸上陆续写下了对方对他提问的回答—
—这次真正是与外星人联系上了！与外星人的交谈方式是，其他两位好友提问题，
海军中校负责记录外星人的回答。

　　回答问题的外星人自称是来自天王星，名叫AFFA，是宇宙行星联合组织的成
员之一。对于地球人的一系列提问，AFFA很有耐心地作了回答——

　　问：“你们是否仅仅对我们某一政府或宗教团体或某一人种持有好感？”

　　AFFA：“不是那么回事。”

　　问：“我们会发生第三次世界大战吗？”

　　AFFA：“不。”

　　问：“天主教徒都是神挑选出的一些特殊百姓吗？”

　　AFFA：“不。”

　　问：“你能为我们展示一些能证实你们确实存在的证据吗？”

　　AFFA：“你指的是什么证据呢？”

　　问：“我们希望能看一下你们的航天器。”

　　AFFA：“什么时候看到呢？”

　　答：“现在马上能看到吗？”

　　AFFA：“正从窗外飞过。”

　　得到这个信息，现场三个人马上跑到窗口观看，只见距离窗口不太远的地方
果然有个不明飞行物在向远处飞去，不明飞行物机身呈碟形，飞行物周边闪耀着
刺眼的光，比飞行物中心部分耀眼得多。这一切让他们大吃一惊。他们立即给联
邦航空管理局的华盛顿中心打电话，询问雷达刚刚是否捕捉到了不明飞行物的身
影，对方回答更是惊人：刚才所有的雷达屏幕出现了罕见的异常现象——没有了
日常的图像，全部出现了空白！

　　所有这一切都表明，不明飞行物真的是刚刚出现过，外星人AFFA谈话内容的
真实性完全不用质疑！

　　一大批官员现场见证：海军中校与外星人对话

　　这一消息立刻惊动了当时美国蓝皮书计划的调查主任弗伦德中校。蓝皮书计
划是美国空军于1952年为调查不明飞行物（UFO）而成立的专门调查机构，具体
由美国空军负责。鉴于消息来源准确，弗伦德中校决定马上举行一个以“与外星
人对话”为重点的审查会。会议地点还是在海军中校上次与外星人对话的那间办
公室，人员主要有弗伦德中校、海军中校以及美国海军情报部和中央情报局的有
关工作人员。

　　一开始会议进行UFO调查计划的一般讨论，接着进入对美国中央情报局和海
军情报部调查例子的审查。他们特别仔细审查的是二十世纪50年代初发生的两起
有影像记录资料的UFO目击事件。两项审查刚一结束，立即有人要求马上审查“
与外星人对话”的事件，此话一出，会场顿时热闹起来。弗伦德中校马上邀请那
位海军中校当着大家的面，再来试一次“与外星人对话”。海军中校同意了。

　　只见这位海军中校一动不动地坐了几分钟后，便陷入了失神的状态。就在这
时候，人们看到他的身体已经松弛，但脖子正面的喉结却像喝水一样，不停地活
动，其实他并没有喝水。接着弗伦德中校开始提问，海军中校身不由己地用右手
在纸上书写外星人的回答。熟悉他笔迹的现场人员说他的笔迹与平时一点也不一
样。就这样与外星人对话持续了近二十分钟，但非常遗憾的是现场的情况没有拍
摄下来，也没有进行录音。不过与会的全体人员认为，人类通过心灵感应与外星
人的对话事件是完全真实可信的。

　　后来弗伦德中校把这个审查情况向上级作了汇报，并建议专门立项继续进行
追踪调查，但得到的批复是：如果其他政府机关进行调查，那我们就撒手不管。
这个批复让弗伦德中校深感不解：上面清楚地知道UFO事件由空军全面负责，这
是高层的既定方针，怎么能说别的机关要调查就可以移交呢？看来这种反常的态
度有来自更高层领导的意见。后来关于这个事件的继续追踪调查便不了了之了，
但若干年后，有关这次事件的发生经过，部分当时的知情者向媒体作了部分披露，
人们今天所知道的这些概要情况，就是根据有关资料整理而成的。

　　地球人之间的心灵交谈：存在；与外星人的心灵交谈：不荒唐

　　许多人看到有关此事的报道后，感觉像是看美国科幻电影。他们认为地球人
之间通过心灵感应来交谈尚且无从考究，更不用说地球人与外星人按照这种方式
来进行通信联络。但有一些科学家却不这样看，它们通过考察和实验发现，地球
人发生这种事情并非科幻，而与外星人交谈也不荒唐。

　　俄罗斯国际宇宙人类环境研究所为了证明心灵感应通讯——心灵交谈现象的
存在，专门组织了一次大型实验。实验在俄罗斯的新西伯利亚和南斯拉夫的贝尔
格莱德两地同时进行。在新西伯利亚这边，有近百名自愿者来到当地的艺术博物
馆的古俄罗斯厅，他们凝视着悬挂在博物馆大厅墙上的圣徒乔治的画像，然后向
与自己语言完全不同的贝尔格莱德人发出意念指令：“请你们画出乔治的画像!”
在贝尔格莱德这边，则有九百名接收者负责接收来自远方的意识。实验结束后，
画画的人们交上去的竟然是些莫名其妙的斑点图案。当组织者将所有图画像拼图
那样拼起来后，奇迹出现了：一幅巨大完整的圣徒乔治的画像出现在人们面前，
与新西伯利亚那边悬挂的那幅几乎一模一样。这个研究所还发现，心灵交谈效果
最好的地方当数北纬73.4度以北这个范围，而且在阳光暗淡光线减弱以后，意识
传播的效果最佳。

　　澳大利亚悉尼科技大学的研究人员认为，心灵交谈在城市里的普通人身上也
存在，他们对三十名自认为彼此心灵相通的情侣自愿者的大脑进行了扫描，结果
发现，这些情侣的大脑活动模式彼此都是相同的。研究人员据此认为，这个现象
表明心灵交谈有生理依据。

　　俄罗斯国际宇宙人类环境研究所的科学家认为，人类远古以来就具有传递意
识信号的能力，只不过后来人们面对面的交往频繁，这种能力逐渐衰退而已。因
为大脑意识的传递具有超光速的特点，所以人们可以跨越国界、洲界和大洋在瞬
间内相互沟通。而我们要想与外星人联络，恐怕只有这种办法最便捷、最有效。
对于目前地球人通过这种心灵感应与外星人交谈的事件，他们认为这完全有可能
是真的，一点也不荒唐；人类今后要做的就是要认真研究和利用人的这种心灵感
应，由此才能真正打通与外星文明交流的通道。
    评语：所以，对于天底下灵异的“心灵感应”等事件，还是不要认为全都是
胡扯的比较好。
    （摘自《大科技·科学之谜》）
                 
                 中国科学界究竟腐败在什么地方
  
                          *赖仲达*
   
    现代中国科学界，在很多人的眼中，其实已经腐败得不成样子。其实就算不
用打假，我们也能很清晰的看到现代科学界的非常多棘手的问题：例如抄袭、伪
科学、不敢创新等等。有些地方很多人归结于是教育界的腐败，其实并不缺乏道
理，关键是我们要认清腐败的根源，要想怎么去做，怎么去思考解决，这是现在
的当务之急。
   
    总归来说，现代科学界的腐败在我们已知的和普遍存在，可以分为三个大类：
   
    一、不敢创新
    二、伪科学
    三、抄袭
   
    我们先来说说不敢创新这个事实。例如我们说美国的教育是如何的，这个曾
经有过一段披露。曾经有一个学者到美国中学去听课，当时美国教师问学生水的
沸点是多少度，中国学生总是规规矩矩的回答：100度。然而America学生却兴致
勃勃的开始实验，结果竟然测出是96℃（水的沸点）。或许这很荒唐，也可能这
仅仅就是大气压强低了一点。但是所谓事物都有正反两面，真理总是出于荒唐中
的。换言之，有时候看着很正常的事情，可能从另一个角度来讲，反而会出现矛
盾。牛顿力学与相对论的矛盾恰恰就是这样。

    譬如我们普通的中学课堂。假设你是在课堂的一位学生，这时候老师的讲义
你无意中发现了一个小问题，一般情况下，有点创新能力的人通常都会向老师提
出质疑。如果恰恰好老师也有兴趣，那么这就意味着可能会有创新了。然而，一
般情况下，如果这个问题看似“不大”，那么老师可能会叫你“别管那么多，先
听好课再说”。这恰恰无意中打击了学生的质疑精神和探索能力。换言之，我们
可以这么说，在一般的辩证唯物主义思想中，你是无法找到一个普适的绝对真理
的，任何真理都有其局限性。例如我们所知的牛顿力学的局限性，以及相对论的
局限性（常数可变理论恰恰说明是存在超光速的可能的），甚至近期日本物理学
家提出的“小泽不等式”震撼了量子力学。所以，如果真的要具有科学精神的话，
我们不是要“敢于质疑”，而是要直接去质疑，找出它的局限性，但也不能完全
把科学当做放屁。换言之，现在科学界把“质疑物理理论”极端的看做一种不正
常状态，虽然科学界经常说“要有质疑精神”，但是一旦到了真的研究这句话就
失效了。
   
    我们再来谈谈伪科学的问题。例如方舟子先生曾经就极力反对民科等伪科学。
然伪科学本身就是一种质疑，但是注意，为什么说这种“质疑精神”反而成了伪
科学。因为我们知道，例如牛顿力学，虽然被相对论打倒，但是他的用处还是很
大，换言之，我们质疑科学，是质疑他的局限性，而不是全盘否定。民科在这点
上就是犯了“极端主义”的错误，才导致民科被官科训为神棍、伪科学。然而，
归根结底，民科的出现还是要归于官科，例如田松的研究恰恰证明民科为何反对
相对论，是因为现代科学把爱因斯坦高高宣扬、崇拜所致。其实从真实角度讲，
民科具备与科学家等同的质疑精神、逻辑推理能力，但是很多民科的基础根本不
够，这就是教育的局限所致。换言之，我们面对民科的方法不是一棒子打死，而
是要在沙子里淘金。或许民科的理论是错的，可是思路、推理是正确的，或许这
种猜测是正确的，可是方程是错的。真正具备这种科学的科学家少之又少，现代
科学缺少“拿来主义”的精神。

    我们再来看看抄袭现象。抄袭现象是现在官科普遍的、也是最腐败的地方，
无论是硕、博士、教授乃至于科学家都无一例外的有过抄袭现象，乃至于方舟子
拼了命去打假。那么，为什么现在科学界抄袭、找枪手现象这么普遍？其实，如
果你有“抄过”你就会懂得抄袭就是“懒得写作业”，或者说找不到“能写的东
西”，这是一种普遍的国民素质低下，大学生缺乏动手能力。然而形成讽刺意味
的，民科中你几乎找不到一处抄袭的，因为民科把自己的理论看成“金子”一样
宝贵，根本不惜得抄袭别人。

    总而言之，官科的腐败在于一种极端，对于“质疑权威”的极端主义，对于
“伪科学”的极端主义，例如方舟子的反中医就是极端主义，这就是科学界腐败
的根源之一，并且教育方面也有局限。我们应当民主、开放的对待每一个科学理
论，找出发光点，才能使中国科技界大放光彩。

                      神通广大的牛顿第二定律
                           
                            *王军礼*

    牛顿运动定律是大家熟知的物理学定律之一，牛顿三大运动定律是整个经典
物理学的基础，甚至是近代科学的基础。20世纪最伟大的科学家爱因斯坦曾经这
样评价过：“牛顿力学是整个物理学的基础，同时也是近代科学的基础，如果没
有牛顿力学也就没有现代科学。”可见牛顿力学在物理学中占有非同寻常的地位，
而牛顿三大运动定律则是经典力学的三大支柱，因为经典力学中的几乎所有的定
理或定律都必须以它为根基。

    牛顿三大运动定律当中最为核心的又是第二定律，第二定律最为重要最为核
心的原因正是因为它的基础性与普适性。当物体受到外力作用时，物体产生的加
速度与外力的大小成正比，加速度的方向与外力的方向相同，这就是大牛顿第二
定律的一般表述，它的数学表达式是F=ma。这个式子看起来似乎很简单，但是人
们发现它却神通广大，能力出人意料，也许大家还是半信半疑的。那么，它的神
奇表现在什么地方呢？

    经典动力学中基本定理动量定理正是牛顿第二定律的积分形式之一而已，动
量定理表明，物体在运动过程中所受合外力的冲量与该物体动量的增量相等，而
动量守恒定律则是外力为零时动量定理的一个特例罢了。角动量（又叫做动量矩
）定理和角动量守恒定律也是牛顿第二定律的不同形式而已，具体的推导过程这
里不再费笔墨，有兴趣的话还可以参阅其他相关资料。

    根据牛顿第二定律，物体在受到外力作用时，它的速度就要发生变化，因而
如果外力对物体做了功，那么和物体速度有关的能量也就相应的会发生变化，它
们之间的关系正是动能定理和机械能守恒定律。
   
    推导动能定理的出发点也是从牛顿第二定律开始的，推导过程利用了微积分
的思想方法，牛顿也是为了建立和发展他的经典力学才发明了微积分。机械能守
恒定律是物体所受外力只为保守力（重力、弹力、电场力等）情况下利用动能定
理推导而来的，如果外力（外力中至少有一种为非保守力）为非保守力或者耗散
力，那么就不能成立。对于耗散力来讲，部分机械能转化为热而耗散，但是热也
是能量的另一种形式。由此而推广，宇宙间能量的总和是保持不变的，它只能由
一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，这就是著名的能
的转化和守恒定律，简称为能量守恒定律。它是物理学中最基本的定律之一，也
是宇宙间最为基本的定律之一。至此，牛顿第二定律的广大神通我们已经可见一
斑。
   
    另外，牛顿第二定律还有一个比较奇妙而出人意料的神通，它还可以推出著
名的爱因斯坦质速关系。质速关系是相对论动力学中的三大关系（它们分别是运
动的时间变慢、运动的长度缩短、运动的质量增大）之一，但是运用微积分及数
学上的某些关系便可以由牛顿第二定律在经典时空框架内得到质速关系，以至于
有的学者认为质速关系不该是相对论范畴。

    在牛顿第二定律的适用性上，它只适用于宏观、低速运动的物体，并且是在
惯性参考系中。那么，为什么牛顿第二定律只适用于宏观运动？波动力学给出了
答案。

    我们知道，任何物质都具有波粒二象性，物质的波动性首先是从光的干涉、
衍射以及偏振等现象中发现的，光具有这些性质我们就说它具有波动性，而原来
在以牛顿的光的微粒说占主流观点的统治下人们以为光是由微粒组成的。后来爱
因斯坦继承了普朗克的能量子观点，并提出了光子理论，但这种光子有别于牛顿
的微粒说，光子理论成功的解释了光电效应现象，爱因斯坦也因此获得了诺贝尔
物理学奖。因而光就具有粒子和波的双重性质，被人们称为光的波粒二象性。后
来，德布罗意又提出了物质波，继而后人发现电子、质子、中子以及原子等粒子
的波粒二象性现象，由此被推广到一切客体都具有波粒二象性。随着物体线度的
不断减小，物体的波动性会逐渐明显，微观粒子（如电子）的波动性就很明显。
量子力学中的不确定关系指出，电子等微粒的运动状态具有不确定性，这时牛顿
力学显得无能为力，而需要用一个叫波函数的方程去描述它的运动状态。
   
    另外，人们在研究黑体辐射、光电效应、原子光谱和原子的稳定性等问题时
发现，许多现象和经典力学的结论是矛盾的，因而牛顿第二定律也就不再适用于
微观运动。关于牛顿第二定律不适用于高速运动（与光速可比的速度）是由于物
体的质量出现了相对论效应，物体的质量在随着速度的增加会显著增大，这时物
体的质量就成了一个变量。但事实上，被人们认为牛顿第二定律不适用于高速运
动也是一个历史的误会。非常奇怪的是，当初由牛顿本人写出的牛顿第二定律在
物体高速运动的情况下却是成立的。牛顿本人写出的牛顿第二定律的表达式是：
F= dp/dt=(d(mv))/dt，表述为：“运动的变化正比于外力，变化的方向沿外力
作用的直线方向。”显然，这里牛顿所说的“运动”指的是物体的动量，“运动
的变化”指的是物体动量的变化率。
   
    在相当长的一段时期内，由于物体的运动速度都不太大，与真空中的光速相
比完全可以忽略不计，任何实验都没有发现物体的质量在运动中会发生变化。因
此，后人就随意地将牛顿第二定律的表达式“简化为”F= mdv/dt=ma，并且一直
沿用了下来。

    直到19世纪末和20世纪初期，由于发现了电子等微观粒子，他们的运动速度
都很高，可以达到真空中光速的十分之几的程度，这时候才在实验中发现运用F=
ma形式的牛顿第二定律已经不能完全精确地解释某些现象了。1905年爱因斯坦提
出了狭义相对论，不仅指出了空间和时间是相互关联的，并且物体的质量也会随
着运动速度的增大而相应的增大。表明了物质与运动，也就是物质与空间和时间
也是相互关联的，打破了牛顿的绝对时空观，圆满地解释了实验中发现的所有不
遵循F=ma的各种现象。

    极其有意义的是，狭义相对论的时空观以及物质运动与时空的关系等，虽然
与伽利略和牛顿当年所提出的经典时空观以及运动与时空无关等观念迥然不同，
但是在狭义相对论中，牛顿运动定律中的第一定律和第三定律仍然可以适用，并
且我们也看到了第二定律的原始表达式也同样可以适用，只是经过简化的牛顿第
二定律却不能再适用。这就带来了一个“科学之谜”：即早在爱因斯坦提出狭义
相对论的200多年以前，牛顿是怎样预见到只能用物体的动量随时间的变化率来
表述物体所受到的力呢？难道在牛顿当时就已经预见到物体的质量会随着运动速
度而变化吗？但是这在他的所有著作中都没有作出任何论述，因此后人也就无法
了解甚至无从猜测牛顿当时的真实想法和思维依据。更为有趣的是，牛顿第二定
律在当时是归纳大量的实验观测结果总结出的，而不能由理论推导出来，而且在
当时的所有实验过程中都从未发现过物体的质量会随运动速度而变化的迹象。因
而300多年来，这个“科学之谜”的谜底始终没有揭开，只能留待后人去探索和
研究了。
   
    牛顿第二定律涉及到的是力与运动的关系，它是联系力与运动的纽带，用它
研究物体的运动时所选取的参照物（参考系）是保持静止的物体或者做匀速直线
运动的物体，我们称它为惯性参照系（简称惯性系）。我们把牛顿运动定律不成
立的参照系称为非惯性系，但为了在非惯性系中仍然能够利用牛顿第二定律去分
析和解决问题，人们引入了惯性力的概念。惯性力只是物体在非惯性系中的表现，
并不是真实存在的力，因为它不是物体间的相互作用，不存在惯性力的施力物体。
它的好处是引入惯性力后，就可以在非惯性系中依然形式地使用牛顿第二定律。
   
    总之，牛顿第二定律奠定了整个经典物理学的基础，它的核心地位和重要性
我们有目共睹，它非凡的神通也许还有其他方面，值得我们去思考、去探寻。
   （转自微科普网）

                   万有引力根本不是牛顿发现的
                        
                           *沈志真*

　　英国媒体25日爆秘闻：“万有引力理论”并不是牛顿先发现的，而是另有其
人。这位名叫罗伯特·胡克的英国历史上第一位职业科学家，之所以很少被后人
所知，是因为在他死后，他的研究成果全被当时是英国皇家学会主席的牛顿给“
消灭”了，包括他惟一的一幅油画肖像也没放过。300年来，这位牛顿“万有引
力理论”的幕后功臣一直得不到世人公正的评价。据报道，英国历史学家和科学
家们已决定在胡克逝世300周年纪念日——3月3日那天，在牛津大学举行讨论会，
为胡克的科学成就彻底进行“平反”。
　　牛津大学瓦德海蒙学院历史学家亚兰·切普曼教授称，早在1660年，胡克就
提出了太阳系各行星间存在万有引力的假设，并认为这些具有万有引力的行星大
多是球形星体，他还做了一系列的实验来证明地球重力的存在。
　　切普曼教授称，刚开始，胡克和牛顿都是科学界的同仁，关系并不很坏。但
随着他们在光学和万有引力问题上的一些学术争执和优先权之争，两人的关系渐
渐恶化，最后从原来的君子之交变得见面都互不理睬。当牛顿有关万有引力的重
要著作《自然科学的数学原理》在1687年先行出版、从而获得科学界的一致肯定
后，胡克暴跳如雷，很显然，发现万有引力的荣耀已经全部归于了牛顿，胡克此
前的辛苦和研究成果全都“白费”了。
　　切普曼教授称，当时胡克被忽略的情况，连牛顿最好的朋友、天文学家埃德
蒙·哈雷都看不下去了，以致劝说牛顿公开承认胡克在万有引力方面的研究成果，
但是哈雷的劝说遭到了牛顿的一口拒绝。牛顿的借口是他认为胡克本人并不想追
求功名，因此他当然不好“强人所难”。“从此，后世很少再有人否认牛顿是发
现万有引力第一大功臣的地位，也再没有几人能记得胡克在这个领域中的杰出贡
献。”切普曼道。
    （转自江南时报，原题：英媒体称牛顿利用权力“抢夺”他人研究成果“万
有引力”发现者另有其人）

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