牛顿第二定律是描述物体加速运动的规律,即物体加速运动的大小与它所受到的合外力成正比,与它的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向一致,数学形式写作:a=f/m
现在如果换一个角度去解读上面的公式,结果又会怎样的呢?
a=f/m
变换一下就是
ma=f
前者说的是:力是物体产生加速运动的原因,先有力然后才会让物体产生加速运动
后者表明:力不会凭空产生,物体的加速运动才是产生力的原因,也就是说先有物体的加速运动,而后才会有力的表现。一个物体之所以会加速运动起来,其前提就是,需要有另一个物体加速运动的推动,本质上就是物体之间加速运动的一个传递过程。
在这里,力只是一个为了研究的方便,被抽象出来用于描述物体在加速运动中相互作用的概念,是虚的,而速度的变化才是可测量的真实存在,避虚就实是物理学的不二选择。所以说牛顿第二定律的底层逻辑就是ma=f,a=f/m只是表象,是结果,不是问题的根本。
综上所述:力在宏观世界的定义就是ma=f。
那么,在微观世界里又是怎样的一种情形呢?
虽说电磁力、强核力和弱核力,它们都有各自的定义,应用于不同的场景。但仔细考察下来,其实所有性质的力都没有违背ma=f,如此看来,将ma=f做为力的普遍定义应该没有问题,宏观微观都适用,原因如下:
前面已经讲过,物体(物质)的匀速运动不会有力的产生。因为微观世界的力都是以微粒子运动的形式表现出来的,这些微粒子之所以会有一个力的表现,原因就是这些运动中的微粒子受到了某种形式的阻碍,阻碍的具体表现形式就是运动速度发生了改变(加速度),正是这个速度的改变产生了力。
由此可见,无论宏观,还是微观,所有性质的力,其内在机制都是相同的,即只有速度的改变才是力(相互作用)的由来。区别在于,因为产生力的载体不同,二者在力的表现形式上差异显著,只好各自定义,以适用于不同的情形。
本着具体问题具体分析的原则,也就没有了将各种性质的力统一起来的必要。能在各自应用的场景,实用、好用就行。所谓的大统一理论就是费力不讨好的徒劳,理论并不会因为看起来高大上而存在,如无必要勿增实体
最后需要指出的是:
能量是对物体(物质)运动大小(多少)的度量,加速、匀速都适用,但能量之间的转换必须通过力来实现,也就是说能量需要通过速度的改变(加速度)来实现,并且所有不同性质能量之间的转换都是如此
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修改:md2006 FROM 112.9.186.*
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