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万有引力计算公式中的M与m为何不是相加的关系?

来源:不详       更新时间:2012-9-12 12:11:04
 

  原标题:万有引力计算公式中的M与m为什么是相乘而不是相加的关系?

  牛顿早在300多年前就建立了一个著名的“万有引力定律”。这个定律至今还是物理学的一个重要基础理论。它由两部分组成:一部分是计算公式,另一部分是对“万有引力”的定性。牛顿的万有引力计算公式是:F=GMm/r2。牛顿把“万有引力”定性为: 任意两个质点通过连心线方向上的相互吸引作用(力)。另外,我们知道,牛顿第二运动定律的计算公式是:F=ma。如果我们先不看牛顿的引力公式,只按照牛顿对万有引力的定性描述并结合牛顿第二运动定律分析的话,万有引力的大小应该是F=Mg+mg=(M+m)g,而不是F=GMm/r2。至少,在万有引力计算公式中,M与m之间应该是相加而不是相乘的关系。可是,经过三百多年的实践证明,牛顿的F=GMm/r2这个万有引力计算公式并没有错。根据用它计算得到的结果早已把卫星成功地送入了太空。可是, 万有引力计算公式中的M与m为什么是相乘而不是相加的关系呢?

  虽然牛顿的万有引力计算公式没有错,但关于“为什么M与m之间是相乘而不是相加关系”的问题却无法从牛顿自身的理论中找到完美的解释。为什么?本人给出的答案很简单:牛顿对万有引力的定性是错的。牛顿的错误导致他把万有引力现象中的“引力”与“引力加速度”之间的“因果关系”给搞反了。按照牛顿的理论,“万有引力”是拉动物体运动的原因,“引力加速度”是在物体被拉动的过程中产生出来的。所以,万有引力是原因,引力加速度是结果。其实,事实正好相反,引力加速度才是原因,而万有引力是一个结果。也就是说,在“万有引力”还没有出现之前,“引力加速度”的大小早已被决定好了。是谁决定的呢?从引力加速度的计算公式中就可以一目了然:g=GM/r2。显然,决定引力加速度g的是“物体的质量M”和“到达这个物体质心的距离r”。在这个决定的过程中根本就不需要万有引力的参与。相反,当“质量为m的物体”在“事先已经决定好了的引力加速度g”的条件下就会产生出万有引力来:F=mg。因为g=GM/r2,所以:F=mg=GMm/r2。因此,M与m之间只能是相乘的关系,而不是相加的关系。就这么简单。

  从上述解释可以清楚看出,只要理论正确,解释起来是很简单的。但是,如果理论上出现了错误,尽管计算结果是正确的,但在解释问题的时候也会遇到麻烦。其实,公式是公式,理论是理论。二者应该分开对待。就像两辆汽车在交通事故中相撞,精确地计算出冲击力的大小并不能证明肇事者是谁一样。在解释事故的过程中必须要从正确的因果关系入手才行。如果把因果关系给搞反了,就会带来一系列说不清的问题,甚至会造成冤案。计算是一种技术上的手段,理论才是决定正确与否的关键。

  在万有引力公式的“为什么M与m不是相加而是相乘”这个问题当中潜在着重大的科学意义。它暗示我们不应该轻易相信那些所谓“人类科学史上业已公认并得到实践认可的科学理论”就是正确的。

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