既然牛頓力學已經退出神壇,為什么中小學生還要學它?
我們知道,在中小學生的物理課本中,牛頓的經典力學仍是絕對的重點。誰沒經歷過給一個木頭塊分析受力的痛苦?
實際上,牛頓的力學理論被稱為經典力學,隨著愛因斯坦相對論被世界所認可,牛頓的經典力學早就退出了神壇。既然相對論可以涵蓋一切,為什么我們不直接學習相對論,而在中小學依然要學習牛頓的經典力學呢?
牛頓的力學理論,主要包括萬有引力和力學三大定律,作為近代工程學的基礎理論,它曾經為人類社會的發展做出來巨大貢獻。但是第二次世界大戰后,人類進入宏觀物理和微觀物理的研究領域,在這一領域牛頓的經典力學開始無法解釋某些物理現象,比如以太和水星近日點的進動等。在這種情況下,愛因斯坦的相對論出現了,它也成為了現代物理學的基礎理論!
即便如此,也不意味著牛頓的經典力學需要被淘汰。因為相對論需要解釋的場景,大多跟我們日常生活不直接相關。只有在速度超過10%光速的運動中,或者微觀領域的高能粒子等。牛頓力學解釋的,恰恰是我們日常生活中的雞毛蒜皮,我們的建筑業,機械,光學等諸多領域,還需要大量使用牛頓的力學理論。
雖然用相對論也可以解釋,但這明顯是給自己找麻煩,相對論公式的麻煩程度,可比經典力學難太多了。
在進入高等教育之前,我們普通人需要研究和學習的,依然主要是牛頓的經典力學,這本身沒有問題。
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- 編輯:馬可
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