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第六章 科学的兴盛
,这已经知道是多余的了。按牛顿讲,“力”是运动在大小或方向上起变化的原因。把“因”这个概念看得很重要,而“力”则被想像成推什么或拉什么的时候所经验到的那种东西。因为这缘故,引力超距离起作用这件事被当成是万有引力说的一个反对理由,而牛顿本人也承认,必定存在着传递引力的某种媒质。人们逐渐发现,不引入“力”概念,所有的方程也能够写出来。实地观察得到的是加速度与方位配置间的某种关系;说这种关系是通过“力”作媒介造成的,等于没有给人的知识增添半点东西。由观察知道行星时时有趋向太阳的加速度,这加速度随行星和太阳之间的距离平方反变。说这事起因于万有引力的“力”,正好像说鸦片因为有催眠效能,所以能催人入眠,不过是字句问题。所以现代的物理学家只叙述确定加速度的公式,根本避免“力”字;“力”是关于运动原因方面活力论观点的幽魂发显,这个幽魂逐渐被祓除了。

    在量子力学诞生以前,一直没出现任何事情来略微变更头两条运动定律的根本旨趣:就是说,动力学的定律要用加速度来表述。按这点讲,哥白尼与开普勒仍应当和古代人划归一类;他们都寻求表述天体轨道形状的定律。牛顿指明,表述成这种形式的定律决不会超乎近似性定律。行星由于其它行星的吸力所造成的摄动,并不作·准·确·的椭圆运动。同样理由,行星轨道也决不准确地重复。但是关于加速度的万有引力定律非常简洁,牛顿时代以后二百年间一直被当成十分精确。这个定律经过爱因斯坦订正,依旧是关于加速度的定律。

    固然,能量守恒定律不是关于加速度而是关于速度的定律;但在应用这条定律的计算中,必须使用的仍旧是加速度。

    至于量子力学带来的变革,确实非常深刻,不过多少可说还是争论不定的问题。

    有一个加到牛顿哲学上的变革,这里必须提起,就是废弃绝对空间和绝对时间。读者会记得,我们曾结合讲德谟克里特谈到过这个问题。牛顿相信有一个由许多“点”构成的空间,一个由许多“瞬刻”构成的时间,空间和时间不受占据它们的物体及事件影响,独立存在。关于空间,他有一个经验论据支持其个人意见,即物理现象令人能辩认出绝对转动。假如转动桶里的水,水涌上四围桶壁,中央下陷;可是若不让水转动而转动桶,就没有这个效果。在牛顿时代以后,设计出了傅科摆实验,大家一向认为这实验证明了地球自转。即便按最现代的意见,绝对转动问题仍然造成一些困难。

    如果一切运动是相对的,地球旋转假说和天空回转假说的差别就纯粹是辞句上的差别;大不过像“约翰是詹姆士的父亲”和“詹姆士是约翰的儿子”之间的差别。但是假若天空回转,星运动得比光还快,这在我们认为是不可能的事。

    不能说这个难题的现代解答是完全令人满意的,但这种解答已让人相当满意,因此几乎所有物理学家都同意运动和空间纯粹是相对的这个看法。这点再加上空间与时间融合成“空时”,使我们的宇宙观和伽利略与牛顿的事业带来的宇宙观相比,发生大大改变。但是关于这点也如同关于量子论问题,现在我不再多谈。
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