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既然牛頓力學(xué)已經(jīng)退出神壇,為什么中小學(xué)生還要學(xué)它?

  • 來源:互聯(lián)網(wǎng)
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  • 2021-06-04
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我們知道,在中小學(xué)生的物理課本中,牛頓的經(jīng)典力學(xué)仍是絕對的重點。誰沒經(jīng)歷過給一個木頭塊分析受力的痛苦?

實際上,牛頓的力學(xué)理論被稱為經(jīng)典力學(xué),隨著愛因斯坦相對論被世界所認(rèn)可,牛頓的經(jīng)典力學(xué)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(xué)習(xí)相對論,而在中小學(xué)依然要學(xué)習(xí)牛頓的經(jīng)典力學(xué)呢?

牛頓的力學(xué)理論,主要包括萬有引力和力學(xué)三大定律,作為近代工程學(xué)的基礎(chǔ)理論,它曾經(jīng)為人類社會的發(fā)展做出來巨大貢獻(xiàn)。但是第二次世界大戰(zhàn)后,人類進(jìn)入宏觀物理和微觀物理的研究領(lǐng)域,在這一領(lǐng)域牛頓的經(jīng)典力學(xué)開始無法解釋某些物理現(xiàn)象,比如以太和水星近日點的進(jìn)動等。在這種情況下,愛因斯坦的相對論出現(xiàn)了,它也成為了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論!

即便如此,也不意味著牛頓的經(jīng)典力學(xué)需要被淘汰。因為相對論需要解釋的場景,大多跟我們?nèi)粘I畈恢苯酉嚓P(guān)。只有在速度超過10%光速的運(yùn)動中,或者微觀領(lǐng)域的高能粒子等。牛頓力學(xué)解釋的,恰恰是我們?nèi)粘I钪械碾u毛蒜皮,我們的建筑業(yè),機(jī)械,光學(xué)等諸多領(lǐng)域,還需要大量使用牛頓的力學(xué)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(jīng)典力學(xué)難太多了。

在進(jìn)入高等教育之前,我們普通人需要研究和學(xué)習(xí)的,依然主要是牛頓的經(jīng)典力學(xué),這本身沒有問題。

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