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第10章 九、力的本质

在牛顿力学中,力的概念是重要的。力是真实的,无处不在的。

在物理学的两个实验,以太漂移实验与紫外灾难实验之前,在自然科学中,没有人会否定力的存在,也没有什么属性或者规律与力的概念构成逻辑上的冲突,即使以上两个实验也并没有否定力的存在。在哲学中,人们使用不一样的概念,很少会直接使用物理学中的概念,但从来没有在思辨逻辑上否定力的存在。在我们的感知中,力,我们的触摸就可以感知的,我们的视觉也是可以感知的。那样的真切,否定它的存在,我们必须拿得出令人信服的、无一例外的论证。

在爱因斯坦的广义相对论中,力变成了一种假象,因此也就否定了力的真实存在。在广义相对论中,实体的运动不需要力的维护,而且,运动状态的改变也不需要力。力完全是一种虚拟的影象。在亚里士多德那里,力的概念是偏离真实的,实体的运动并不需要力的维护,实体拥有惯性属性,正是它维护了实体的运动状态。伽利略通过理想实验推翻了力是维持实体运动状态的原因,提出惯性运动,即匀速运动的观念。所谓理想实验,事实上就是依据实验数据,进行思辨逻辑上的推断,是论证而不是实证。否定亚里士多德关于力的概念是一次物理学发展历史上的飞跃,而且是符合思辨逻辑的。支持牛顿力学的三个定律,即牛顿三定律都是与力的概念不可分的,一旦力的概念坍塌了,牛顿力学也就坍塌了。尽管爱因斯坦在物理学的发展历史中举足轻重,但他的成就主要是从狭义相对论中获得的,在狭义相对论中,力的概念是完整的,没有受到丝毫的损害。我们姑且把他的广义相对论放在一旁,但否定力的真实,否定力的存在,爱因斯坦是否充分考虑到对牛顿力学在思辨逻辑上的冲击,否定力也就否定了牛顿力学。尽管牛顿力学的逻辑起点是质点概念,但力的概念在牛顿力学中也是根本性的,惯性运动与力的概念,以及力与运动的关系是牛顿力学的支撑,再者,力的概念更是作为牛顿力学的理论依据,比如万有引力。如果否定了力的存在,那么牛顿力学还有什么成就,还能作为理论依据吗。要知道,狭义相对论是直接建立在牛顿力学基础上的,并不同于伽利略的理想实验与亚里士多德关于力的概念的颠覆的逻辑关系,狭义相对论只是给牛顿力学加上了一个逻辑前提的约束,或者说对牛顿力学加以思辨逻辑上的一个符合真实的约束,并没有颠覆后者。

我们不妨从狭义相对论的两个逻辑前提来论证它与牛顿力学的逻辑关系,一、相对性原理,即实体运动状态的改变与选择任何一个惯性参照系无关。这一逻辑前提的假设在思辨逻辑上没有任何困难,在物理学中,所有的参照系都归向惯性参照系,严格说来,也只有惯性运动的实体才可以作为参照系。选择不同的惯性参照系,一个具体实体的运动的相对数值是不同的,但运动状态的改变却是相同的。这个规律是清晰的,不违背思辨逻辑的。牛顿力学也没有和这一逻辑前提存在任何形式的冲突。二、光速不变原理,即对任何一个惯性参照系而言,光速都是相同的。严格来说,光速不变原理是欠妥的,光速极限原理更符合真实。即在这里,所谓光速不变也只是说光速在数值上不变,在方向上是可以变化的。而且,如果选择一个与光速相当的实体作为参照系,那么光速的相对速度的数值将是不同的,但光速的极限速度仍然是成立的。光速的极限速度,在牛顿力学中没有,这一逻辑前提是开创性的,是爱因斯坦的一个伟大的发现,仅仅因为这一发现,爱因斯坦在物理学中的地位就是不容否定的。它给牛顿力学加上了一个符合真实的逻辑前提,在牛顿力学中,实体运动速度的改变是无限的,没有约束的,而这将在思辨逻辑上陷入困境,比如芝诺的运动悖论,所谓爱因斯坦的假如你能赶上光速的思考与芝诺的运动悖论在思辨逻辑上是一样的。芝诺的运动悖论都是指向时间、空间与能量的本质观念,也就是在本质上质疑传统的时间、空间与能量的观念,与爱因斯坦的赶上光速是一样的质疑,比如飞矢不动,它在思辨逻辑上等同于这样更容易理解的推断,对于飞速的箭,当你选择箭本身作为参照系时,那么它的速度就等于零,它就是不动的。因此通过这种推断,我们反而得出实体是绝对静止的,运动反而成了相对的了,当所有的实体都选择它们自己作为参照系时,它们都是静止的。这种思辨逻辑把运动直接推到实体的自因属性层面,必须解释实体运动是实体的本身属性,而不是选择什么参照系的问题。比较认识在这里毫无作用,再次表明比较认识是一种表象的认识方法。假如你能赶上光速的思考与飞矢不动的思考在逻辑上不是一样的吗。芝诺悖论的思辨逻辑依据的知识都是人们传统的时间、空间与能量观念,因此如果这样的观念是不符合真实的,那么他的悖论就失去了理论依据。爱因斯坦在狭义相对论中提出了光速极限原理,否定了传统的时间与空间观念,但没有给出理论解释,也就是说狭义相对论本身并没有给出光速为什么是极限速度的理论解释。在时空场理论中,光速是极限速度获得了符合真实的理论解释。当然,完全从思辨逻辑出发,我们从错误的观念本身出发,通过严密地思辨逻辑,也会获得对错误观念本身的否定,但对符合真实的观念的理论解释侧是另外一回事情。速度如果无限改变,那么速度的方向就会失去意义,空间也会失去意义,时间也是,因为一个速度无限的运动,时间与空间对于它还有什么约束。往无穷大的方面去是这样的结果,往无穷小的方面去必然是绝对静止的运动状态,这两种结果都是不符合真实的,这也说明为什么经典物理学家们始终没有放弃绝对参照系的原因。绝对静止的参照系是不存在的,但并非绝对参照系就不存在,光速就是可以视为绝对惯性参照系。事实上,存在体也存在一个往小的方面去的极限低速运动,当然那不是质点运动。牛顿力学在求实精神的引导下存在一个巨大的思辨逻辑上的漏洞,即速度极限,而这个逻辑上的漏洞被爱因斯坦发现了,并且用光速极限原理给堵上了。所谓相对论,或者更适合的称谓是极限论。

但广义相对论就不一样了,它是一种颠覆,至少在力的概念上是一种颠覆。他是否认真考虑了他的广义相对论对牛顿力学在思辨逻辑上的冲击,或者说否定,而否定了牛顿力学,他的狭义相对论又怎么办?实体的惯性运动不需要力的维护,这是伽利略通过理想实验推断的,当然,伽利略并没有否定实体的运动会受到力的作用,更没有否定力对实体运动的作用,在现实中,没有实体是不受力的;那么力与运动的关系是什么?事实上,伽利略得出的力的概念也是理清力与运动关系的一个方面,牛顿力学的巨大成就就是理清了力与运动的关系。但如果说力与实体的运动无关,我的天呀,那么牛顿力学还有存在的必要吗。广义相对论对力与运动的关系就是这么判断的,实体运动状态的改变也不需要力的作用,力完全是多余的一个虚幻的概念。影象存在同样是有价值的,但它的价值仅仅在于给我们提供一条认识真实的途径,并不与实体发生真实的关联。而力是这样的吗?广义相对论对力的这种解释符合真实吗?匀加速运动能作为参照系吗?如果选择一个运动状态正在改变的实体作为参照系,那么一个惯性运动的实体会成一种怎样的状况,这在思辨逻辑上不是把运动状态的改变进行转移吗,平白无故地把一个实体的运动状态转嫁到另一个实体的身上吗,这实在太荒唐了,在思辨逻辑上是说不通的。

惯性质量与引力质量在运动状态改变的情况下怎么可能相等呢,引力场与匀加速运动确实是等效的,但在引力场中,实体如果在做自由落体运动,那么它的惯性质量与它的引力质量是不相等的。惯性质量随着速度的改变而变化,一个正在不断改变中的惯性质量怎么可能与它的保持不变的引力质量相等呢?我不知道爱因斯坦是怎么推断的?而且,匀加速运动是不能作为参照系的,因为它与惯性参照系是矛盾的。

匀速圆周运动是一种特殊的运动状态,严格说来,它不是一种平衡状态,但却看似一种平衡状态。当然,匀速圆周运动不是惯性运动。在牛顿力学中,匀速圆周运动存在一个向心力,正是这个向心力改变着运动速度,但只是改变运动速度的方向,却不改变运动速度的大小。这是一种特定的运动状态,犹如惯性运动状态一样,但它不是惯性状态,也不是平衡状态。我们不知道爱因斯坦是怎么认识匀速圆周运动的,如果把它看作一种惯性运动状态,那么向心力就是不存在的,而由此就可以否定所有力的存在。所谓时空弯曲不就是犹如向心力的作用吗?力与运动的关系在思辨逻辑上归根结底绕不开实体或存在体运动的自因属性,如果实体或存在体的运动是自因的,那么牛顿力学中力的概念就是难以理解的。力是物体对物体的作用。在这个力的概念中,力的存在依赖至少两个实体的存在,把实体或存在体的运动自因属性陷入一种模糊混沌中。力在实体或存在体运动的自因中似乎失去了存在的依赖,然而力是存在的,只不过我们需要对力的概念进行新的界定。

广义相对论是不符合真实的。至于爱因斯坦依据所谓的广义相对论做出的三个预言,在狭义相对论中就完全可以做到,或者说,依据狭义相对论就可以解释他的预言,根本不需要广义相对论。引力场对光线的偏转完全是依据光速极限原理推断的,对于速度已经达到极限的状况,引力的作用只能改变其速度的方向,即光线的偏转,就像圆周运动。圆周运动是存在一个向心力的,而这个力的作用就是改变速度的方向,不改变其速度的数值,道理是一样的。我们用牛顿力学和爱因斯坦的狭义相对论本身所具有的知识来推断它们之间的思辨逻辑关系,以及推断广义相对论的错误,如果我们从时空场理论的知识来推断它们之间的思辨逻辑关系,我们会获得完满的解释吗。

时空场理论对物理学中的各种物理量做出一种新的解释,或者说界定,使得它们符合真实。实体即物理学中的物体,其质量的本质是时空场形态在极限范围内的质变,与时空场是同质的,是一种表象的时空场形态,具有独立属性,亦即实体惯性的来源。所以时间、空间、能量与爱因斯坦的所谓广义相对论中的物质分布当然产生密切的关系,但纯粹的时间、空间、能量都是不存在的,质量尽管是时空场的一种形态,由于它总是处于时空场之中,并且在质量的临界面与时空场不可分割,所以质量尽管是一种存在体,它也是不能独自存在的。质量虽然是存在体,但却不能独自成为实体,它趋向绝对的独立属性使得它与时间、空间与能量的相对属性不可分割,也就是说,质量拥有与光子相同的极限独立属性,但依然不能与时空场的吸聚属性构成矛盾,独立属性是相对属性衍生而来的,独立属性只是不吸聚属性。在表象形态中,所谓时间、空间的结构当然受到实体分布的影响。但所谓的时间与空间结构是不存在的,而是以时空场的形态存在的。所谓的时间、空间与能量都是实体形态的变迁产生的形态变化。物理学中的时间、空间与能量等物理量都是一种趋向抽象,只是我们认识实体的方法。

物理学规律都是建立在惯性参照系的逻辑之上,而非加速运动参照系之上,我们在前面作出推断,匀加速运动不能作为参照系。惯性质量、内趋性质量与引力质量都是不相同的,只有极限情况下,它们趋向相同,比如光子,三种质量趋向相等。在极限速度运动状态,光子处于强平衡时空场形态,光子在做惯性运动,因此它的惯性质量与引力质量是趋向相等的。而光子的内趋性质量也是趋向与惯性质量、引力质量相等的,在光子的内部,质量的临界面处于强平衡状态,与外界的时空场关联由于极限速度运动而保持极限独立,因此趋向一个完整的质量存在体,当然这只是一种极限推断。光子并不是仅仅的质量,只是趋向仅仅的质量,所以光子仍然受到引力场的吸引。如果它是仅仅的质量,那么就拥有绝对的独立属性,它的速度就会是无限的,而且它也不会受到任何力的作用,而这是不符合真实的。

把光速极限原理引入到匀加速参照系中是不成立的,因为光速是惯性运动的,选择一个运动状态变化的参照系,就会产生无端转移的荒唐结果,在思辨逻辑上是不成立的。尽管对于光子来说,惯性质量、引力质量与内趋性质量都是趋向相等的,但仍然不能延伸到所谓的引力场参照系中,把匀加速运动与惯性运动进行所谓的物理等效或等价,这是不符合真实的。在广义相对论中,我们仍然无法获得运动的自因属性,否定了力的真实存在,更是无法获得解释。

在基本粒子层面,我们更容易获得对质量本质的解释,同时也更容易理解三种质量形态的区别,即惯性质量、引力质量与内趋性质量三者的区别。比如一个电子,当电子做变速运动的时候,它的速度就会发生改变,依据我们对惯性质量的理解,此时电子的惯性质量在不断地发生改变。依据电磁学理论,任何一个做变速运动的电荷都会释放或者吸收电磁波,那么依据时空场理论,电磁波同样是时空场的一种形态,电子辐射或者吸收电磁波,那么它的惯性质量当然发生改变。在时空场理论中,质量来源于时空场在极限范围内的质变,这里的质量具有趋向绝对的独立属性,也是质量的原始形态,我们称之为内趋性质量。内趋性质量是不逝的,也就是说,它是不能的转化的或者吸收与释放的;因此,内趋性质量是实体质量的绝对值。我们很容易理解内趋性质量在思辨逻辑上趋向绝对独立属性,质量形态具有不吸聚属性,因为它是时空场形态吸聚属性的极限,不能再吸聚了,所谓排斥或者斥力等都是思辨逻辑上的误区,其实就是不吸聚属性的一种表象。在思辨逻辑上,或者在真实中,没有实体是自因排斥的,或者自因产生斥力的;即使在外界的作用下产生所谓的排斥或者斥力也不过是不吸聚罢了。牛顿力学中的质量,或者说我们生活中的质量是引力质量,即实体也就是物理学中的物体在惯性状态下通过引力测出的质量;在惯性状态下,引力质量与惯性质量是趋向相等的。引力质量表现实体的在相对独立属性方面的吸聚属性,而惯性质量表现实体在相对独立属性方面的不吸聚属性,即惯性;两种质量在趋向上是不同的,前者来源于受内趋性质量约束的各种时空场形态的吸聚属性,后者来源于受各种时空场形态约束的内趋性质量的不吸聚属性;当它们达到平衡时,它们是趋向相等的,并且它们在本质上是同质的。但在加速运动中,引力质量与惯性质量是不相等的。我们通过时空场理论来完满解释三种质量形态的不同,内趋性质量,我们已经明确。一个具体的实体,即使一个基本粒子,牛顿力学中的引力质量与内趋性质量的不同也是清晰的,实体不仅仅是内趋性质量,还有除内趋性质量之外的时空场存在体,通过引力测出的引力质量包含了时空场存在体,所以引力质量是多于内趋性质量的。对于宏观实体,它的引力质量构成要复杂得多,内趋性质量、原子内的时空场、分子内的时空场、分子外与实体界面内的时空场与实体外该实体形成的有效时空场都是引力质量的构成部分;惯性质量的构成部分是相同的,但它们的属性趋向不同。当实体处于平衡状态时,也就是实体处于惯性运动状态,实体的吸聚属性与不吸聚属性达到一种平衡,引力质量与惯性质量趋向相等。至于内趋性质量,只有当实体达到光速极限速度的时候,引力质量、惯性质量与内趋性质量才是趋向相等的。

通过爱因斯坦的狭义相对论,考虑到动量守恒定律,物理学家们修正了对质量的概念,并引入了静止质量与惯性质量的概念,惯性质量与实体的运动状态直接关联。然而静止质量,这个概念却很难成立,没有特定的参照系,静止质量怎么成立,而限定了特定的参照系,静止质量就没有了普遍的意义。并且,得出的惯性质量与静止质量的数学关系也是存在局限的,当实体的速度趋近光速时,惯性质量趋向无穷大,这是不可能的。即使对它进行有利的解释,惯性质量趋向无穷大,对它施加再大的力也无法改变其速度,所以得出其速度无法超出光速的推断;但在思辨逻辑上存在另一种解释,惯性质量趋向无穷大,它的速度顾然难以改变,但它同时具有速度趋向无穷大的可能,比如对它施加无穷大的力呢;因此这种解释必然陷入不符合真实的逻辑困境。而在探讨实体的速度时,又认为光子的静止质量为零,这些在思辨逻辑上都是不能成立的。当然,数学在表达真实方面存在局限是数学关系存在局限的一个不容忽视的因素。狭义相对论通过数学关系等同于物理关系,把质量与能量也完全等同,这是武断的,不符合真实的。通过时空场理论,我们推断出所谓的质能方程在物理关系上是不成立的,内趋性质量是不能转化的。所谓质量的损失只是就引力质量和惯性质量而言的,对于内趋性质量,在一个有限范围内,它是守恒的。

回过头来,力是什么?牛顿力学中的质量表述什么?在牛顿第二定律中,质量代表什么呢?依据时空场理论,牛顿力学中的质量是指引力质量,表述实体在总体上表现出的吸聚属性;因此,力就是实体相对独立属性在吸聚属性与不吸聚属性上的趋向表现。力是真实存在的,所有的力在本质上都是相同的,否定力的存在是不可能的。我们可以通俗地给力重新界定,力是实体状态的变迁趋向。我们在物理学中知道,或者说与哲学相通的一种思辨逻辑上的认识,任何实体的运动状态都是趋向变化的,所谓匀速直线运动即纯惯性运动是不存在的,只是便于我们认识实体运动属性与规律的一种理想状态,所以力无处不在。尽管实体或存在体运动是自因的,但实体或存在体是相互关联的,因此力是存在的。力的存在与运动的自因没有思辨逻辑上的对立,因此,力是存在的。

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