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- 人們常常看到
- 移動中的物體
- 這是一個移動中的物體
- 它向右移動
- 並自然地停下來
- 如果不去改變這個運動中的物體
- 它會自然地停下來
- 它最終會停下來
- 另一方面
- 如果使一個物體保持運動
- 需要持續地施加力
- 在日常生活中, 我們從來沒有看過
- 不用施加任何的力也可以
- 保持物體永久地運動下去的情況
- 似乎, 所有物體最終都會停下來
- 這也是為甚麼, 在人類歷史了 (也許是史前)
- 肯定的是, 我們已知由古希臘起
- 到 17 世紀初期
- 大約2000年間
- 有 "物體有趨於停止的傾向" 這樣的假設
- 物體 ... 具有 ... 趨於 ... 停止的傾向
- 如果你想使它們保持運動
- 則需要對物體施加某些浄力
- 再次, 這完全與日常生活
- 經驗相吻合
- 這是我們在生活中所體驗到的
- 但是, 在 17 世紀的時候, 這幾位學者的出現改變了一些看法
- 你也許會驚奇會在這裡看到他們
- 因為這是牛頓第一定律
- 實際上, 他們當中的其中一人就是
- 艾薩克‧牛頓爵士
- 中間的那位就是牛頓
- 而其他兩位也是聲名在外的
- 因為他們具體描繪了
- 牛頓第一定律的實質所在
- 而且他們的工作是在牛頓之前完成的.
- 這是伽利略
- 而這是笛卡兒
- 他們以不同的方式來描述牛頓第一定律
- 而因為牛頓將他提出的其它定律及重力定律
- 歸納為一個完整的理論框架, 他獲得關於這個
- 理論的最終榮譽. 所有這些理論
- 實際上是建立於經典力學之上
- 最少到20世紀, 這些理論
- 描述了真實世界的原理.
- 而他們的卓見在那個時代很不直觀
- 回到 17 世紀
- 他們的觀點
- 也許以另一種方式來解析
- 也許物體有維持速度 (速率及方向) 的趨勢
- 如果物體的速率為零, 則它會保持靜止
- 除非他們受到非平衡力的作用
- 這完全與一般的思考方式相反
- 在過去的兩千年裡, 人們都認為物體會自己停下來
- 如果你要使它們保持運動, 就要施加力
- 他們說:
- 物體有永遠維持自身運動的趨勢
- 使它們停下來的唯一辦法是施加非平衡力
- 如果你對它們施力, 你要不使它們加速或者
- 改變它們的速度要不改變速率
- 或者方向
- 但你也許會說
- 嗯 ... 這到底怎樣了?
- 你只不過是把歷史說了一遍而矣
- 你講了許多許多的
- 人類歷史, 也包括我的個人歷史
- 這是我所注意到的
- 他們怎麼能說物體永遠有這樣
- 的趨勢？
- 這似乎是個問題
- 而他們的卓見正是
- 物體也許沒有停下來的趨勢
- 但因為它們與環境的相互作用,
- 將會產生一個與
- 它們的運動相抗衡的力
- 所以, 當你不干涉物體的運動狀態時
- 實在上存在一個淨力使它停止
- 在這個特殊的例子裡
- 淨力就是摩擦力
- 這是物體與地面的相互作用
- 如果你不去干預物體,
- 實際上會有一個淨力去抵抗它的運動
- 這裡, 那個力就是摩擦力
- 他們幾位意識到
- 因為他們說
- 看, 如果這是物體獨立於
- 環境的固有性質
- 它的運動應該最終停下來
- 或者表現出類似的行為才對
- 但他們看到, 如果你使表面光滑一點
- 這個物體可以運動到更遠一些
- 如果你可以消除這些摩擦力
- 使得表面完全沒有摩擦力
- 完全光滑, 這個物體就會永遠地運動下去
- 那時, 他們沒法發射衛星
- 無法在外太空中做實驗
- 這實際是十分非直觀的實驗
- 你也許會說
- 當我施力時又如何?
- 因為在日常生活中
- 如果我想把電視由房問一端拉到另一端
- 我對電視施力
- 這時, 他們會告訴你
- 如果你想維持物體
- 以常速運動
- 你要做的就是要抵消阻力 (負的力)
- 那麼, 假設這是被拉動的電視
- 這是阻止物體運動
- 的摩擦力
- 你推動物體時就是要平衡這個力
- 如果你剛好抵消了它
- 就可以維持它的速度
- 如果你要使物體加速
- 就要在物體運動的方向上施加更多的力
- 謝謝