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既然牛顿力学已经退出神坛,为什么中小学生还

来源:力学季刊 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-02-10

我们知道,在中小学生的物理课本中,牛顿的经典力学仍是绝对的重点。谁没经历过给一个木头块分析受力的痛苦?


实际上,牛顿的力学理论被称为经典力学,随着爱因斯坦相对论被世界所认可,牛顿的经典力学早就退出了神坛。既然相对论可以涵盖一切,为什么我们不直接学习相对论,而在中小学依然要学习牛顿的经典力学呢?


牛顿的力学理论,主要包括万有引力和力学三大定律,作为近代工程学的基础理论,它曾经为人类社会的发展做出来巨大贡献。但是第二次世界大战后,人类进入宏观物理和微观物理的研究领域,在这一领域牛顿的经典力学开始无法解释某些物理现象,比如以太和水星近日点的进动等。在这种情况下,爱因斯坦的相对论出现了,它也成为了现代物理学的基础理论!

即便如此,也不意味着牛顿的经典力学需要被淘汰。因为相对论需要解释的场景,大多跟我们日常生活不直接相关。只有在速度超过10%光速的运动中,或者微观领域的高能粒子等。牛顿力学解释的,恰恰是我们日常生活中的鸡毛蒜皮,我们的建筑业,机械,光学等诸多领域,还需要大量使用牛顿的力学理论。

虽然用相对论也可以解释,但这明显是给自己找麻烦,相对论公式的麻烦程度,可比经典力学难太多了。


在进入高等教育之前,我们普通人需要研究和学习的,依然主要是牛顿的经典力学,这本身没有问题。

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