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李淼老师对伽利略铁球的逻辑推理说了几句,不得不佩服,物理大家就是物理大家,看来还得数学化,文字和图形分析都是瞎扯。针得李淼老师同意,特将他原话转来此处:
其实,伽利略的逻辑是循环的。用现代语言讲,就是用等效原理论证等效原理。我下面说几句为什么是这样。
在伽利略之前,认为重的物体在地球的引力下加速度大。用牛顿力学来说,就是重的物体的引力质量与惯性质量之比更大(加速度正比于这个比),在数学上,这是一个没有逻辑矛盾的statement。伽利略用大球绑小球的方法说小球的加速度小而大球的加速度大,从而折中一下小球和大球绑在一起的加速度介于两者之间,从而“推出”矛盾。
注意,假定小球和大球会折中就是假定了引力的线性关系,从而“推出”矛盾。
现在,我给你一个模型,其中引力质量与惯性质量的平方成成比,那么牛顿方程就是,所以,也就是说重的物体加速度大,先落地。这个方程当然没有任何数学上的矛盾。其实,将这个方程用到两个质量为的物体,我们发现,引力质量是,最后的一项是非线性效应,是伽利略的“逻辑推理”假定没有的。既然假定非线性效应不存在,当然就会得出等效原理,假定和结论是完全一样的,是循环论证。
如果等效原理是纯粹逻辑的结果,我们今天做那么多验证等效原理的实验完全是多余的。
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GMT+8, 2024-5-22 00:59
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