等效原理的对与错(2)

等效原理的对与错

三、对评论的评论
在我的第二篇论文发表之后，四川大学物理系的吴钦宏先生名为《源于三种引力假说的问题和启示--兼与三位作者商榷》（见本文的参考文献[4]）一文里评论了我的观点。我在此首先说一下，吴先生的学术水平是很高的。我在一定程度上同意他对另两位先生观点的评论。我不怪吴先生称我的观点为“整题论”，因为吴先生发表评论我论文的文章时，我的第三篇论文还没有发表。不过我在此略回答一下对我观点的评论。
1.我所运用的“整体”一词的涵义与吴先生不同。吴先生的“整体”仍是物理学里的物体涵义，而我的“整体”的涵义是“整体大于部分”的哲学涵义，同时也是指整体天体（不是物理学教科书中的物体涵义）。在我的《惯性力学与整体科学体系》论文里我才讲了我的“整体”的涵义，我想吴先生看了我的第三篇论文就不会有什么“父与子物体”之说了吧）。吴先生说的“一大堆沙与从中取出的一小把沙是没有本质区别的”一句话是对的。但是，作为整体天体的地球这一“物体”，把地壳从地球中取出来，与地球整体本身能没有本质的区别吗。

2.我在我的第一篇论文里说的只有“卡文迪许小球之间没有引力作用”，而吴先生又说："引力常量G的测量，大致可分为地球物理学方法测量、实验室内测量和空间测量三大类。"这些实验测量的对象几乎是被整体论视作无引力场的物体。这三类测量中的地球与空间测量中的“物体”都有整体天体，如地球就是整体天体，怎么能说被我视作无引力场的天体呢。只有实验室（卡文迪许实验）一类是我质疑的。从而就笼统地说这三类实验无可辩驳地否定了整体论的思想（我的观点之一），有些不妥。我认为卡文迪许的实验应该重新审查的意见，不是凭空想来的，是由广义惯性观点与大山的“引力”测量事实逻辑推导出来的（见我已发表的三篇论文）。
3.吴先生承认爱因斯坦不再认为引力是一种“力”的观点，同时又说引力的作用效应仍存在，是自相矛盾的观点，因为“力”本身就是作用效应。引力不是一种力就意味着没有力作用效应。
4. 吴先生以“‘引力万有’这一思想在科学研究和哲学上被完全默认了”的说法作为论据来否定我的观点是不妥当的。因为被“默认”的观点不一定就是正确的，比如在哥白尼时代被默认的观点是地心说，能说地心说是正确的吗。
5.如果以“实验”来否定我的观点，最好的论据是把你亲自实验的结果拿出来，在科学的历史上以“人云亦云”的结果作为论据太多了。下一节我专门就实验室的“引力”实验问题作一下质疑。
但是，我对吴先生自己也认为很重要的认识，我也觉得很重要，因为吴先生说“……以使它荷感知自己存在的一种本能工具。”的这句话正是在表达一种观点：把某些“作用”归于属性（就是本能）。不过吴先生在其文章的结尾处说“三种引力假说都存在着一些致命性的问题与矛盾”的结论，那吴先生文章中本身的致命性的问题与矛盾，又怎么解释。
四、关于卡文迪许实验问题
我没有做过卡文迪许实验，但我可质疑：（1）如果卡文迪斯实验以成定论，何以在高技术的今天还有人仍在设计此实验方案？（2）牛顿本人曾提出两种测量方法，一是在大山旁测量的方法，二是实验室内的方法。从十八世纪到今天有许多人用第一种方法进行了测量，其结果我在[1]文中已说过。大山的引力为零，那么比大山小得可怜的实验室中的小球之间就有吸引效应？由于有人用地壳均衡代偿假说来解释大山的测量结果，我就提出了在小行星或火星的卫星上来测量的方案，这也是我的预测。（3）力学中的物体概念是抽象概念，而实验中的具体物体一定是某种材料的物体，如果实验中的小球能被地球磁场所磁化，就会有微弱的吸引效应，那是否排除了此种效应？重新做此实验，就应该用各种材料。另外，是否是真的排除了其他各种因素（如气流的扰动、光压等）的干扰。（4）人的思维有一个缺陷，也就是“邻居的斧头”典故似的缺陷。卡文迪斯实验结论是否也是由此缺陷所造成的？有的书中在介绍测量事实方面闭而不谈大山的测量结果，有的书中虽然涉及到了，也闪烁其词地介绍，以什么不良气候与不知道山的密度等理由而回避其为零的测量结果。
实验室中的物体与地球在质量上有多少数量级的差距，都会知道。而实验室中的两个小球在一个单位距离的引力值是多少，依引力定律也会知道。那么，这么小的引力值怎么能测出来？牛顿在当时也说过在实验室中实验“引力”是不可能的。
五、惯性力学三定律的物理意义
（一）惯性力学三定律
1、广义惯性定律：物体总保持其内部的ρ均匀空间时的运动状态。
2、广义惯性力定律：F=kmP内
3、广义惯性运动定律：P外－P内=1/k×a
（二）惯性力学三定律的几种情况
1、当P外=0时，又P内=0时，F=0，a=0，这是牛顿第一定律，也就是说，在ρ均匀空间中的物体总保持其静止与匀速直线运动状态；
2、当P外=0时，又P内≠0时，F=ma，这是牛顿第二定律，也就是说，在ρ均匀空间中的物体要维持其加速运动状态，则需要外力，这个外力的反作用力就是物体的广义惯性力。

3、当P外=g时，又a=g时，P内=0，F=0，这是伽利略自由落体定律，说明自由落体运动是广义惯性运动。也说明自由落体运动与质量因素无关。
4、当P外≠0时，又P内=0时， F= 0，也就是说，在重力场中的物体总保持与重力场的强度值相对应的加速运动状态；行星的公转运动、彗星的运动都是重力场中的广义惯性运动。
5、当P外≠0时，又P内≠0及a=0或a≠0时，F≠0，也就是说，在重力场中的物体要维持其静止与匀速直线运动状态或与重力场的强度值不相对应的加速运动状态，则需要外力，这个外力的反作用力就是物体的广义惯性力。

6.当P外=时（所谓的引力场强度），又a =0时，由广义惯性力定律与广义惯性运动定律可导出牛顿的引力定律，这时F的物理意义不是引力，而是广义惯性力。由此可见，a = 0的物理意义是指在重力场中的物体只有在其运动状态是静止与匀速直线运动时，物体才有“标准”重量。
7. 当P外=时，又P内= 0时，其物理意义是指物体在重力场内处在自由落体或“公转”运动状态，是处于“失重”状态，于是，由广义惯性力定律与广义惯性运动定律导出 ==a，可见此状态时没有什么“引力”了。于是，以往用牛顿引力定律计算正在公转的天体的“引力”是错误的。在此，也说明了我总结的惯性力学三定律包含了“等效原理”的内涵。有了本文的惯性力学三定律，等效原理也就完成了它的历史使命。
（三）与原来习题解法的区别的例子
F与运动定律的分离说明F“直接”与P对应，而F与a的对应，则是有条件的对应，这样才说明了其问题的本质。判别物体是否正在受到真正外力（合外力）的作用，其标准是物体内部的P（ρ梯度。具体表现为压强梯度、胁强）的有否。原来动力学习题解法的区别：1、原来都用力的分析，而我的解法还有P矢量分析；2、我的解法是把乘以质量的力从合外力中分离出来，是物体的广义惯性力，成为真正的合外力的反作用力 。
1、例题1：放在桌子上的质量为m的物体，其动摩擦系数为μ，水平方向有一作用在物体上的外力F，求物体的加速度a.
解：设摩擦力为f，f=μmg。
①原来的解法：合外力F-f=ma，得a=（F-μmg）/m 。
②我的解法：物体的广义惯性力为ma,其反作用力是F-f，依牛顿第三定律，得F-f=ma，
得a=（F-μmg）/m 。
2、例题2：一个物体的质量为m、垂直方向的加速度为a，求物体所受到的外力F 。
解：①原来的解法：合外力mg-F=ma,得F=mg-ma 。
②我的解法：依运动定律,g-P=a,即P=g-a,物体的广义惯性力为f=mP =m(g-a),其反作用力是F,依牛顿第三定律,F=-f,得F=m(g-a) 。
注：这两种解法在形式上好像一样，但在涵义上有本质的不同。以往“mg"的三种涵义， 除了一种涵义（即当重力场中的物体处于静止或匀速直线运动时，重力场强度g与物体的内P相等，这时可以乘以质量，其意义是物体的广义惯性力即重力）正确外，此时的重力已不是物体的外力，具有物体外部空间意义的重力场强度g不能乘以质量。自由落体运动也用mg表示，也当作有外力（引力）正在作用之，也是错误的。我的解法在解决复杂的习题方面，将会显示出优越性来。

五、结尾的话
在此本人有四个声明：我在[1]文中说“引力是产生出来的”应该改为重力场是产生出来的，其涵义详见[2][3]文；我在[3]文中的第62页中栏上数第24行“在此轨道的最高点处与最低点处，相对地面方向，也可以物体的加速度实际为零及再用P=v2/r的角度来求解。”这句话作废；在[3]文中的第63页末栏上数第8行中的“火星”一词的后面应加上“卫星”一词；我在《科学》（科学美国人）杂志2000年第三期上发表的名为《引力与广义力学的说明及例题》的文章声明作废，其原因是由于该文在印刷方面造成了许许多多的错误，而[3]文（《惯性力学与整体科学体系》）是此文的正式稿件。
如果我的观点与理论成立的话，我的“成就”只有两条：1.我提出的惯性力学三定律是对牛顿理论与爱因斯坦理论（精髓部分）的总结，是新的“公理化”公式，是力学知识新的系统组合；2.逻辑导出了只有整体天体才具有“重力场”的结论，而重力场是整体天体在其演化初期的一定阶段才会产生出来的。从而提出了要探讨“重力场”产生的物理机制的课题。

参考文献
[1]马英卓：引力是产生出来的，〈科学〉（科学美国人中文版）杂志，1998年第五期。
[2]马英卓：引力与广义力学、整体天体，〈科学〉（科学美国人中文版）杂志，1999年第三期。
[3]马英卓：惯性力学与整体科学体系，《科学》（科学美国人中文版）杂志，2000年第七期。
[4]吴钦宏：源于三种引力假说的问题和启示--兼与三位作者商榷，《科学》（科学美国人中文版）杂志，1999年第六期。http://cqfyl.163.net/7-6.htm
[5] 何沛平； 朱顶余，http://www.lianshui.js.cn/grzy/zy/hpp/123.htm
[6] 美科学家质疑牛顿“万有引力”定律，http://tech.china.com/zh_cn/news/tech/154/20010518/179249.html