质能概述论(七)

质能的运动

三、运动的描述

第一，惯性系描述运动。

运动是绝对的，但运动的描述是相对的。要描述物质运动的状态，就不可避免地要选定参考系，不同的参考系，物质运动状态可能不一样，所以物质的运动状态完全由参考系决定。

物理上习惯用惯性系为参考来研究物质的运动；然而选定的惯性系往往是近似的惯性系，这虽然在一定程度上能解决问题，但如果深入研究，毕竟有些粗糙。现在的现实问题是近似惯性系显得粗糙，精确的、绝对的惯性系又难以找到。在此情况下相对惯性系就凸显了它的优势。

第二，相对惯性系。

相对性原理：所有彼此相对静止或做匀速直线运动的系统，均可看作惯性系，他们之间的物理定律是相同的，物质性能是等效的。彼此相对做匀速直线运动的两系统，不一定做匀速直线运动，只是相对自己来说，另一个系统做匀速直线运动。例如，两个系统做加速度相同的直线运动或做曲率相同的同步运动等等。举个例子说明做曲率相同的同步运动：转动圆盘同一半径上的两点，就是做曲率相同的同步运动，他们彼此可以看作对方是惯性系。我们也可以把地球看作惯性系，因为我们在地球上和地球一同绕太阳运动。

相对于相对惯性系，静止或匀速直线运动的物质，受的合外力为零；受合外力为零的物质，相对于相对惯性系静止或做匀速直线运动。同理，如果一个物质静止或做匀速直线运动，那么对应的那个参考系就是相对惯性系；当然如果说一个物质受的合外力为零，我们自然就认为他相对某一参考系，要么静止，要么做匀速直线运动，这个参考系也自然而然就是相对惯性系。这里要强调两点：其一，在局部域范围之内，相对惯性系等效于绝对惯性系。其二，合外力为零具有相对性。

第三，运动相对性的根源。

运动是相对的，一个物体怎样运动、其运动是否改变了，这一定要以某一参考系为参照，要不然就无法描述了。然不仅运动具有相对性，惯性系具有相对性，就连力的描述也具有相对性。为什么呢？下面能子源根据学习所得说说自己的理解：

运动的描述具有相对性，是因为参考系的选择。惯性系的相对性何因？一方面，在宇宙大背景下，绝对的惯性系很难找到，物理上的惯性系都是相对的或近似的，不过宇宙大爆炸的始端也许能寻求。另一方面，物质系统大到天体星系、小到微观粒子，一般都做有心运动(微观粒子的有心运动从概率论统计)，有心运动就是一个物体围绕某一中心转动，有心运动的物质其力不能为零；从宇宙大背景中看，具体的物体在做复杂的曲线运动，就连宇宙时空本身也在加速膨胀。这说明宇宙万物都在力的相互作用下做变速运动。看来在宇宙大背景下，物质受合外力为零的情况根本不存在；但是从哲学的角度考虑这并不为然，因为哲学认为一切尽在矛盾论中，即绝对中必有相对，完全纯粹的绝对是不科学的。根据哲学的思维推断，或许宇宙中可能存在受合外力为零甚至不受外力的物质。虽然从哲学范畴考虑有不受力的情况，但我们现实中的物体几乎都受力，所以我们用到的惯性系也都是相对的。故，惯性系的相对性是原于现实的残酷性，即相对惯性系根源于物质受到的合外力不为零。

下来我们再说说力。从运动的方面讲，一个物体受不受力，我们是通过它的运动是否变化来判断的。物体静止或匀速直线运动，它受力就为零，否则受力不为零。到现在为止人们还没有发现，或者说还没能力发现，有绝对做匀速直线运动的物质。又由上面内容知，我们认识的宇宙万物都做变速运动，我们的惯性系也都是相对的，所以所有物体都受力。物体不受力或受合外力为零是相对的，即合外力为零只是相对于给定的惯性系。例如，地球上做匀速直线运动的火车，相对地球来说其受合外力为零；但相对太阳讲火车的合外力就不为零，因为火车随着地球绕太阳转动。

不仅合外力为零具有相对性，而且作用力大小的描述也与参考系有关系，因为对不同的参考系物体的加速度不同，所以力的大小可能就不一样。也许我只是说也许，也许宇宙中真的存在做绝对匀速直线运动的物质，只是我们目前没有发现而已。假设有一种基本的微观粒子，它和其他物质只有非常短的短程力，那么在它远离其他物质时，它一定绝对地受力为零，它也一定做绝对的匀速直线运动；虽然在粒子自身的历史长河中，这样的时间可能不会一直存在，但至少它拥有过。如果假设存在，那么绝对的惯性系、绝对的不受力和绝对的匀速直线运动就存在。所以说就从我们现在的认知范围之内，力的描述也具有相对性。

综前所述：

第一，物质是运动的物质，运动是物质的天性；运动是物质的运动，物质是运动的承载者；物质的运动是绝对的，运动的描述是相对的，在运动的描述中惯性系和力都具有相对性。运动和力的相对性都源于参考系，惯性系的相对性是现实无奈的选择。

第二，惯性维持物质的运动状态，力改变物质的运动状态；运动的描述离不开参考系，一般用的参考系是惯性系，惯性系或近似或相对，绝对的惯性系在一定范围内可能存在，但很难找到。

第三，牛顿定律是解决物质运动的基本规律，但它不是唯一。现有的运动理论或多或少存在一些不足，但它们能很好的解决我们遇到的实际问题。是否有更精准、更完美的运动理论，我相信科学的大道一定是延绵向前的光辉历程！能子源版权，违之必究！