#科技與人文
科技與人文的連結
林一平
牛頓(Isaac Newton;1643-1727)。林一平繪
交通大學向以理工見長,我八年前擔任交大副校長,受媒體邀訪問如何整合科技與人文,讓科技人有人文素養。訪問之前,我先反問訪者,如何定義人文及科技。訪者愣住,人文及科技的差異,不是一望而知嗎?我接下來問,牛頓(Isaac Newton;一六四三至一七二七)大部分的作品屬於人文或科學?訪者說,當然屬於科學。我再問,歌德(Johann Wolfgang von Goethe;一七四九至一八三二)屬於人文或科學?訪者說,當然屬於人文。
其實牛頓的宗教作品是科學著作的八倍,發展出統一世界各地年代的時間軸,對歷史的宗教研究方法有極大貢獻。而歌德則由於在人類的胚胎中發現頜間骨,聞名於世。這兩個例子說明人們主觀認定,將人的專長簡單劃分為科技或人文是值得商榷的。
即使我們強分科技與人文,也應了解,兩者是一體的兩面。例如老子哲學說:「道者,物之所由」,而牛頓的運動第二運動定律 F=ma,當中F是「力」,m是「物」,而加速度a是「所由」,牛頓說的是:「力者,物之所由」。牛頓的物理觀念和老子的哲學想法很相近,不是嗎?又如《莊子》提到「一尺之極,日取其半,萬世不竭」,這正是牛頓發明微積分中的極限觀念。
每個人原本都能接受科技與人文的涵養,而在專業的訓練過程,被便宜行事的分類後,思考方式僵化,就無法兩者兼得了。那麼在理工大學如何讓學生能恢復或培養人文涵養?一般做法是要求學生選修通識課程。不過我的經驗,在通識課堂上還需要盡量舉例說故事,較易讓學生接受,若以學術論說方式教學,難以達到效果。
如何進一步連結學生的科技與人文涵養?我以苦思多年的心得,創造一個智慧美學的校園物聯網平台IoTtalk,讓學生發揮科技與人文的創意。如果科技是「真」,人文是「善」,則真與善都有呈現「美」的特質,自然可經由「美」來連結。例如利用我發展的IoTtalk物聯網技術在水池將噴泉和音樂結合,製造水舞的效果,增加花園的美感。工程背景的學生深入體會音樂的涵意,將之呈現於水流,很自然地增進其美學素養。
交通大學和德國後劇場(Post Theater)於二○一八年利用IoTtalk,聯合製作了六燃國際互動劇場,於新竹市「原日本海軍第六燃料廠 新竹支廠」舉行《無/非 紀念碑》(Nonuments)互動劇,從深厚的人文省思出發,以智慧科技融合劇場表演來進行對人的關懷,對歷史的探究,與國際社會對話。美學平台如何進一步發展充滿無限想像,我非常期待。
(作者為交大資工系終身講座教授、科技部前代理部長)
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牛頓第二運動定律背景 在 余海峯 David . 物理喵 phycat Facebook 的最佳貼文
【新文章】慣性
在我所教導的一門科學通識課程 Our Place in the Universe 裡討論過一個問題:
自古希臘時期,對於宇宙的模樣有兩個主要的觀點:地心說(Geocentrism)和日心說(Heliocentrism)。地心說指地球是宇宙的中心,所有天體都環繞地球運動,而日心說則指太陽才是中心。直到16世紀,西方社會大多認為地心說是正確的。這基於幾點主要原因。一則太陽和所有天體東升西落是一般人每天也看得見的現象;二則天主教廷認為地心說符合聖經,不允許人們討論日心說。
三則比較複雜。當年的學者普遍認為物質分成兩種:地上的和天上的。地上的物質必然向著宇宙的中心(即地球的中心)掉落(縱使他們並不認為地球會運動,但已經了解到地球是球狀的),而天上的物質則環繞宇宙中心運行,不會掉落。因此,假使地球真的在運動(這並不必然代表太陽是宇宙中心),那麼當一個人站在原地不動、掉落一個物件時,該物件理應掉在該人的「後方」,因為在物件掉落的過程中,地球已經運行到另一個位置了。而我們都知道,每次掉落東西時,物件都只會落在自己的腳邊。因此,他們認為地球並不會運動,運動的是太陽。
第一點其實比較容易提出相反的意見,因為西方學者在很早以前就已經知道幾何學上不難建構出一個日心說模型,能夠解釋行星和恆星在天上的運動。他們知道,恆星之間不會移動,只會有每日東升西落的集體運動,而行星卻除了東升西落之外,相對背景星空亦會移動,甚至有時候會出現逆行的情況。事實上行星和恆星的運動方式不同,就是區別出行星的原因,行星(planet)本意指「遊蕩的星星」。到了16世紀,哥白尼提出的日心說模型為了解釋日漸精準的天文觀測(依然只靠肉眼,望遠鏡仍未被用於天文觀測之上),其複雜程度其實與地心說模型(主要是2世紀的托勒密理論)不遑多讓。至於第二點其實是對第一點的補足和對異見的禁制。既然地心說可以解釋天文數據,又得到聖經的背書,那麼它就一定是正確的,因為因上帝啟示而寫出的聖經是不會有錯的。誰提出相反觀點,誰就是異端,需要接受宗教法庭的審判。因此,令社會上大多數人都避談日心說的主因,是天主教廷的極權白色恐怖。
至於第三點,人們本以為這是個無懈可擊的論點,因為即使拋開上述兩點,地球不動這個經過實驗驗證的結論似乎也是堅不可破。然而17世紀的伽利略做了個很簡單的實驗,證明這個論點有一個根本性的問題。
伽利略的實驗非常簡單,你我也可隨時重複這個實驗:在一艘行進中的船上掉落一個物件。結果所有人都知道,就是物件會掉落在腳邊,就如同站在地面上靜止不動時,掉落物件的結果一樣。然而,如果我們不是與伽利略一起在船上,而是站在岸上看著伽利略在船上做這個實驗,我們看見的物件軌跡就不是一條直線,而是一條拋物線,因為船正在行進當中。
因此,基於同樣道理,即使地球在行進當中,掉下的物件都會與地球一同前進。伽利略發現了慣性定律。
這裡有一點要注意。我留意到有些同學會以為這實驗證實了地球在運動,但這是個錯誤的結論。伽利略這實驗所證明的,只是上述「認為日心說是錯誤的第三點理由」並不成立。既然船是在地球表面運動,那麼無論假設地球動或不動也好,物件都應該掉落在船的後方。因此,物件隨船的行進方向掉落的這個結果,只代表地球並不一定不動而已。話雖如此,這個結論在當年的人們來說是震撼性的,因為它顛覆了古希臘(主要以亞里士多德和托勒密為首)的物理理論。
慣性(inertia)的發現,可說是現代物理學正式誕生的一刻。牛頓力學和愛因斯坦的相對論,都把慣性參考系放在一個特殊的地位,與其他非慣性參考系分隔開來。簡單地說,慣性就是一個物體維持其運動狀態的傾向。或者(不太嚴謹但又不太離譜地)我們可以說動量(momentum)就是量化慣性的方法。直到愛因斯坦在1915年發表完整的廣義相對論,才對慣性和非慣性參考系之間的異同有更深的了解。
在傳播科學知識的過程中,我也發現了人的另一種「慣性」。那是一種思考的慣性。我發現(包括我自己在內)人會以習慣的方式去思考問題。換句話說就是雖然最終結論可能是一致的,但各人會以不同的思路出發,著重重點可能都不相同。不過這是完全沒有問題的。正因為不同的人會有不同的思維模式,世界上人與人之間的交流才會這麼豐富和有趣。
最常見利用不同思路達到一致結論的領域,應該是數學和科學。數學有邏輯上的絕對性,科學亦有大自然作為最高法院,兩者的真確性並不受人類的意見所左右。這就好像用兩種方法證明同一個數學定理,或者用兩種實驗證實同一個科學理論。
但令我不解的是,有種思考慣性是會傾向把事實扭曲來迎合個人立場。當事實與他們的認知不同的時候,他們會更堅定地相信自己的想法,否認事實或者用各種陰謀論去解釋事實與他們的信念之間的落差。心理學裡,這叫做 backfire effect。
我舉一個例子。有些人到現在仍然相信地球是平的、是宇宙的中心,他們會用上述第三點去反駁「地球環繞太陽運行」的客觀科學事實,但他們同時亦能理解物理學中的慣性定律。他們也會利用牛頓力學駕駛車輛,卻不理解這在一個平的世界上會導致什麼不同的結果;會運用應用了廣義相對論的全球衞星定位系統,卻不相信人類曾上太空;會相信自己 Google 出來的陰謀論是正確的,卻認為同樣能被 Google 出來的科學資訊都是謊言。這種對固有想法的「慣性」有可能是人類演化遺留下來的自我保護機制,不惜犧牲事實、邏輯和理性也要「捍衛」自己的信念,甚至認為自己才是「理性」的,其他人要不是被陰謀論所欺騙,就是參與陰謀論的一份子,迫害他們這群「覺醒者」。
發現物理學的慣性定律是人類邁向現代文明的里程碑。我希望人人都能拋開對固有想法的「慣性」,保有理性的自由意志,開創人類未來新的一頁。
牛頓第二運動定律背景 在 Eddie Tam 譚新強 Facebook 的精選貼文
譚新強:慶祝聯合國成立75周年 十個改革建議
近月我多次提到今季美中名義GDP將很接近,是一個非常、非常、非常(重要事情講三次)重要的歷史里程碑。美國國會CBO預測第二季度GDP將下跌至前所未見的38%,如成真,或是中國有史以來第一次(最少是鴉片戰爭以來)超越美國。當然,美國經濟逐漸重開,不管多參差,甚至不管死多少人,美國GDP必將有所反彈,但A.C.後的美中差距,必比B.C.前收窄很多。
過去三年,特朗普經常自誇美國經濟規模遠比中國大(缺乏安全感?),且許下諾言,在他任內,誓不會讓中國超越。所有貿易戰、科技戰、意識形態鬥爭,以至其他種種紛爭,都是由此而起,其他所有的滿口仁義道德,對不起,都只是藉口! 但如這情况在今季馬上出現,實在有點好奇,他將如何向人民交代?但有如皇帝的新衣,或許無人願意戳破。
有些人誤會我因中國加速追上美國而高興。非也,非也,事實上我非常憂心。不幸中美已墜進修昔底德陷阱,中國固然不會放棄繼續發展的應有權利,人口是美國的4倍多,每年中國的STEM畢業生約470萬,近美國的8倍。當然平均中國人也不蠢,更非常勤力,所以中國絕不需要擁有征服世界的野心,只要有正常的上進心,已根本無辦法避免在賽道上跟美國碰撞,除非出現嚴重意外,否則超越美國只是時間問題,今次Covid疫情,成為意外的催化劑。但從相反的美國角度來看,當然不可能,亦不會把二戰後從充當世界警察、無數次正義與不正義戰爭,再加上發展出多項最尖端科學和科技,和培養出多家最優秀企業,辛苦經營得來的全球霸主寶座,拱手相讓給中國。
美國二戰後被「黃袍加身」
從歷史上我們輕易能找出不少類似競爭情况,最值得參考的是19世紀末至二戰結束,國際權力變化和轉移。早在約1890年,美國的經濟規模已開始超越英國,甚至整個大英帝國。但當時美國是一個擁有兩個海洋為天然屏障、非常內向、工業剛剛起步、但仍以農業為主的國家。大部分美國人都是為逃避歐洲戰亂、宗教紛爭和饑荒的移民。
到了20世紀初,歐洲戰雲密佈,德國崛起,開始挑戰英國。1914年,神推鬼擁,奧匈帝國王儲Archduke Ferdinand被一個Bosnian Serb暗殺,牽動多國的共同防衛協議,結果整個歐洲被拉進第一次世界大戰。美國總統Wilson是peaceful globalist(和平全球主義者)的始祖,本來極不願參戰,拖了兩年多,才因德國有意支持墨西哥奪回部分美國領土,勉強在1917年4月宣布參與The war to end all wars(歷史性謊話)。
一戰打到1918年中,德方敗象已露,開始求和。Wilson非常雀躍,美國總統首次出國,到巴黎牽頭籌備巴黎和談,並建議成立League of Nations(國際聯盟)。
半年巴黎和談達成5條和約,包括可說是最失敗的凡爾賽條約。戰後的英、法等國欠下美國大量債務,瀕臨破產,所以對德國非常苛刻,企圖榨取巨額賠償。後來德國無力償還,帶來的經濟困境,反成為二戰的導火線。國際聯盟雖是Wilson的主意,但戰後美國再轉內向,結果議案未被參議院通過,國際聯盟變成無牙老虎,對防範第二次大戰完全無效。結果不到20年,幾乎原班人馬又回到殺戮戰場(最重要改變是日本改站德國那邊)。悲哀!
二戰後,世界一片頹垣敗瓦,美國是唯一例外,更擁有核武,即使不想承擔世界一哥責任,但已到了「黃袍加身」地步。美國再次支持聯合國的成立,終堅決加入,首次會議在1945年4月三藩市舉行,完成聯合國憲章起草。洛克菲臘更捐出紐約市地皮,建立聯合國總部。戰後以美國為首的世界秩序自此成形。
重要議題 全人類公投決定
今年是聯合國成立75周年,值得慶祝,但更值得檢討。過去數年,西方的所謂民粹主義急漲,反對全球化,實則是極醜陋的種族主義捲土重來,威脅世界和平。
哈佛生物學家E.O. Wilson的名句發人深省:「人類擁有早石器時代的感情,中世紀的社會體制和機構,和神級科技」,一個足以毁滅人類自己的危險組合。所以聯合國也必須探討改革,與時並進,才可發揮更大維持和平和推進人類發展的作用。我是一個die-hard peaceful globalist(死硬世界和平主義者),在此拋磚引玉,提出十個改革建議,部分較實際,部分較幻想化,但全部認真。
(1)雖然聯合國不是一個世界政府,但可領先探討以先進科技來實行direct democracy(直接民主),避免如美國選舉人制度的扭曲。聯合國秘書長一職實權不大,何不嘗試由全球人類,通過智能手機,直接提名和選舉出來?甚至某些如氣候變化和如何對抗新型病毒等重要議題,以全球公投形式來作決定。更先進一點,可探討模仿Amazon、淘寶和Google,利用AI技術來收集實時全球生活習慣、趨勢和意見,可能比投票更準確反映民意。
(2)安全理事會的重組已討論了多年。中、英、美、法、俄的永久席位和否決權,仍反映二戰後的國際局勢,跟75年後的今天已脫節。最多人建議的是增加4個永久席位,引進德國和日本,兩個二戰戰敗國,現已變為愛好和平的發達國家,再加上印度和巴西,代表發展中國家的重要地位。
這改革仍不夠,應考慮讓聯合國維持小型永久性和平部隊,比每次出現滅族大屠殺,侵略戰爭,才臨時拉夫好,反應快並更有效。更大膽一點,可否考慮把部分國家層面的核武控制權,託管給聯合國。以前我提過有學者建議No First Use(NFU)加上Guaranteed Second Use(GSU)的核武使用原則,非常有創意,但誰來擔當這個大公無私的世界警察任務,是個大難題。假如以色列先對伊朗使用核武,世界會否相信美國真的會以核武對以色列還擊?如果中立機器式決定權在聯合國,阻嚇力會否更大?
設永久性和平部隊
(3)IMF和World Bank雖不隸屬聯合國,但也是二戰後的同期產物。在Bretton Woods會議,Keynes的原意是賦予IMF更多資源,用來拯救面對經濟危機會員國,未必需要償還。但最後代表強大美國的Harry Dexter White大獲全勝,結果IMF變成一個如普通銀行般的借錢機構,條件頗苛刻,且訂明借款國家需準時歸還。我建議回歸初衷,放寬條件,成為一家真正的世界央行。
IMF在1969年推出SDR(Special Drawing Rights),雖只是一個理論貨幣,美元仍是最重要儲備貨幣,但為未來的多極化世界設想,實在有更大力進動SDR發展的需要,定期檢討SDR的組合和權重,更貼近國際經濟情况的變遷。再大膽一點,即使不印SDR現鈔,何不順應潮流,嘗試發行數碼SDR貨幣,與Bitcoin和其他虛擬貨幣,爭一日之長短?
(4)如要擴大IMF資源,聯合國建立長期和平部隊,必須增加可靠收入(會員經常賴帳)。我建議兩個可行辦法。第一是賦予聯合國一點全球徵稅權,譬如全球工作者收入的0.2%。全球GDP有80多萬億美元,即可收稅約1600億美元,大概等同一個中型國家的稅收。另外,從2009年起,IMF已開始發債,現在每年只約300億美元,有擴大需要。我建議亦可讓聯合國直接發行真正的global bond(全球債券),必受歡迎。我知道不容易,歐洲即使在疫情下,都仍未能發出Covid bond(私心太重),但值得考慮。
(5)雖然近日美國不停攻擊世衛,但其實今次疫情,令到大家更感受到新疫症愈來愈頻密的威脅。如世衛有不足之處,正是因為資源嚴重不足,和各國政策缺乏協調。我建議世衛必須升級成為一個世界CDC,建立自己的科研團隊和實驗室,並儲存各種疫苗、藥物和保護設備,隨時供應給有需要地區。除此,世衛亦應加緊對新病毒與氣候和環境變化關係的科學研究(由蚊子傳播的瘧疾,與全球暖化關係已毋庸置疑)。如能找出強力證據,對推動可持續發展政策有很大幫助。
(6)我建議成立一個新的聯合國組織,正式以可持續發展為目標,直接對抗氣候和環境變化,此舉刻不容緩。Covid疫情是給人類的wake-up call,警告不可再過度自私,毁壞地球環境。雖然世界經濟停擺對短期減少碳排放有幫助,但隨着社會重開已在反彈。如要防止地球溫度上升小於攝氏1.5度的臨界點,未來10年,每年平均排放必須減少7%。
(7) 世界政府可以是烏托邦,亦可以是噩夢。毋須急於實現,需要很多先決條件,但值得由聯合國去研究。過去二三百年的政治和經濟理論,資本與社會主義、議會政制,或共產體制,都因多方面科技進步或已變得過時。能源瓶頸已逐漸打開,加上生產力大幅提升,人類基本需求如食物、衣服、運輸,甚至住屋、教育和醫療都有足夠供應。因自動化和AI發展,反而所需人類工人數目和時間減少。其實資本和社會主義的區別已逐漸模糊,今次疫情中,連美國都急派大量金錢,實在已執行MMT和UBI等極端社會主義政策。再根本一點,有了超級電腦,fiat currency(法定代幣)的存在價值都值得研究,更直接的高科技bartering(易貨貿易)是否可行?
本土化實乃醜陋種族主義
(8)近年全球盛行排外的所謂本土化,雖有其背景原因,但其實亦包含醜陋的種族主義。我亦不相信過去人類1萬年的全球化大趨勢,會長久逆轉,最多只是一次短暫休息。長遠來說,人類仍將跟隨人口密度、經濟機會、政治、氣候和環境變化等因素而繼續遷徙。但如要防止更多種族衝突,聯合國應帶頭推動文化交流,語言教育尤其重要。我並非建議重倡Esperanto世界語,但支持全球普及教育英文和中文,和以及更重要的computer literacy(電腦認字)。有點妙想天開,聯合國更可嘗試開發鼓勵異國通婚的App,對長遠世界大同的願景或有很大幫助!
(9)從前我已討論過一些尋找外星人的計劃,最有名的是美國從1970年代已開始的SETI(Search for Extraterrestrial Intelligence),但至今仍未有發現,Fermi paradox(費米悖論)仍是個謎。但理論上,外星人存在的概率非常高,可能只是人類仍未投放足夠資源去尋找,假以時日,絕對有機會成功。此任務最適合交給聯合國,既有重要科學意義,又可推動各種太空科技發展。最重要的是,如發現外星人,不論是友是敵,人類都必變得更團結。假如找不到,發現人類非常孤寂,更值得珍惜地球!
(10)如果人類科技真的遠遠走在社會體制前面,有何方法彌補?從前我指出過法律並不正式承認科學的存在,譬如在交通或槍擊案中,科學家只可以專家證人身分作證,法庭無必要一定採納意見。固然科學證據都可有爭議性,但只憑人類經驗和偏見建立出來的法律系統,反而凌駕於永恒的科學定律上,實屬本末倒置。
所以我建議在聯合國憲章中作出修訂,明確把最簡單、最實用和最具代表性的牛頓三大運動定律放進去,將是人類法律史上里程碑!當然象徵意義大於實際,等同美鈔上印有「In God We Trust」。
中環資產持有Amazon及Alibaba的財務權益
中環資產投資行政總裁
[譚新強 中環新譚]
牛頓第二運動定律背景 在 科學史沙龍- 【20151124 PART-1/3 姚珩 從虎克看牛頓運動 ... 的美食出口停車場
20151124 PART-1/3 姚珩│從虎克看牛頓運動定律的發生】 牛頓透過F = ma 這條著名的第二運動定律,在物質和運動的基礎上,加上「力」這個新的範疇,並且可以用數學清晰 ... ... <看更多>
牛頓第二運動定律背景 在 牛頓第二運動定律 - YouTube 的美食出口停車場
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牛頓第二運動定律背景 在 Re: [請益] 慣性定律是牛頓第二定律的特例? - 看板Physics 的美食出口停車場
:
: 以下引用牛頓原著中的拉丁文敘述,與當時盛行的物理理論,來探討牛頓本人的思路。
:
:
: 二。三大定律的論述
:
: 1687年 牛頓才在自然哲學的數學原理Philosophiae Naturalis Principia
: Mathematica一書中,提出了牛頓三大定律。
:
: 牛頓提出三大運動定律的時代背景在於駁斥亞里斯多德運動學”物體不受力就不會動”,
: 所以第一定律先否定知名的亞里斯多德運動學預設,第二運動定律再詳細定義什麼是對的
: 。牛頓當時的聽眾恐怕不見得信任或熟悉微積分,因為微積分中的定積分運算在12年前
: (1675年)才被確切地證明可由”導函數”來計算。
:
: 牛頓的用字遣詞也很小心,明顯沒有在定義三大定律時就全部套用微積分術語,
: 微分積分都不提。
:
: 牛頓三大運動定律的拉丁文原著敘述如下(以下不列出第三運動定律):
:
: (為了逐字呈現牛頓的拉丁文用詞,很多字句都盡量逐字直譯,有些字句在中文讀來
: 很不自然不像中文,請包涵。)
:
: 1.第一運動定律
: Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi
: uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum
: illum mutare.
:
: 每個物體維持在它的靜止狀態,或是它的均勻直線運動狀態,除非直到它受到外力作用
: 驅使而改變它的狀態。
:
: Every body persists in its state of being at rest or of moving uniformly
: straight forward, except insofar as it is compelled to change its state by
: force impressed.
:
: 說明:第一定律使用”狀態”而非我們慣用的”速度”一詞
: ("速度"也就是稍後提到的"運動"一詞)。
:
: 此定律比較像是在駁斥亞里斯多德運動學,
: 亞里斯多德運動學認為
: 每個物體傾向維持自然給定給他的一個”位置”,
: 物體不受力就是靜止的,
: 物體受力就會運動。
:
: 牛頓第一定律說明
: 每個物體傾向維持原先被給定的”狀態”(從其他定律知道是"速度":速率&方向)
: 不施力則物體是靜止的”或”均勻直線運動狀態”,
: 物體受力就會改變其運動狀態。
:
: 2.第二運動定律
:
: Lex II: Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri
: secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.
:
: 運動的改變(率)是正比於施加於運動的力,且在它被施加的力之直線上。
:
: LAW II: The alteration of motion is ever proportional to the motive force
: impressed; and is made in the direction of the right line in which that force
: is impressed.
:
: 說明:第二定律使用”運動的改變”表示我們熟知的”加速度”一詞
:
: 定義”運動的改變”的大小正比於”力”,
: ”運動的改變”的方向在”力”的直線方向上。
:
: 回到原問題,
: ※ 引述《agoo (冰咖啡)》之銘言:
: : 若物體所受外力的合力為零時,靜者恆靜,動者恆作等速度運動,相當於F=ma時,F=
: : 0
: : 則α=0的狀態。所以慣性定律包含在運動定律之內,屬於運動定律的特例....
: : 請問大大們,以上的敘述對嗎 ???
:
: 有些人認為三大運動定律各自獨立所以才列成三條,
: 我認為倒不如認為是為了依循當時人習慣的亞里斯多德運動學才依序列出前兩條,
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
: 並且呼應先前伽利略的主張,更正亞里斯多德運動學的錯誤。
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
我認為並不是,
雖然伽利略因寫了《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系對話》受到教廷的軟禁,
但仍繼續研究無爭議的物理學問題﹐
並於1636年完成《關於兩門新科學的對話與數學證明對話集》書稿,
1638年在荷蘭萊頓出版。
其中敘述慣性了概念略敘如下:
「觀察到一個沿著光滑斜面向上滑動的物體﹐
因斜面的斜角不同而受到不同程度的減速﹐斜角越小﹐減速越小。
如在無阻力的水平面上滑動﹐則應保持原速度永遠滑動。
因而得出這樣的結論:“一個運動的物體﹐假如有了某種速度以後﹐
只要沒有增加或減小速度的外部原因﹐
便會始終保持這種速度──這個條件只有在水平的平面上才有可能﹐
因為在斜面的情況下﹐朝下的斜面提供了加速的起因﹐
而朝上的斜面提供了減速的起因﹔
由此可知﹐只有在水平面上運動才是不變的”。」
伽利略雖然沒有明確地寫出慣性原理﹐
可是表明了這是屬於物體的本性的客觀規律﹐
重點是,得到了當時人們的擁護與認同,並沒有受到特別的反對。
完整的慣性原理是在伽利略逝世後兩年,1644年由笛卡兒寫出來。
經過四五十年, 1687年 牛頓在《自然哲學的數學原理》,
是否還需要僅僅為了更正亞里斯多德觀念,而特別列出一條定律???
再者牛頓對演繹法的重要性是重視的,
牛頓在1713年出版《原理》第 2版時,
寫給他的學生科茨的一封信中有提到,
運動定律是居於首位的定律或稱之為公理﹐
並說它們都是從現象中推斷或稱演繹而來的........
所以是否會僅僅為了更正亞里斯多德觀念,而特別列出一條定律???
我看不懂拉丁文,不過有英譯本,如果您有看《自然哲學的數學原理》的話,
可以發現,牛頓寫作的細膩度(還是囉唆!?)與嚴謹度,
以及對各個定律的闡明,而不是僅僅寫了三個定律就丟著,
有一個小故事可以看到牛頓對事理的態度
虎克當年宣稱他早已知道引力反比於距離平方定律﹐但提不出證據來。
在《原理》第1版在印刷時﹐虎克通過哈雷向牛頓要求分享此定律的發明權。
牛頓加以拒絕。
但在《原理》(第3版)上某個註釋中提到距離平方反比定律適用於天體運動時﹐
牛頓說:“雷恩爵士﹑虎克博士和哈雷博士曾分別注意過。.........
這樣﹐就可以讓人們對距離平方反比定律的發明權就有所瞭解了。
:
: 有些人說明第一運動定律只是第二運動定律的特例,沒有錯,
: 只是這個證明對當時人可能用到當時還不成熟,大家不熟悉的新發明-微積分,
: 這個”證明”對當時人來說也是有難度的東西,而且運動定律中的”方向”
: 其實還算是向量微積分。
:
: 牛頓第一運動定律:
:
: F=ma=m* dV/dt =0 令V=[Vx]
: [Vy]
: [Vz]
: [dVx/dt] [0]
: [dVy/dt]=[0]
: [dVz/dt] [0]
:
: 對兩邊積分
: Vx=常數1=定值
: Vy=常數2=定值 => 不受淨外力 則維持原先速度。
: Vz=常數3=定值
:
: 特例Vx=Vy=Vz=0 物體靜止 => 不受淨外力 有可能是靜止不動的。
:
: 這種運算與其被當作一個退化特例,不如就當作定律,
: 剛好足以糾正亞里斯多德運動學的錯誤,
: 說明”物體不受力則不改變位置”應該是被糾正為
: ”物體不受力則不改變速度(速率&方向)”。
第一定律與第二定律之間,不是僅僅一道計算題!
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