[浅谈惯性力学与物理整体科学体系] 简述惯性式传感器的力学模型
时间：2019-01-11 03:33:59 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：惯性力学是物理学的一个重要组成部分。惯性则是力学中的一个重要概念，惯性指物体在不受外力作用时保持匀速直线运动或静止状态的特性。而惯性力学在物理学整体科学体系中的发展和研究却存在着多种说法，惯性力学理论更是经历了多年的许多不同的时期。在各个时期中，又有惯性系和非惯性系两种说法。本研究旨在通过对惯性、惯性力学的阐述和研究，明确惯性力学与物理整体科学体系的关系，为物理学教学、科研、实践生产等多方面起到积极的作用。
关键词：惯性力学；相对论；物理整体科学体系
中图分类号：G630 文献标识码：A 文章编号：1003-2851(2011)02-0160-01
一、习惯性与惯性力学
1.惯性。根据牛顿第一定律的阐述：惯性是指物体在不受外力作用的情况下保持匀速直线运动状态或静止状态的特性。如果物体没有惯性的存在，世界将是另一种形态，比方说：用铁锹扔土，如果物体没有惯性的存在，土就会永远在铁锹上而不会被扔出铁锹；在田径比赛中的跳远，要经历助跑、起跳、腾空和落地三个阶段，如果没有惯性的存在，助跑将失去全部意义出出
在惯性定律中，指出力是改变物体运动状态的因素。而且一切物体都具有惯性。伽利略、牛顿、哥白尼、爱因斯坦等科学家对惯性都有着非常深度的认识和理解。
2.惯性力学。经过多个时期无数物理学家的研究、推敲，牛顿第三定律对力学体系的贡献可谓不可或缺。当重力被视为外力时，由于重力的加速度与物体质量无关，所以被认为物体没有惯性力。但在相对论中体现出来的问题似乎正好推翻了牛顿的第三定律。但是，惯性力学在力学体系中占有的重要地位并不是虚有其表。在提出惯性系和非惯性系条件基础上，解决了由于重力引发的这一矛盾。爱因斯坦的相对论受其知识结构的影响，所以分析惯性力学的某个点时存在着一定的局限性。而马赫发现了一个特别重要的问题，就是参考系理论的提出，为牛顿的惯性定律提供了非常可能依靠依据。在马赫的启发下，爱因斯坦发现了有一个重要理论即等效原理。在空间研究方面，根据实践和理论的需要决定着空间如何界定。惯性第三定律与广义相对论有着共同的研究基础――等效原理。而爱因斯坦和牛顿在细节问题中各有各自的方向。
3.惯性力学与相对论。爱因斯坦是相对论的主要创始人，相对论是关于空间和引力的理论，它又分为狭义相对论和广义相对论。马赫的哲学思想启发了爱因斯坦，让爱因斯坦发现了等效原理。但爱因斯坦也犯了和马赫同样的错误，即四维时空的错误。规定空间使用他们研究的运动角度。将空间的规定方法过于夸大，走了很多弯路。正是相对论解决了当时很难解释高速运动问题；微观亚原子的问题依靠量子力学得以解决。相对论提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念。爱因斯坦的相对论中曾和牛顿的第三定律出现分歧，爱因斯坦干脆抛开了惯性系条件，以非惯性系为条件研究力学原理。
4.物理教学中惯性教学过程应注意的问题。由于惯性是一个比较难以理解的概念，而且在物理学领域还存在不同的说法，所以在教学过程中一定不能忽视关于惯性几个应该注意的问题。要让学生知道它的含义和本质：一切物体都有惯性；惯性是物体本身具有的固有属性；惯性大小的标准由物体的质量来衡量；惯性本身不是力的一种。在教学中一定要精心设计，让学生充分理解，为学生今后在物理学习、力学研究奠定良好的基础。
二、物理整体科学体系
所有的学科都是一个整体体系，一个整体科学体系的框架与背景要依托于自然观整体。“整体科学体系是研究自然整体的整体性质与功能、有序内部结构及其起源与演化过程的科学理论系统。”经过多个时期的科学家的研究、推敲，物理学发展到现代物理学，有着其重要的科学地位。
1.物理学物体本身的属性。物体在物理学中，它的内部结构没有固定的次序，只是被视作一个完整的物体；而在整体自然观中，自然界的物体内部结构呈有序化、而且内部可以分割。物体的产生、发展、进化都有其固有的过程，所以应该有整体属性。牛顿定律与相对论中的分歧也就是起源问题；惯性与引力的载体是一般性的物体，没有起源问题，当然惯性与引力也就没有起源问题。而且引力还没有被实实在在的证实。
2.物理学与方法论。物理学与整体科学研究的对象不同，物理学研究的是单一方面的因素，而整体科学研究的是多方面因素的总体。但是当把物理学应用到自然界的客体上时，产生的相应交叉学科也是对自然“整体”的分析。复杂L生是整体科学研究的重要特征。而物理学研究则不具备这种特征。如爱因斯坦，在当涉及到解决许多因子之间的关系时，则受到了马赫的影响。
3.物理学与认识论问题。物理学研究大多靠实验研究。辩证唯物主义认识论为物理整体科学体系提供了非常有价值的参考。它使唯物主义和辩证法有机结合在一起，观点科学并且具有实践价值，是物理整体科学体系的有利指导。
三、结论
通过本研究对惯性、惯性力、相对论及物理整体科学体系的研究，得出如下结论：惯性是一种特有的属性，它的存在对科学研究提出了很高的要求；惯性力学参考系理论的提出，为牛顿的惯性定律提供了非常可能依靠依据。在马赫的启发下，爱因斯坦发现了有一个重要理论即等效原理。在空间研究方面，根据实践和理论的需要决定着空间如何界定。惯性第三定律与广义相对论有着共同的研究基础――等效原理。而爱因斯坦和牛顿在细节问题中各有各自的方向；惯性力学属于对经典力学范围，惯性包括单一研究对象的性质和其存在的性质；保持物体状态的性质和改变物体状态的性质；并切它符合物理整体科学体系的规律。惯性力学隶属于经典力学，而根据学科分类，经典力学属于物理学整体科学体系，所以惯性力学仍然是构成物理学整体科学体系的一个重要因子。
