如果微观世界也适用牛顿定律，世界会是什么样子
时间: 2023-03-08 08:01:02 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 81次
牛顿第三定律的适用范围
是否是惯性系、若引力、低速、宏观？rn那么动量守恒定律的适用范围就连微观和高速都适用（虽然是从动量守恒定律推出来的经典力学的不适用性但是……在这里不管它了） 动量守恒定律可是由牛二（动量定理）和牛三（力大小，时间相同）推得的那么不是和它们的适用范围相同？还是牛三的适用范围不是这4个而是惯性系和若引力？牛顿第三运动定律只适用于惯性系中实物物体之间的相互作用，如在电磁场中运动的电子，将受到电磁场力作用，但无从谈论电子对电磁场的反作用力；
非惯性系中的惯性力无反作用力；由场参与的相互作用，其作用传递是需要时间，作用与反作用的同时性不成立。第三定律是独立的，但也存在适用范围。
扩展资料：
定律特点
牛顿第三运动定律研究的是物体之间相互作用制约联系的机制，研究的对象至少是两个物体，多于两个以上的物体之间的相互作用，总可以区分成若干两两相互作用的物体对。
作用力和反作用力是相互的，互相依赖相为依存，均以对方存在为自已存在的前提，没有反作用力的作用力是不存在的；力具有物质性，不能脱离开物体（物质）而存在；力总是两个以上物体之间的相互作用产生的。
牛顿第三定律也具有瞬时性，即作用力和反作用力的同时性，它们是同时产生、同时消失、同时变化，作用力与反作用力的地位是对等的，称谁为作用力谁为反作用力是无关紧要的。
先讨论你的第一个问题：牛顿定律，或者说经典物理学适用于宏观（人眼能看见的世界）低速（与光速比较）领域没错，高速领域要用相对论，微观领域要用量子力学。牛顿定律与相对论和量子力学不能自洽，原因在于哲学层面，也就是，其与两个理论的宇宙观完全不同。宇宙观就是对宇宙的基本理解。
先看空间：
牛顿认识中的宇宙是三维经典欧几里德几何空间，所有的物理现象都发生在这个空间里。它是一个始终静止不动的绝对空间。
牛顿说：“绝对空间就其本质来说，是与外在的任何事物无关，总是保持着原样和静止不动的。”
再看时间：
物理世界所有的变化都由独立的一维的时间描述：
牛顿又说：“绝对而真实的数学上的时间本身，就其本质来说是平稳地流失着的，而与任何外界事物无关。”
在绝对时空中运动着的要素就是实物粒子，也就是牛顿所说的“质点”，
物质
牛顿将质点看成微小、致密和不灭的物体，而由它们组成了整个物质世界。
运动规律
这些质点之间存在一种简单的力，它只取决于质点的质量和之间的距离，质点在力的作用下按照牛顿三定律的规律运动。
没有人对这种假设再做进一步探讨，因为这种力和运动规律被认为是由上帝创造的。
牛顿在《光学》一书中这样描述：
“在我看来很可能上帝最初就将物质创造成致密、具有质量、坚实、不可穿透和能运动的粒子，并使他们具有这样的大小和形状，以及这样的一些其他性质，占有这样大的一部分空间，以便最适于实现他创造它们的目的。这些原始的粒子是致密的，比它们组成的任何多孔物体都要坚实得多，以至于决不会磨损和破碎，没有一种普通的力量能够将上帝在创世时亲手所造之物分割开来。”
在牛顿看来，上帝创造了质点、它们之间的力以及所满足的基本运动定律。于是，整个宇宙被这种方式启动了，并且从此时起直到永远，就象一台永不停息的机器，在不变的定律支配下一直运转下去。
这就是牛顿，也即经典物理学的宇宙观。
决定论
已知初始条件和边界条件，利用物体的已知运动规律（牛顿定律）即可知道一切；
所以，牛顿的物理学包含了许多基本假设（虽然牛顿说过，他从不假设）。但是，微观世界和高速领域的规律完全不同：原子内部是空的、任何粒子都有波粒二象性、动量和坐标、时间和能量不能同时确定、不存在重力，也不存在加速度，只有弯曲的、互不可分的四维时空......。
结论：牛的所有基本假设都是错的，由此建立的经典物理学是一门近似成立的科学，只能对宏观世界进行近似描述，却不能说明宇宙的本质。
再来回答你的追问。
你的追问暴露出你对物理建模的不理解。物理学的基本思维就是建模思维。所谓建模，就是将研究对象看成什么，这个被看成的东西就是物理模型。为了能够量化研究具体物理对象，模型必须是简化的，也就必定是理想化的，实际上是不存在的。而且，具体的物理对象适合建立何种模型是要看具体情况的。同一个物理对象（比如地球）在不同的情况下可以建立完全不同的模型（地球：研究公转时看成质点；研究自转时看成刚体；研究地面上物体运动时看成无限大平面）。所以，你说的点电荷就是一种理想模型，点电荷模型成立的条件是：带电物体本身大小远小于带电物体间的距离。因此，看成点电荷的带电体本身可以很大（如两个直径分别为1m的球体），只要两个带电体之间的距离远大于1m（如100m），就可以视其为没有大小的点电荷，你能说1m大小的球体是微观的吗？（地球还被看成一个点呢）。
你明白了吗？
有个思考题，你做一下：两点电荷之间距离为零时，之间的库仑力多大？
相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。牛顿第三运动定律和第一、第二定律共同组成了牛顿运动定律，阐述了经典力学中基本的运动规律。
地球上存不存在能用牛顿第1定律解释的现象
只是所谓能用其解释并不是严格符合这个模型的条件
牛顿第一定律告诉我们的是一个很废话的思想，
但严格推究起来仅仅是给出来物体惯性质量的定义
所以其实有关惯性的都可以用牛顿第一定律解释。
应该是
牛顿同意力学对物理世界造成了什么样的影响？
我简单介绍了牛顿对力学所做的贡献，其实核心就是牛顿的三定律：1、力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，用通俗易懂话表达就是一个物体如果做运动直线运动不需要力，当一个力施加给一个做运动直线运动的物体，那么这个物体速度就会变化。2、力产生加速度，公示表达就是F=ma，其中m是物体质量，a是加速度。3、力的作用是相互的。
表面上这三个定律看起来是那么的理所当然，所以不少网友表示牛顿做的贡献也不过如此，但是我们仔细看第一条和第二条你就会发现，其实牛顿的打破了人类几千年建立的一个直觉：一个物体如果没有力的供给就会静止。因为我把一个小推车往前一推后松后，由于没有力的供给所以车会慢慢静止。这非常符合我们的直觉对不对。所以牛顿其实是突破了这个直觉，建立了力和运动的真正关系。
但是牛顿最大的成就并不是这三个定律，而是人们所熟知的“万有引力”。在上一篇文章中我谈到了“天文学的运动”和我们“地面上的运动”其实是两个研究方向，人们从来没有想到过天上的运动规律竟然会和地面上的规律是一致的。比如你抬头仰望星空，一道流星划过，如果你是一位思想家，你也许会思考这颗流星到底为什么会这样运动，此时你又发现地面有一个人往远处扔了一个小球，小球走了一个抛物线运动，你又会思考这个小球是如何运动。但是你一定不会去想：天上的运动和地上的运动竟然是同一种类型的运动。
所以大家明白牛顿的伟大没？牛顿之所以伟大，并不是因为他揭示了“力和运动”的关系，而是发现当时环境下万事万物的运动遵守一个规律“万有引力”，贡献在于“万有”两个字（这里说明下，牛顿的时代还没有进入微观世界的研究，所以量子力学还没发展起来，因为万有引力并不适用于量子力学）。所以牛顿相当于是把力学江湖的各个门派给统一起来了，合并成了一个终极门派，一个万有引力公式就揭示了万事万物的真理。
借由牛顿的运动三定律和万有引力定律，基本上做到了上天入地无所不能的境地，所以当时科学家对牛顿竖起大拇指并对他彻底折服，甚至有物理学家直接断言：牛顿力学就是宇宙的终极规律，物理学今后不会再有突破的进展，因为牛顿已经把物理规律完成了99%。
不过令牛顿没有想到的是，自己的力学竟然会被两个理论所颠覆，第一个就是相对论，第二个就是量子力学。相对论的诞生更进一步地揭示了“引力”的本质，原来引力压根不是力，只是时空弯曲造成的一种效果，所以牛顿力学的第一定律：一个物体如果不受力永远保持静止或匀速直线运动，这个定律就被颠覆了，因为广义相对论里面引力不再是力，所以地球其实并未受到太阳的万有引力，但是地球仍然做了椭圆周运动，这说明一个物体不受力时未必会静止或者做匀速直线运动，也可能做圆周运动。同时牛顿的第三定律也被颠覆了：力的作用总是相互的。当太阳消失时，按照牛顿的第三定律，由于太阳对地球的引力消失，那么地球对太阳的引力也会消失，不过根据狭义相对论，由于引力不是力，所以当太阳消失瞬间，地球依然会继续做椭圆运动，因为此时的时空弯曲程度还没有改变，时空弯曲程度的传递是需要时间的，传播的速度就是c，而这个传递的过程其实就是：引力波。所以太阳消失后，地球要过8分钟才会开始做匀速直线运动，8分钟内依然做椭圆运动，所以力的作用不总是相互的。
牛顿力学适用范围：宏观低速运动。
爱因斯坦相对论适用范围：宏观低速和高速运动
量子力学适用范围：微观低速和微观高速
爱因斯坦的相对论和牛顿力学逻辑上是包含关系，但是量子力学和牛顿力学逻辑上却是并列关系。
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