导
读
《物理学的进化》是著名科学家、物理学奠基人艾·爱因斯坦和著名科学家利·英费尔德合著的科普名著，主要介绍了物理学观念从伽利略、牛顿时代的经典理论发展到现代的场论、相对论和量子论的演变情况，其中选择了几个主要的转折点来阐明经典物理学的命运和现代物理学中建立新观念的动机，从而指引读者怎样去找寻观念世界和现象世界的联系。全书不引用数学公式，文字通俗，举例浅显，编写体裁别开一面。
悟理学会将推出一个系列专题对本书进行分享，快来看看吧！
03
机械观兴起的哲学背景
哲学的推广必须以科学成果为基础。哲学一经广泛地被人们接受后，又常常促进科学思想的进步。在这种观点被推翻以后，会有意料不到的新发展，成为新的哲学观点的源泉。
最初的哲学观点
希腊哲学—自然哲学：把复杂的现象归结为几个简单的基本概念和关系；多为想象。
年前，德谟克利特提出只有原子和空位是实在。
依照习常的说法，甜总是甜的，苦总是苦的，冷总是冷的，热总是热的，颜色总是颜色。但是实际上只有原子和空位。就是说我们通常习惯于把感觉的事物当作是实在的，但是真正说起来，它们不是实在的，只有原子和空位是实在的。
理论和实验结合
理论和实验结合：从伽利略开始使用实验验证理论，理论不再单纯以直觉为基础。
力和物质是理解自然的一切努力中的基本概念
力学在各个领域取得了成功
亥姆霍兹提出“物理科学的任务.....把物理现象都归结为不变的引力或斥力，而这些力的强度只与距离有关。”
“一旦把一切自然现象都化成简单的力，而且证明出自然现象只能这样来加以简化，那么科学的任务便算终结了”
欠缺：力与距离的关系如何；为了不同的自然现象引进不同的力
04
物质动理论
机械观中最伟大的成就—物质动理论。
用简单的力的相互作用解释热现象。
在一个密闭容器里装着一定质量和一定温度的气体，把气体加热就提高了温度，同时提高了能量。热上升了。
热，能量如何解释？
如果我们认为每一个问题都是力学问题—热必须是机械能，动理论就是用这种方法来表达物质的概念。
气体是无数个分子的集合，分子朝各个方向运动，相互碰撞，并且在每次碰撞后改变自己的运动方向。气体分子中必有一个平均度，平均动能。容器中热越多，平均动能越大。
那么热不是与机械能不同的能力，它就是分子运动的动能。
任何一个温度都对应着每个分子一定的平均动能。
容器的内压力---大量分子不断撞击，反抗着作用在活塞和重物上的向下作用的重力，因此可以使活塞保持在一定的高度上。在一个方向上有不变的重力作用，在另一个方向上是分子大量不规则碰撞。
如果活塞下降一半，容器温度不变：分子比过去更加紧密，平均动能不变，但是撞击频率增加，总的力大一些，同样此时的重力也更大。
两个容器，有体积相同的两种不同气体，温度相同，压力相同：平均动能相同，受相同的力的撞击，那么可以假定每个容器的分子数相同。表明在一定温度和压力下，在既定的容积中的分子数不是某一气体独有的，而是一切气体共有的。
物质动理论不仅应用在气体，还应用在液体中。如布朗运动。
布朗运动—
当我观察这些浸在水中的粒子时，我发现很多都在不停地运动着，在经过多次重复后，我确信这些运动既不是由于液体的流动也不是液体蒸发所引起的，而是属于粒子本身的运动。
布朗观察到的是粒子的不停的扰动。布朗使用了不同植物的花粉，发现只要使用的花粉足够小，都会出现这样的现象。进一步发现无机物，有机物都会出现这样的现象甚至包括石头研磨的粉末。
对这种无规则的运动该如何解释？对于水中的阻力该如何解释?这些都可以通过物质动理论解决。
虽然我们不能观测到像物质动理论描述的那样的运动轨迹，但是我们可以假定把水看成粒子的集合体是正确的，那么我们看到的布朗粒子是受到了更小的水粒子的撞击，如果被撞的粒子足够小就会发生布朗运动。而且它的发生也是由于碰撞的不规则性和偶然性，因此我们也观察不到运动的结果。如果我们对布朗运动做定量的研究，我们也可以得出分子的质量，因为布朗运动与不可见的撞击分子有关，那么撞击的分子就有一定的能（质量和速度）。
物质动理论把一切现象的解释都归结为物质粒子间力的相互作用，哲学预示已经实现了
总结：在力学中假如知道了一个运动物体现在的运动状态和作用在它上面的力，那么它未来的路径是可以预言的，它的过去也是可以揭示的。经典力学暗示机械观可以无例外的应用在物理学的任何部门，所有的现象都可以用引力和斥力来解释，而这些力只与距离有关，并且作用于不变的粒子之间。物质动理论则形成了一个成功的物质结构图景。
这期的分享就到这里了，大家有没有收获满满呢？我们下期再见！
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