2.问题的严重性

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1、2•问题的严重性牛顿力学是整个物理学的基础，同时也是近代科学的基础，如果没有牛顿力学也就没有现代科学.美国科学史家贝纳徳•科恩这样转述爱因斯坦1955年4月3日说的话：“回顾牛顿的全部思想，他认为牛顿的最伟大成就就是他认识到特选参照系的作用.他十分强调地把这句话重复了儿遍.我觉得这是有点令人困惑的，因为今天我们都相信，并没有什么特选系，而只有惯性系；并没有一种特选的构架一一甚至我们的太阳系也不是一一我们能够说它是固定在空间中，或者具有某些为别种体系所不可能有的特殊物理性质.由于爱因斯坦自己的工作，我们不再（象牛顿那样）相信绝对空间是静止的或者是

2、运动的特选系•在爱因斯坦看来，牛顿的解决是天才的，而且在那个时代也是必然的.我记得爱因斯坦说过这样的话：'牛顿啊……你所发现的道路，在你那个时代，是一位具有最高思维能力和创造力的人所发现的唯一的道路.'”力学的全部发展过程（包括其形成过程）一直同参照系统变更时扩大物理客体不变性概念的范围联系在一起的.在十七世纪不仅已然判明物体的结构与坐标系的选择无关，而且也明确了从一个坐标系过渡到另一个相对它作匀速直线运动的坐标系时，力和加速度之间关系的不变性.这就是用现代物理语言陈述的伽利略伟大发现的内容，它是近代自然科学的真正起点.倘若地球不是一个被赋了特

3、权的参考物，倘若宇宙间根本就没有这种物体，这就表明空间中所有的点和所有的方向都是平等的，即空间是均匀的，各向同性的.这就是近代自然科学的屮心思想,它发现于十七世纪并一直延续到今.爱因斯坦说过：“牛顿力学是整个物理学的基础，同时也是近代科学的基础，如果没有牛顿力学也就没有现代科学.牛顿是完整的物理因果关系创始人，而因果关系正是经典物理学的基石.人们不要认为牛顿的伟大工作真的能够被这一理论或者任何别的理论所代替.作为口然哲学（指物理学）领域里我们整个近代概念的结构的基础，他的伟大而明晰的概念,对于一切时代都将保持它的特殊的意义.”恩格斯曾经写道：“

4、在力学中，……人们所关心的不是运动的起源，而只是它的作用.牛顿发现了三大运动定律,开创了科学运动力学的研究•”这说明三大运动定律曾经推动了科学的发展和进步,这将永远记录在科学史上.牛顿一生的重要贡献是集16、17世纪科学前驱们成果的大全，建立起一个完整的力学理论体系,把天地间万物的运动规律概括在一个严密的统一的理论之中,这是人类认识自然的历史中笫一次理论的大综合.开耳芬勋爵在1884年宣称：“在我没有给一•种事物建立起一个力学模型之前，我是永远也不会满足的.如果我能够成功地建立起一个模型,我就能理解它，否则找就不能理解.一切物理现彖都能够从力学

5、的角度来说明，这是一条公理，整个物理学就建造在这条公理之上.”这个“力学”不是简单的机械力学，而是某种运动、演化与某种相互作用间的因果关系的理论、学说.著名的拉普拉斯(Laplace)则说：“自然系统的当前状态很明显是其在前一瞬间的状态的结果；如果我们想象某一位天才在一给定吋刻洞悉了宇宙所有事物I'可的全部联系，那么他就能够说出在过去或未来任意吋刻所有这些事物的相对位置、运动及总作用……•”为了确定由这些巨大天体组成的系统在若干世纪钱活若干世纪后的状态，数学家们只要在任一时刻通过观察测定其位置及速度就行了.”而开尔文(Klvin)则表示：只有对

6、我所研究的事物建立了力学模型，我才感到满意，如果我成功的建立了这样的模型，我就理解了，否则我就还没理解.(1)统一性思想统一性思想是人类思想领域最早萌芽的思想之一，也是深刻地纳人人类思想结构中的科学信念之一.在科学史上高度赞美统一性思想，并在科学研究中自觉而有效地运用统一性思想的科学家是爱因斯坦.他在统一性思想指引下创造的科学奇迹，使统一性思想在科学界获得了广泛的重视和声誉，成为一个普遍的科学思想和方法论原则.“从那些看來同直接可见的真理十分不同的各种复杂的现象中认识到它们的统一性，那是一种壮丽的感觉.”CIJ统一性思想作为第一位的科学指导思想

7、和直接的方法论武器不仅广泛运用在他早期的科学探索屮，而且引领和统摄了他的其他一系列重要的科学思想.从根木上说，狭义相对论就是因为经典物理学理论体系的内在逻辑的不统一性一一牛顿力学与电动力学的不统一性而创立的.按照统一性思想不能允许所有的惯性系从动力学的观点看來是等效的，但根据光学测量又是可分辨的.爱因斯坦认为，“只要人们坚持整个物理学可以建筑在牛顿运动方程的基础之上这一见解，那就不能怀疑，自然规律可以参照于相互作匀速(没有加速度)运动的坐标系中的任何一个，其结果都是相同的(相对性原理).”但是，麦克斯韦电磁理论是以有一种静止的、不动的光以太的假

8、设为基础的，它的基本方程在应用洛伦兹变换方程时，不能转换成同样的形式.而“边克耳逊和莫雷的试验正好证明，在根据洛伦兹理论看來相对性原理不成立的地方，现