现代物理否定了牛顿三大定律,为什么还要学习?首先,谈论这个问题一定要跳出经典物理学的认识世界的范式。提出这个问题本身在认识论上就是经典物理学认识方法。
牛顿的三大定律在十九世纪末和二十世纪初,和麦克斯韦方程、统计热力学一同达到了当时物理学的顶峰,合并起来称为经典物理学。可以解释当时几乎全部的物理现象,直到今天,在人感官所认识的日常生活里,经典物理学依然是有其非常完美的解释和适用性。从认识论角度看,经典物理学依然符合人的感官所认识的世界,但其理论基础是绝对论,因果论,客观性。简单的说就是认识这个世界理论是建立脱离观察者者的角度去认识物体。理论具有客观性,无论谁去观察均应是一样的结果。这样的认识论,也就经典物理学的时代认识世界所提出的理论具有绝对真理性。就象这个题目所提出的问题,认为现代物理已经否定了牛顿三大定律,这种问法就是认识论上的绝对性。认为现代物理学,也就是相对论和量子力学是真理,牛顿三大定律不是真理。这种看法就是停留在经典物理学年代的看法。
现代物理学不仅仅是其数学上的复杂性,使得一般不是理论物理研究者很难懂。其最关键和核心的问题是,现代物理研究所的问题已经超出我们普通人的经验体系。物理学家无论如何用很形象化的事物去解释,但依然无法让人化为自己理解的形象化认识。只能用数学的方式去解释。这是人由于感官所带了认识世界放局限性。
简单的说量子力学下的微观世界,已经无法逃离观察者的影响,任何一次试验和观察都有观察者的干扰。无法也不可能有事实上的绝对旁观,每次的试验都有不同的结果。最终理论只有概率论上的结果,这就是爱因斯坦和波尔世纪之辩的根本。为了向大众形象解释这个问题,只能提炼出薛定谔的猫的形象化解释来描述一个测不准原理,但实际研究理论物理的可能知道,这可是厚厚的一本书的书的事。有人说这有什么用啊研究这个,唉!只能简单放说,我们现代化的生活已经离不开量子力学。以经典物理学的理论范围是不可能发明计算机的芯片的。量子力学研究的尺度太小了,很多的演变过程观察已无法进行,很多的解释只具有相对性,并不像经典物理学那样有自然而然的理所应当的看法。
在爱因斯坦的广义相对论下的宏观世界,也是超越我们人类感官所认识的范围。从空间角度上,无论如何描述,已经是我们无法到达的距离,从时间的角度,研究的问题已经远远的超越了人类的存在的历史。在你有限的人生里你是无法观察和理解这么宏大的问题的。在这个尺度上的问题也是存在人的问题。
通过以上的理论体系的解释,发现现代物理学中,人的认识才是问题核心。从中得出理论的相对性。简单的解释就是真理只有在证伪时才是真理。就是说,这个理论只有被证明其在某一范围是错的时候 才能说明其理论的正确性,就是说物理的理论都有其适用范围。如果你说你的理论就是真理,放在什么地方都适合,那对不起,你的这个理论具有自说自话自圆其说的本事,那这个理论就不是物理问题了,那是神学,或是宗教信仰问题,和物理无关。
所以,现代物理学不是否定牛顿的三大定律,而是界定了牛顿三大定律的适用范围,否定的只是牛顿三大定律的背景后的认识论。在人的日常经验体系中,牛顿三大定律依然有着完美精确性,依然有着对事物的完美解释,而且其数学公式具有非常优美的简单和统一性。我相信谁家买菜也不会精确到毫克吧?这就是依然要学的道理,学习三大定律也是物理学的入门最基础理论和数学锻炼。如果连这都学的得迷迷糊糊,那现代物理学的东西就不要再提。
不说全部都是吧,但现在大多数民科的问题,就是经典物理学这个还没弄清楚就谈论现代物理学,而且是用经典物理学的方法去证明现代物理学的东西,往往犯得都是低级错误。