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关于平方反比律的来源.docx


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关于平方反比律的来源
一、平方反比律
平方反比律是物理学中最根本的数学关系
首先,质量空间系统的万有引力,是平方反比律;
其次,电场力的根本,电量空间系统的库仑力,是平方反比律。
其实,在能量空间扩散分布体系中,也是平方反比律——如爆炸力学的冲击波计算等
有人想过为什么吗?别跟大叔说是扭秤实验得到的,大叔问的是原理,不是经验。
其实,这个“平方反比律〞与物理,并无关系,它就是简单的纯几何问题
二、“平方反比律〞是作用效果与空间扩展的必然数学表达,是最简单的效果空间分布规律
这里的效果——包括质量引力〔万有引力〕、电荷相互作用〔库仑力〕等,总之,为了让我们今天讨论的,不局限于力学,我们的思想尽管放开。
为什么说是最简单,因为只有在完全理想的情况下〔无其他物体作用干扰的理想状态〕,才可以说是符合“平方反比律〞,比方,我们在计算库仑力的时候 ,就要求是“真空环境的两个独立的点电荷〞之间的作用,这就是理想情况,在理想情况中,可以排除干扰把问题看的更清楚。
三、平方反比律的数学本质——几何比例原理
有心的同学,在学****万有引力和库仑力之后,都会有一个小疑问——为什么是“平方反比律〞??难道就是老师说的“这个是实验结论〞或者敷衍的一句“背下来就OK〞?
不,不,不能这样学物理。一个缺乏本质理解的物理,只学了就忘的空中楼阁。要想学****好物理,就要尽量弄清楚它们,而不是尽量“记住〞它们,何必那么费力背呢?
大叔在1990年代初的高中时期,就面临过物理老师的上述答复,让人完全不满意的答复。但是很快,就自己弄明白了,“平方反比律〞其实是很简单的一个数学原理,只是用在物理中而已。
物体之间的这些非接触的相互作用,比方一个质点、一个电荷点对于一定距离的某处的作用,可以这样理解为一种场,常见的就是引力场、静电场。。。
在理想情况下〔真空、无其他干扰〕,场,是在整个三维空间均匀扩散分布的,就象节庆夜空的焰火,在天上炸开,形成一个不断扩展的球面。
以大家最熟悉的引力场为例,如果作为一种由中心质点A开始均匀球面扩散的能量E,那么站在离
A的距离R的位置B,能够感受到的单位面积的能量设为X=E/S怎么计算呢?
——很简单,总能量E是均匀分布在整个球面上的,
球面积公式S=4πRR,所以X=E/S=E/4πRR ∝ 1/RR,即“平方反比律〞。
大叔说的很细,其实就这么简单,就是一个均匀分布在三维空间分布的数学表达形式而已。“平方反比律〞,就这么回事。
于是,在物理学中有了这样一条:如果任何一个物理定律中,

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