笛卡儿的碰撞理论

最早建立碰撞理论的是笛卡儿，他是一位著名的哲学家，也是一位数学家。物理学的研究虽不太多，但他从哲学上给物理学开辟道路，对当时和后来的物理学有过深远影响。笛卡儿主张整个世界是物质的，各种自然现象都可用力学通过数学演绎作出解释。

■图 1−9 马尔西的碰撞示意图

1644 年，笛卡儿在他的《哲学原理》一书中系统地发挥了这一思想。尽管他错误地把自然规律归之于“上帝”的安排，但运动量守恒的思想却有极为重要的意义，他写道①：

“在我看来，显然是上帝而不是别的什么，以其万能的威力创造物质时就赋予其各部分以运动或静止，也就是他，以后又按其惯常的方式将各部分初始的运动量和静止状态保存在宇宙之中。因为运动固然只是被推动的物质的一种状态，然而，总的看来却是一个永不增减的量；虽然某一部分的运动量会时多时少。”

接着，笛卡儿提出了运动量的定义： “当一部分物质以两倍于另一部分物质的速度运动，而另一部分物

质却大于这一部分物质的两倍时，我们有理由认为这两部分的物质具有相等的运动量，并且认为每当一部分的运动减少时，另一部分的运动就会相应地增加。”

显然，笛卡儿在这里肯定了运动量就是物质的量和速度的乘积，不过他那时还没有建立“质量”的概念，也就没法用数学写出动量的表达式。

在这本书中，笛卡儿还总结了七条碰撞规律，但是由于他不了解动量的矢量性，又没有具体分析弹性碰撞和非弹性碰撞的区别，七条规律中只有两条是正确的，即：

两个以上大小相等，方向相反的速度碰撞的同样的物体，在碰撞后交换速度。
如果物体 A 大于物体 B，且 B 静止，则无论 A 的速度多么小，都将推动 B 沿着自己运动的方向以同样的速度运动，其中物体 A 将把与物体 B 相应的部分运动传给 B。

如果笛卡儿能把实验当作检验理论的依据而认真追查原因，也许他有可能纠正自己的错误，可惜他没有认识到这一点。由于他的学术在当

① R．Dugas，AHistoryofMechanics ，Routledge＆KeganPaul，1955， p．161．

时享有盛名，因此，他的模糊论点引起人们对碰撞理论的关注。