牛顿运动定律的适用范围

自从 17 世纪以来，以牛顿定律为基础的经典力学不断发展，取得了巨大的成就。经典力学在科学研究和生产技术中有广泛的应用。经典力学和天文学相结合，建立了天体力学。经典力学和工程实际相结合，建立了各种应用力学，如水力学、材料力学、结构力学等等。从行星的运动到地面上各种物体的运动；从大气的流动到地壳的变动；从设计各种机械到拦河筑坝、修建桥梁和高楼大厦；从人力车、马车的运动到汽车、火车、飞机等现代交通工具的运动；从抛出石块到发射导弹、人造卫星和航天飞机—

—所有这些关于宏观物体的运动问题，都服从经典力学的规律。但是，牛顿定律和一切物理定律一样，也有它的适用范围。

处理宏观物体的低速运动（远小于光速）问题，经典力学是完全适用的。20 世纪初，著名物理学家爱因斯坦（1879～1955）建立了狭义相对论， 它指出，处理接近于光速的高速运动问题，必须用相对论力学，经典力学是相对论力学在低速时良好的近似。

经典力学一般也不适用于微观粒子。19 世纪末和 20 世纪初以来，人们对物质世界的研究深入到原子内部，发现电子、质子、中子等微观粒子的运动规律一般不能用牛顿运动定律来说明。20 世纪初期，人们建立了量子力学，用来描述微观粒子的规律性。

相对论和量子力学的出现，说明人类对自然界的认识更加深入和扩展。这并不表示经典力学失去意义，而是使人们认识到经典力学有它的适用范围。经典力学只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；经典力学只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子。这就是牛顿定律的适用范围。