动量守恒定律

一、动量守恒定律的哲学思考

早在公元四世纪时,古希腊的原子论者伊壁鸠鲁就指出:“原子在虚空中被带向前进而没有东西与它相碰撞时,它们以相等速度运动.”这已表明,在不受外力阻碍情况下,运动将永不消灭的思想.古代的许多哲学家都具有这种思想,认为自然界中的运动是永恒的,它永远不会不留痕迹地消失,也不会从虚无中创生出来.由于这些哲学家所说的运动包括各种各样的变化,而对于这种广义的变化不可能建立某种通用的量度单位.因而古代关于运动既不能创生,也不能消灭的这种一般性的概念,不可能用严格的数学语言加以表现,因而长期以来有关自然界中运动守恒的思想也只能是一种定性地描述与哲学的思辨.

当历史进入十七世纪,法国哲学家和科学家笛卡儿继承了古代哲学家关于自然界中的运动是永恒的思想,并在他的哲学活动和科学活动中认为,已经发展的初具规律的力学是自然界一切现象的基础.自然界中所发生的一切变化应当能够用物质的机械运动来解释.而机械运动在当时已经是可以量度的.机械运动的量度可以通过测量物体的速度和物体的“量” 来进行.笛卡儿认为所谓物体的“量”可以理解为物体的线度、体积、重量、质量.在这里,用今天的语言说,物体的“量”是指物体的质量,但在当时,还没有对质量进行严格确切的定义.笛卡儿认为,物体的动量可以用物体的速度与物体的“量”(质量)来度量.并声称,世界上所有物体总的动量是不变的.当两个物体发生相互作用时,例如碰撞时,虽然每个碰撞物体的速度改变了,因而它们各自的动量也改变了,但参与碰撞的物体的总动量仍然是个常量.笛卡儿在 1644 年出版的《哲学原理》一书中指出:“物质有一定的量的运动,这个量是从来不增加也不减少.当一部分物质以两倍于另一部分的物质的速度运动,而另一部分物质的量却大于这一部分物质两倍时,我们应该认为这两部分的物质具有等量的运动.当一部分的运动减少时,另一部分运动就相应的增加.”他还认为运动量守恒是自然界一条根本规律,他并从这条规律中导出了惯性原理.

从这里可看出,动量守恒定律的建立是守恒思想发展的必然结果,但在这里还缺乏相应的实验探索与理论研究.