牛顿运动定律的适用范围

17 世纪以来，以牛顿运动定律为基础的经典力学不断发展，在科学研究和生产技术上得到了极其广泛的应用，取得了巨大的成就。这一切不仅证明了牛顿运动定律的正确性，甚至使有些科学家认为经典力学已经达到十分完善的地步，一切自然现象都可以由力学来加以说明，过分地夸大了经典力学的作用。但是，实践表明，牛顿运动定律和所有的物理定律一样，只具有相对的真理性。

1905 年，著名的美籍德国物理学家爱因斯坦（1879～1955）提出了研究匀速相对运动体系的狭义相对论，引起了物理学的一场巨大革命。他指出，经典力学中的绝对时空观并不是直接从观察和实验中得出的。实际上时间、空间和观察者是相对的。根据相对论原理，物体的质量也不是恒定不变的，而是随着物体运动状态的变化而变化。1916 年爱因斯坦又发表了研究加速相对运动的广义相对论。运用这些理论所得出的结论和实验观察基本一致。这表明：对于接近光速的高速运动的问题，经典力学已不再适用，必须由相对论力学来研究。经典力学可以看作是相对论力学在运动速度远小于光速时的特例。

从 20 世纪初以来，原子物理学发展很快，发现许多新的物理现象（如光子、电子、质子等微观粒子的波粒二象性）无法用经典力学来说明。后来，在普朗克（1858～1947）、海森堡（1901～1976）、薛定谔（1887～ 1961）、狄拉克（1902～1984）等物理学家的努力下创立了量子力学， 解决了经典力学无法解决的问题。因此经典力学可以看作是量子力学在宏观现象中的极限情况。

总之，“宏观”、“低速”是牛顿运动定律的适用范围。