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作用学基本原理
王昌益
蓬莱市国土资源局
绪论
随着人类生产与科学的飞速发展,人们对科学理论水平的要求越来越高,对现有的传统科学理论不断提出这样和那样的质疑。例如,在工程生产与工程力学研究与实验过程中,人们针对“力不变、变形量不断增大”现象、“变形随着作用时间的延长不断增大;力大,变形速度大;力小,变形速度小;但力大而作用时间短所产生的变形量不一定很大;力小而作用时间长所产生的变形量有时很大〔如滴水穿石就是在小力作用下产生较大变形的很好例证)…”现象等对力学关于力就是作用的思想提出了质疑;针对“变形与作用间的直接关系规律”对工程力学与材料力学的科学性提出了质疑;针对“具有统一规律的大自然和不能统一的自然作用理论对物理学的科学性提出了质疑”;… 各种质疑反映了人们对传统基础理论中存在许多不科学性问题要求整改的迫切愿望。
力学是传统基础理论的核心,它是一门应用非常广泛的基础理论科学,它直接用于指导人们从事生产实践与科学研究。目前,在生产建设与科学研究中,人们仍然应用力学作指导理论。然而,根据笔者近20多年来的研究得知,在力学中存在许多不科学性问题。由于历史与认识的局限性,力学关于作用及其与自然演化之间关系规律的认识存在很大缺陷。归结起来,力学中存在的缺陷共有以下几点:(1).力学对作用、作用量和力的本质含义认识不足:力学不认识“作用是自然界中存在的关于物体使它物体发生变化的一种现象;作用量是指作用现象的量,是指在作用时间内作用物对受作用物构成作用的量;力是指在一瞬间或单位时间产生的作用量”;力学认为,“力是由作用物的作用本领产生的作用”,所以才有“到目前为止,人类发现了四种自然作用(自然力)”的力学论述;….力学这种关于“物的力产生作用”的学说是在“神的本领产生作用”的神作用说基础上产生的;力学是从神学观念中脱胎而出的“作用学假说”,所以,它保留了神学关于“物的本领产生作用”的错误思想。在力学中,“力就是作用,力也是作用量,作用量就是力、就是作用现象”,概念十分混乱;这种概念不清、认识模糊现象给人们的生产与科研活动带来极大恶果。(2).力学对力、合力、阻力三者的本质及其相互间的关系规律认识不足,不认识合力是虚力、阻力等于实力的负值等客观规律;(3).力学不认识作用与变形之间关系规律的本质,不认识作用与变形之间存在的非常简单的直接关系式;(4).力学不认识相对运动的本质,不认识四种自然作用的本质及其统一规律;(5).力学不确切了解相对动量在碰撞现象中起关键性作用,所以,在“动量起决定作用”的牛顿思想指导下建立起来的牛顿三大力学定律和动量守恒定律都存在一定的科学性问题;(6).力学不认识物质关系变化是自然发展演化的基本现象,不能很好地指导人们研究自然体的演化规律,不能很好地指导人们预测未来事件的发生并提前防治自然灾害。
传统基础理论中存在的种种缺陷不消除,不仅更完善、更科学的基础理论难以建立,而且,诸多生产难题与科研难题和科学预测难题永远难以解决。例如,在工程建设过程中,要使工程建设既能保证使用要求的服务年限,又能确保花钱最少、最为经济,就必须准确计算工程将会受到的外作用量和准确选择相应的材料。按照传统力学与工程力学理论,我们很难做:要么不能满足使用要求,要么浪费材料。因为传统理论不能准确计算工程将受到的作用总量、不能准确计算材料和工程的使用期限。再如,不破除“力是作用或是作用物的本领”思想,人们就不能建立正确的作用学思想。如果没有正确的作用学思想作指导,人们就不能准确预测象地震、火山一类自然灾害发生的时间、地点与强度,就不能做到防患于未然。所以,我们必须尽块建立更科学的作用学理论。
然而,长期以来,很少有人能够破除封建迷信和“定律迷信”等束缚、完全面向自然的现实状态、在大自然中探索揭示大自然这种自然统一的基本规律、建立具有普遍性指导意义的、科学理论水平更高的基础理论。所以,真正的作用学理论直到进入21世纪还尚未得到建立与完善。
作用学是关于作用与自然或自然体发展演化一般关系规律研究的科学。作用学是在自然科学诞生、发展与完善基础上建立起来的一门新兴的基础理论科学。概括来说,作用学研究的基本对象是自然或自然体的运动、作用和变化三个基本现象或物质关系或质空关系变化现象,更准确说,作用学是关于自然发展演化一般规律研究的科学。作用学研究的内容主要是作用与自然物演化之间的定量关系规律,但所涉及的内容包罗万象。
作用学研究的目的与任务:(1).揭示作用学基本概念的本质及其相互关系规律,为建立作用学基本理论体系奠定基础;(2).揭示作用与合作用、阻碍作用之间的对立统一规律,建立作用学对立统一理论;(3).揭示物质关系变化规律,认识相对作用规律;(4).揭示作用的本质与统一规律,创立自然作用统一理论;(5).揭示作用与变形之间的直接关系规律,为建立指导工程建设与工程演化研究的理论或建立工程作用学奠定基础,为科学预测奠定基础;(6).揭示地球或地壳演化规律,建立地球动力学;…
作用学建立的理论依据是力学定律和对立统一规律。虽说力学理论体系中存在许多不科学性问题,但绝不可否认,在力学中有许多来自生产实践与科学实验的科学思想与内容,这些科学思想与内容仍然具有指导价值。在本文关于作用学的建立研究中,这些科学思想与内容构成了指导作用学理论建立的理论基础。作用学建立的方法是理论推导、实验分析、实际观测、论证与检验相结合的方法。作用学是在揭示传统自然科学基础理论中存在的种种缺陷基础上建立起来的,它保留了传统基础科学理论中的科学内容,删除了传统基础科学理论中的错误内容,从而使自然科学基础理论水平获得较大提高。作用学是一门非常有用的基础理论科学。无论是在生产建设还是在科学研究过程当中,无论是在实际生产问题的解决过程还是在灾害预测与预防研究过程中,无论是研究解决自然科学还是研究解决社会科学问题,作用学都有着非常巨大而不可替代的指导作用。
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