作用力

本文從力的概念、性質(zhì)以及力的作用原理對(duì)力進(jìn)行了介紹。雖然能力有限，但能子源力求把思維的觸角伸入到力的處女深處，感受精華的快樂(lè)！

一、力的概念

力(F)是物質(zhì)對(duì)物質(zhì)的作用。在中國(guó)古代，就對(duì)力有樸素的概念。在西方，伽利略首先突出了力的思想，但真正形成力的概念的人是牛頓。牛頓把物體和周圍環(huán)境之間的作用歸結(jié)成力的概念。從此力就成為物理這座大廈的脊梁，就成為物體與物體之間一條不可代替的紐帶。牛頓力的作用體現(xiàn)出三要素，即力的大小、方向和作用點(diǎn)。力的三要素是牛頓力學(xué)分析的精髓，也是經(jīng)典力學(xué)的基石。而從力的本質(zhì)來(lái)講，力是質(zhì)能場(chǎng)與質(zhì)能場(chǎng)之間的一種接觸性碰撞。

二、力的性質(zhì)

第一，物質(zhì)性。力是物質(zhì)對(duì)物質(zhì)的作用，脫離物質(zhì)的力是不存在的。一個(gè)物質(zhì)受到力的作用，必然有另一個(gè)施力物質(zhì)給予施力，說(shuō)到力必然同時(shí)存在施力物質(zhì)和受力物質(zhì)。另一方面，力的作用過(guò)程，必然存在物質(zhì)之間某些方面的交換或改變，比如能量的交換、粒子的交換，或其它性能、信息的改變。

第二，作用性。力是物質(zhì)對(duì)物質(zhì)的作用，這種作用是相互的，也是直接的。相互性體現(xiàn)在牛頓第三定律中的作用力和反作用力的關(guān)系上面。直接性是力的內(nèi)稟性。中學(xué)物理中力的作用，有接觸力(如摩擦力)，也有非接觸力(如電磁力)；接觸力的直接性，一目了然；非接觸力其實(shí)是隱性接觸的表現(xiàn)而已。我們知道受電磁力的物體，必須進(jìn)入所在的電磁場(chǎng)才能受其力，而電磁場(chǎng)是場(chǎng)源的一種物質(zhì)能量場(chǎng)，這樣我們可以把場(chǎng)源及其電磁場(chǎng)，看作是一種物質(zhì)能量場(chǎng)，那么受電磁力的物體必須和這種場(chǎng)接觸才能受其力，故電磁力確切地說(shuō)也是一種接觸力，即電磁力也是地地道道的直接性作用力。故，力實(shí)質(zhì)是質(zhì)能場(chǎng)與質(zhì)能場(chǎng)之間的作用，這種作用具有相互性、直接性、接觸性。

第三，運(yùn)動(dòng)性。力的運(yùn)動(dòng)性，表現(xiàn)在兩個(gè)方面。

其一，作用的運(yùn)動(dòng)性。力的作用實(shí)質(zhì)上是兩個(gè)質(zhì)能場(chǎng)之間的碰撞過(guò)程。宇宙萬(wàn)物都在運(yùn)動(dòng)之中，運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中發(fā)生了碰撞就產(chǎn)生了力。另一方面，力的作用還存在傳遞性。相互碰撞的質(zhì)能場(chǎng)，通過(guò)力的傳遞粒子在場(chǎng)中或場(chǎng)與場(chǎng)之間傳遞力，而這種傳遞必然涉及運(yùn)動(dòng)性(比如，光子傳遞電磁力、引力子傳遞萬(wàn)有引力等等)。

其二，效果的運(yùn)動(dòng)性。中學(xué)物理中說(shuō)，力的作用效果是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變或物體發(fā)生形變。形變是物體形狀的改變，形狀的改變必然涉及微觀粒子運(yùn)動(dòng)的改變；同時(shí)可能伴有內(nèi)能的變化，而內(nèi)能的變化也離不開(kāi)微觀粒子運(yùn)動(dòng)的改變。所以物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變和形變都是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，只不過(guò)一者是宏觀方面的變化，而另一者是微觀方面的變化。即力的作用效果是，力使物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，這種改變或是速度大小的變化，或是速度方向的改變，或是二者兼得；這種改變或從屬于微觀，或從屬于宏觀，或二者兼得。

力的作用原理

一、力的作用原理

場(chǎng)論理論認(rèn)為，宇宙萬(wàn)物都有其能量，有能量的物質(zhì)在其周圍形成一個(gè)能量場(chǎng)，稱之為時(shí)空質(zhì)能場(chǎng)，簡(jiǎn)稱質(zhì)能場(chǎng)。物體之間力的作用實(shí)質(zhì)上是質(zhì)能場(chǎng)與質(zhì)能場(chǎng)之間的碰撞，宏觀物體可能會(huì)接觸；但微觀粒子幾乎不會(huì)接觸或者根本不可能直接接觸，直接接觸的是兩個(gè)小小的場(chǎng)。所以物體之間的作用力從微觀層面理解，實(shí)質(zhì)上是質(zhì)能場(chǎng)之間的一種接觸性碰撞(詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)場(chǎng)論動(dòng)力學(xué))。

二、力的作用過(guò)程

上面說(shuō)，力實(shí)質(zhì)上是質(zhì)能場(chǎng)之間的一種接觸性碰撞。這種碰撞的具體過(guò)程又是怎樣完成的呢？下面我們舉個(gè)例子看看：

假設(shè)現(xiàn)在有兩個(gè)質(zhì)能場(chǎng)A、B在O點(diǎn)發(fā)生了碰撞(場(chǎng)源分別用A、B表示)，這一碰撞實(shí)際上是A場(chǎng)在O點(diǎn)的場(chǎng)域物質(zhì)a和B場(chǎng)在O點(diǎn)的場(chǎng)域物質(zhì)b之間的相互碰撞，且這兩個(gè)碰撞具有同時(shí)性、等效性。碰撞后各自依賴自身的場(chǎng)性把碰撞的作用過(guò)程全息性的傳遞給自己的場(chǎng)源A、B。如果碰撞地點(diǎn)O與場(chǎng)源距離近，以至于可忽略不計(jì)，則可以認(rèn)為是場(chǎng)源物質(zhì)之間的碰撞，比如兩個(gè)小鐵球之間的碰撞。如果碰撞地點(diǎn)O與場(chǎng)源距離太遠(yuǎn)，則這種碰撞就不能簡(jiǎn)單的認(rèn)為是場(chǎng)源之間的一種接觸性碰撞。如帶電小球B在場(chǎng)源A的O點(diǎn)受到電場(chǎng)力，實(shí)質(zhì)上是小球B和A在O點(diǎn)的場(chǎng)域物質(zhì)a發(fā)生了碰撞，然后場(chǎng)域a把碰撞過(guò)程傳遞給場(chǎng)源A，即我們說(shuō)B在O點(diǎn)受到電場(chǎng)力。如果兩個(gè)遠(yuǎn)方的電場(chǎng)A、B在O點(diǎn)碰撞，我們說(shuō)場(chǎng)源A、B發(fā)生了相互作用力，但實(shí)際上是O點(diǎn)的場(chǎng)域物質(zhì)a場(chǎng)與b場(chǎng)發(fā)生了碰撞。從微觀上說(shuō)，a點(diǎn)場(chǎng)和b點(diǎn)場(chǎng)是力的作用者；但a、b分別由A、B決定，且碰撞過(guò)程全息性的傳遞給A、B，所以在宏觀上看A、B是施力物質(zhì)和受力物質(zhì)。這就是力的作用過(guò)程以及力的微觀與宏觀的關(guān)聯(lián)性。

綜上所述，力是物質(zhì)對(duì)物質(zhì)的作用，這種作用是相互的、直接的、接觸的，作用過(guò)程是在物質(zhì)運(yùn)動(dòng)中通過(guò)場(chǎng)碰撞進(jìn)行的，其作用結(jié)果是改變了物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。能子源版權(quán)，違之必究！