马英卓

提要

美国科学家质疑"万有引力定律"，中国科学家的反映是"基本定律"不容质疑。问题是"引力定律"是否是基本定律？基本定律又是什么涵义？基本定律就一定精确吗？

北京青年报2001年5月18日有一篇名为《万有引力失灵了吗？》的报道（见网站《当代物理--物理论文集》的"国外新闻"栏目），我看了此报道之后，有感而发此篇议论。我认为从表面意义上的角度，美国的科学家与中国的科学家的提法都对。实际上美国与中国的科学家都把引力定律当作了"基本定律"，如果不把它当作"基本定律"，美国科学家也就不质疑它了；既然是确定的"基本定律"，中国科学家当然认为不容质疑了，而要寻找其他的解释。[人的思维有一个缺点，一旦在现象事实方面有与原来理论有冲突（反常）的地方，为了保护原来的理论--也就是被科学哲学称为"范式或科学研究纲领"，就必然要寻找其它的理由来解释。]问题在于引力定律是不是基本定律，如果不是，那我们为什么把它当作基本定律来运用。

基本定律就是理论体系的"公理"定律，是思考的出发点，是逻辑的原始出发点--原始大前提，不是由其他定律推导出来的定律。而我认为引力定律不是基本定律，理由有二：

其一，牛顿力学理论体系的基本定律是其三定律。而其三定律没有包含"重力"方面的内容，作为"重力"方面内容的补充，不得不把引力定律当作基本定律来运用了。实际上，引力定律是牛顿三定律的（概念上的）"导出"定律，因为由于自由落体是加速运动，从其第一第二定律为出发点（牛顿力学理论真正的"范式或科学研究纲领"。一定要注意，牛顿第二定律是其第一定律的数学表达式。），从而认为自由落体运动的原因也是由于外力造成的，于是，就"发现"了万有引力。所以，引力定律不是基本定律。

其二，仅从引力定律公式产生的过程角度来看，在牛顿时代以前及同时代，其他许多人已经得出了"太阳系"（仅仅在此范围）行星公转的向心加速度依距离太阳平方反比分布规律（真正的经验公式，不是基本定律）。由于牛顿发现了地面上的重力（重力加速度）与"太阳系"中的卫星及行星公转的"向心力"（还是牛顿三定律的"范式"）是同一性质（是伟大的发现），（然而把此同一性质当作同一种"力"--错误的转化开始了。）再下一步，又依重力大小还与表现重力的物体（地面上的）的质量有关系，同时又把"平方反比律"人为"加"上了质量（中心质量，实际上是太阳的质量。），引力定律产生了。然后，问题又转化了，抛开了"中心质量"与地面上的"质量"的区别后，引力开始"万有"了。于是，在我吃饭的时候，我饭桌上的"烧鸡"与我也就有了"引力"（可不是因为我饿了，烧鸡对我有吸引力的"力"）。引力定律中的"平方反比律"本来是"宇宙"（太阳系）中的现象范围，就无形地被人为地扩大到了"一切"的范围，这是人的思维的错误。仅从此角度，就说明了"引力定律"仍是经验公式，不是基本定律。把一定范围的经验规律人为地无限扩大，有时可以产生"伟大"的发现，但是，同时又是风险极大的"发现"，非常容易造成极大的认识错误。这也就是科学哲学家波普尔"证伪主义"能够可以成立且有"用武"的地方。因为，我们人的思维的归纳（经验）语言（不仅仅是语言，也是认识。）一般都用"所有格"。

美国科学家说在宇宙尺度水平上，牛顿的"万有引力定律"就不再有效，也就是说"万有引力定律"存在局限性，只在一定条件下成立。实际上是说反了，"万有引力定律"恰恰是在宇宙尺度（太阳系尺度）上有效。在我们与我们饭桌上的"烧鸡"之间，恰恰没有一点"效"。有效不等于精确，因为"引力定律"是经验公式。引力定律仅在"九大行星"范围内"精确"（也不是绝对的），因为"平方反比律"就是由此得出的。在"冥王星"轨道之外，或在"水星"轨道之内，就不一定绝对按平方反比律。所以，"先驱者11"、"伽利略"以及"尤利西斯"等探测器偏离按照"万有引力定律"计算的轨道，是很正常的。如果把此"偏离"现象当作另外的什么莫名其妙的"力"在起作用，则是不正常的，这是我们思维的"不正常"。

经验公式不一定精确，是不是理论的基本定律就一定精确了？这要从什么角度来看了。基本定律是"人为"规定的，当然在理论内部是精确的了。但是，基本定律如果要运用到实践中去，一般的来说，必须经过"经验命题"这个中间环节，才能与现象世界建立"联系"，所以，同样不会是"精确"的。牛顿惯性定律是基本定律，产生它的"经验命题"是"同一质量同一初速度的物体阻力大则运动的距离短，阻力小则运动的距离长。"所以，我们把牛顿惯性定律运用到实践中去，就得通过此"经验命题"来与现象层次建立联系。因为我们不可能看到"物体在没有外力的作用下，永远地做匀速直线运动"。

说一千道一万，产生这些纠缠不清的问题的根源，还是由于牛顿力学体系本身的缺陷所造成的。在没有重力场的前提下，牛顿力学体系（牛顿第一第二定律；注：牛顿第三定律是力学体系定律，不受有没有重力场条件的限制。）才成立。在重力场的前提下，牛顿力学体系不成立。引力是对"重力"本质的错误认识。爱因斯坦认识到了"重力"的本质，但是又在"空间"的方面走了弯路，"就像他的光线在引力场中走弯路一样"，把物体本身的"惯性与重性"同一的认识，转化为抛开物体的"参考系变换"的问题了。我们必须把没有重力场空间与有重力场空间作为认识的前提，才可以捋清我们的思维。而有重力场空间的参考系是确定的，因为在重力场的中心都有一个"特殊质量（可不是什么引力质量）的"天体，这个"天体"就是确定的参考系。如果没有此前提的认识，我们的思维永远是在"逻辑循环"的怪圈中打转。比如：没有"特殊物体"（整体天体）与一般物体区别的认识，就会产生引力场是由于其中心"质量"，质量又是产生引力场的根源，于是，质量又是产生"引力"的根源，引力还是"力作用"，而"场"的存在又没有意义了。目前在此方面的许多争论与探讨的问题，都是毫无意义的，是在引导一些人消耗一生的精力或消耗许许多多人的精力。相对论把人们"相对"得晕头转向。当我们问一位幼儿园里的儿童，你数一数屋子里有多少人时，这个儿童就说有六个，实际上是七个，你就会笑话他，因为他没有把自己算进去。然而，我们在"相对论"的问题上，是在犯同样的错误。狭义相对论的光速不变（与光源的运动无关）的假设本身就是意味着有绝对参考系背景，否则，光速本身又是怎么判定的呢。当你在描述"相对"的时候，你别忘了你自己本身就是参考系，你自己本身就是一个物体。在这方面，可不像判断那位儿童的错误那么简单了，因为我们每个人在看别人的描述时，自己又不是"旁观者"了，也身临其境了。不要为没有绝对参考系而发愁，因为我们在客观世界里总可以找到我们需要的参考系。

我们为什么把"万有引力定律"当作了基本定律，就是因为牛顿力学体系（三定律）没有对"重力"有正确的认识，不得不把"引力定律"硬塞进来充数，自欺欺人地当作基本定律。我们目前缺乏的正是对牛顿力学与"重力"的统一的认识，否则，今天就没有那么多的人在书上及在因特网上看到那么多的人在讨论"引力与空间"的问题了。牛顿呀牛顿，你有了伟大的发现，为人类做出了

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