听说现代物理逐渐废除了力的概念,那么各种需要用到力的场合是如何用其他物理量表述的?
希望能讲浅显一些,我数学不好
以前高中的时候和题主有过相同的想法,还傻乎乎的去问一位力学教授「大学力学是不是都没有力啊」。
我当时产生这样的想法还是因为看了一整本理论力学,发现里面基本上没有关于力的公式。现在我是这样考虑的:
「力」的定义来自牛二
第一种是拉格朗日力学,写出一个拉格朗日量
第二种是哈密顿力学,写出一个哈密顿量
上面两种方法就用另一个量代替了力,用另一个方程代替了牛二,于是我们不需要算力就能解出我们想要的东西。这两个量都有能量量纲,在量子力学等等的地方能量是比力更基本的,所以有些领域不用力的概念,但并不是说现代物理都不用了,题主这么说,牛顿他老人家会很伤心的。
不知道题主从哪里得到的这个结论。
因为从来没有哪个物理学家说过要废除力的概念,只有可能因为研究领域不同,所以用不到/有更简单的物理量和规律可以使用。
例如在量子力学领域,对客体的描述多用波函数进行,而力的使用很不方便,因为波函数是分布在空间中的,因此一般使用空间势分布函数来表示,力在这里是势能函数的梯度;
在相对论领域,力和加速度是关联在一起的,而加速度的四维矢量的表示、推导和洛伦兹变换都比较复杂,因此大多数情况下都采用四维动量来描述客体状态,用张量来描述场,力在这里是动量的导数以及场张量的表现。
这就好比小学先学的加法,但之后出现重复的加法之后就过渡到乘法计算,没有人会在这些特定的问题面前不使用乘法而使用加法,但并不意味著加法就被废除了,它依然有著其最本质的意义;同样对于力而言,它是最直观的表现相互作用的方法,只是在某些更前沿的领域,由于对物质间相互作用并不太关注,而为了数学上的简便采用了其他量(比如能量和动量这样的守恒量)来计算。
你听说的是错的。
力在任何领域,不论是经典的牛顿力学,还是量子力学,还是广义相对论等等,都是非常有用的概念,对物理学家理解物理很重要。如果你听他们讨论物理,即使是量子物理,也会经常听到:「这个粒子受到这个力对作用这样运动」,「这个系统在这个力的驱动下被加热」。
尽管数学的描述为了简单往往不直接用「力」,但是人们对物理的理解是离不开「力」的概念的。
下面的文字出于这里
很多人认为牛顿第二定律给给出了力的定义。但牛顿第二定律给出的力的计算式has no independent meaning([4])。 力的定义有一定的任意性, 它也许毫无道理,但并不奇怪(It may be gratuitous, but it is not bizarre[4])。Feynman先生认为上述定义是无用的([3]12.1:The Newtonian statement above, however, seems to be a most precise definition of force, and one that appeals to the mathematician; nevertheless, it is completely useless), 似乎不存在力的精确定义([3]12.1: If you insist upon a precise definition of force, you will never get it!)。
3.费曼物理学讲义, http://www.feynmanlectures.caltech.edu/4. Frank Wilczek: Whence the force of F=ma? http://ctpweb.lns.mit.edu/physics_today/phystoday/%20Whence_cshock.pdf
可以参考。
怕是题主想说统一场论整合所有力的概念。。。。。
然而那只是统一了力的来源,而且是纯粹的理论物理学。我等工科绝对离不开力的作用
用场来表述,矢势场和标势场
力一开始就只是一种对客观物理现象的简单描述,表示物体之间的相互作用。现代物理学中只是对现实世界进行更加细致的分类,说明物体之间相互作用差别
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