秦王扫六合,虎视何雄哉!
挥剑决浮云,诸侯尽西来。
明断自天启,大略驾群才。
——李白《古风·秦王扫六合》
1|大势
秦孝公用商鞅变法,废井田、重农桑、奖军功,实行统一度量,建立郡县制。律令统一,秦国大治。
之后,秦嬴政横扫六合,一统天下。秦的律法也随之颁行六国,成为帝国的准则。
征服、立法,大概是所有有雄心男人的梦想。
张载“为天地立心,为生民立命,为往胜继绝学,为万世开太平”,又或者东方教主“文成武德,泽被苍生,千秋万载,一统江湖”,大体上说的都是一回事。
经典物理学的演进,也遵循着这样一个趋势。那些名垂史册的大牛,伽利略、哥白尼、开普勒、牛顿、麦克斯韦,直到爱因斯坦,都是通过一两个公式、两三条定律,透视世间的纷繁扰攘,发现其背后的规律,为天地万物立法,进而“一统天下”。
2|方法
那么,伽利略们是通过什么方式“一统江湖”的呢?
深山古洞中的白晶晶女士,修炼千年,很是辛苦。闻知唐僧到来,就想搞一次资本运作,速成包装上市。
奈何猴子有火眼金睛,无论她幻化成美女、老妇,还是老翁,在猴子看来,本质上都是一回事儿。
面对宇宙万物的运行,伽利略们就是火眼金睛但级别不一的孙行者,而你我,则是肉眼凡胎、困于表想的唐长老。
3|伽利略
假设你在一艘豪华游轮上旅行,这艘游轮速度非常快,但是它非常平稳,没有任何颠簸。游轮上有个全封闭的大厅,里面有游泳池有球场,你甚至还可以在里面做物理实验。
比如说,你把球抛到空中,在地面上静止的情况下,球会落回你的手中。可是,在封闭游轮里也是这样,球也会落回你的手里。
只要游轮在匀速直线航行,你就无法判断它是在运动,还是在静止状态。
这个道理,伽利略最早想明白了。伽老师告诉我们,运动和静止其实是一回事儿。
伽利略统一了运动和静止。
4|哥白尼
几乎所有的古代文明都认为,大地静止不动,日月星辰都绕着地球旋转,人类是宇宙的中心。
可是后来,天文学家精细的观测发现,这里似乎有点问题,天体运行的轨迹并没有那么完美,很复杂。
结果,哥白尼站了出来,说假如我们把太阳当做中心,地球和其他行星都在绕着太阳做圆周运动,那么,行星运动的轨迹,解释起来是不是就简单了很多呢?地球,不是宇宙的中心。
哥老师告诉我们,地球和天上的那些天体没有本质的区别,天和地是一回事儿。
哥白尼统一了地球和行星。
5|牛顿
就在教会对伽利略、哥白尼的歪理邪说围追堵截的时候,牛顿来了。
牛老师的姓姓得好,他真不是一般的“牛”。牛老师说,关于运动和力,别一个一个去破解统一了,我有一招“破剑式”——万有引力,你们拿去用吧。
从此,在力的世界,在牛顿面前,四夷宾服,万方来朝。
牛老师说:在没有外力的作用的情况下,任何一个物体将会保持匀速直线运动或者是静止。匀速直线运动和静止是一样的,无需解释。
牛老师又说:力,会改变物体的运动方式。注意这里面有个关键的点,力不是“运动的原因”——没有力,物体本来也在匀速直线运动。力,是“改变”运动的原因。
力,只能带来“加”速度,单纯的速度跟力无关。匀速直线运动和静止都没有力,所以物理定律在游轮和地面是一样的。
大到太阳、地球,小到苹果、桔子,都有引力,都遵循牛顿的三大运动定律。
牛顿统一了“力”——世间万物的运动,其实都是一回事儿。
牛顿,是物理学殿堂的秦嬴政。
(万维钢《精英日课》笔记)