茅以升(1896年1月9日—1989年11月12日)，字唐臣，江苏镇江人。土木工程学家、桥梁专家、工程教育家，中国科学院院士，美国工程院院士，中央研究院院士。 力学中的基本概念问题 自然科学本身没有阶级性，但如何通过自然科学来认识世界和改造世界却有唯物主义和唯心主义两种对立的观点和方法。拿科学技术中的一个基础科学，同时也是一个古老学科——力学来说，就我们所接触过的教科书中，包括理论力学、材料力学、结构力学等等，内有1959年出版的翻译的教科书，就有很多唯心观点，有的还十分严重。这就不但必然要降低教学质量，而且也会影响到人们的思想意识。这是我学习毛主席“矛盾论”和在工作实践中体会出来的。现就力学中的几个主要问题，作一些初步的分析研究，恳求读者指正。 从字面上看来，“力学”应当就是关于“力”的科学。但是没有任何一本力学教科书能够说得清楚，到底“力”是什么东西，至多只能搬出一些关于力的数学公式。力学奠基人之一的牛顿，在发表他的关于运动的三大定律的名著中说：“我在此只想指出力在数学上的概念而不考虑它在物理上的原因和地位”。连他这样的力学大师都不愿说出力的物理概念，难怪一般教科书就要把人引到糊涂套里去了。 本来“力”这个名词也实在用得太多了，好像可以给它戴上任何一顶帽子。打开今天的报纸，就可以看到：生产力、生命力、劳动力、能力、脑力、体力等等无穷的力。在一般自然科学中也可看到干扰力、稳定力、亲和力、热力、水力等等各式各样的力。至于力学中的吸引力、排斥力、摩擦力、静力、动力、重力等等的力，更是数不清了。究竟所有这些力，指的都是些什么东西呢?无怪恩格斯说;“于是有多少种不能说明的现象，便有多少种力。” 他又说：“在自然科学的任何部门中，及至在力学中，每当某个部分摆脱了力(重点是原有的)这个字的时候，就向前进了一步。”这一现象的产生都是由于对力的本质和作用用了形而上学观点来理解和说明的缘故。《矛盾论》里说：“所谓形而上学的庸俗进化论的宇宙观，就是用孤立的、静止的和片面的观点去看世界。”力学中对力的看法正是如此。 现在先举两个例来说明力学中的概念问题。 平衡中的运动 最简单的平衡例子就是两人拉绳，拉紧后，绳不动，人也不动，绳既“势均”，人也“力敌”。绳拉紧时，人的手都要往后移，绳和手的“按触面”就有位置的变动名为“变位”。绳的力是布满在接触面的，力随着接触面的变位就作了“功”，这个功就是手对绳结的“能量”，手对绳“使劲”就是给了能量而非给了力。手给绳的能量越来越多，绳被拉就越来越紧，等到拉无可拉，手不能再动时，绳就处于“平衡”状态，手不放松，平衡不变。 绳子从松的情况而拉紧到平衡，经历了一个被拉长，也就是“变形”的过程。在这过程中，绳内的每一“分子”都要移动，都有变位，所有各分子的变位就表现为绳子总的变形。绳子所以能平衡就是由于被拉长，而拉长即是使分子有运动，达就是“平衡中的运动”。 分子在变位时有一特性，名为“弹性”，即两个分子分离时，它们就互相吸引，接近时，就互相排斥。这个吸引或排斥所产生的力，名为“应力”。分子的应力是和它的变位同时产生的，其结果就是应力作了“功”。绳于内各分子所作功的总和就是绳子里的总能量。绳子被拉长了，就是里面有了能量的表示。这能量从两头拉绳时所作的功而来的，绳内有了能量，两头的能量就没有了，形成“能量的转化”。绳子两头有了约束的力，使绳子不能移动并因拉紧而存储能量，就是使绳子平衡的条件。但是要使绳子拉得一丝不动是很困难的，再紧一点就是“输入”能量，稍松一点，就是“输出”能量，而拉绳力的大小就随着起变化。因此，平衡总是暂时的，相对的，平衡中的运动总是经常的。 人拉绳的力就是手和绳的接触面上的力，但是，手拉绳，绳也拉手，这个接触面上就有两个方向恰恰相反的力，名为力和“反力”.力与压力必然相等，因为它是同一能量转化，同一个接触面变位的结果。同时，绳子在瞬息平衡时，每个分子所接受的能量是相等的，变位是相同的，因而互相吸引的应力也是相等的。两头拉绳的力如不相等，一大一小，绳子就要移动而失去平衡。 因此，当物体为外力所约束而不能移动因而存储能量时，它就处于平衡状态。这个能量是另一物体转化而来的。转化时，这两个物体相互作用，同时变形，它们接触面就有变位，同时接触面上也有了相等的力和反力。接触面上的力即是约束物体使之平衡的外力，名为接触力。等于平衡物体内的应力。 运动中的平衡 再举一个简单的运动的例子。两个球在运动中相遇，快的赶上慢的，因而发生碰撞。两个球都在运动就都有能量，能量多少决定于物体“质量”和速度。快的球为慢的所阻挡，慢的球为快的球所推动，两球的速度就要起变化，快的变慢，慢的变快，因而快的球的能量减少，而慢的球的能量加多。 能量是守垣的，不能制造也不能消灭，这里的能量一减一增当然就是两球之间有了能量的“流动”。能量变化是物体运动变化的外来条件。在碰撞开始后，两球速度起变化，但无论变化如何快，总需要一定时间，让两球速度扯平。在扯平以前，总是快的球在慢的后面，在每一瞬时，总是后面的球比前面的走得多。如果不是后面的穿过前面，这个矛盾如何解决呢? 过去的力学家对此作了解释，但论证不足。其实，这只是两球都能变形的缘故，两个球都变形了，后面的就能向前靠拢，就在这靠找时，后面的球就能比前面的走得快了。球的变形可用黑炭涂在球面，从碰位处黑圈的大小，即可证明。两球变形时，后面的速度比前面的大，两球碰撞处接触面就有了变位，对后面球是前进，对前面球是后退，同时接触面上也有了力。力和变位在一起作了功，这个功就是快球传给慢球的能量。能量就是由于两球接触面有了变位，又有了力，所以形成流动。在能量流动的瞬息时间，两球受挤变形，输入能量就分存于两球中，同时两球接触面上，有迎面而来并且大小相等的力和反力，构成暂时的约束力，因而两球就处于一刹那间的平衡状态中。这就是两球在“运动中的平衡”。 平衡时，外面接触能力等于内部应力。这个平衡随着碰撞结束而结束。此后，两球各以新的能景，新的速度，继续运动。新的能量和速度决定于两球的物理性质，如果两球都是塑性的，变形后而不能恢复原状，如面团，两球就结合成一体，以同一速度前进。如果两球都是“弹性”的，变形可以完全消失，如皮球，那么，原来快的球就变慢而慢酌球就变快了。打弹子用的球是同一大小，同一性质的，两球碰撞后，这个的速度给了那个，那个的给了这个。动的球打不动的球，不动的球就变动了，动的球变不动了。这是由于能量的转化，动的球的能量完全给了不动的球，能景交换引起速度的交换。 因此，两个物体在运动碰撞时，速度变化引起物体变形，因而接触面有变位，接触面上的力和变位在一起作了功，就形成能量的转化。能量转化为运动变化的外因。接触面上的力等于反力，在每一瞬间也等于物体内的应力。 一、力学是物体运动的矛盾论 上面提到在两个物体相互作用下的运动与平衡，力与反力、变形与恢复、变位的进退等等物理现象，显然，两个物体的这样相互作用就包含相互依赖和相互斗争的许多矛盾，这些矛盾就推动着物体运动的发展。有的矛盾是属于空间、时间的斗争的;有的是在同一空间时间而属于作用性质的斗争的，在物体运动中，这些矛盾都有普遍性、绝对性。“存在于事物发展的一切过程中，又贯穿于一切过程酌始终”。恩格斯说：“运动本身就是矛盾，连简单的机械的移动之所以能够实现，也只是因为物体在同一瞬间既在一个地方又在另一个地方，既在同一个地方又不在同一个地方”。如果用变形的矛盾来解释，那就是原来在后的物体，经过变形，反而走在前了。所有上述的力与反力和变形、变位等矛盾都用于力学中的“作用和反作用”的范畴，都是列宁说明过的普遍性矛盾，这些矛盾中，变形与恢复虽具有普遍性，但遇特殊物体也有特殊性，如“塑料”变形，虽能恢复但不完全，有的甚至不能恢复，然而恢复的这个绝对的共性却包含于“塑性”的个性之中，“无个性即无共性”。 每一矛盾的两方面中，总有一方面是主要的，在某一瞬时取得支配地位，如力和反力，力是顺着速度大的物体的，就是主动的，变形和恢复，变形是运动之所以形成的一个主要因素。更加运动与平衡，表面上同等重要，运动不能长期进行而无变化，但一有变化必须要有瞬息的平衡，平衡更是时刻变化的，而每遇一次平衡，即有一次运动，然而，运动是绝对的，平衡是暂时的。“世界上没有绝对地平衡发展的东西”，因而在运动与平衡的矛盾中，运动是矛盾的主要方面，经常取得支配的地位。“取得支配地位的矛盾的主要方面起了变化，事物的性质也就随着起变化”。平衡只是在运动起了变化时，才能“昙花一现”。 运动怎样才能起变化呢?这就必然要有一个外因，就是一个本身所不能具备的外来条件。上文说过，这个外因就是从另一个物体带来的能量的转化。恩格斯说得对：“运动或所谓能量的形态变化”，“总是至少在两个物体之间发生的过程。这就明白指出能量和运动的关系。 但力就不如此，它是在能量转化中，由两个物体在相互作用下产生的，而且是和物体运动的变化，即整体变位和分子变位(物体变形)同时产生的，这个力和变位、变形就是外来能量存储于运动物体内的表现形式，而外来能量也就是另一物体的运动所表现的。既然力是和运动变化同时产生的，它如何能成为运动变化的外因呢?(能量转化也和运动变化同时进行，好象能量转化，和力一样，也不成为外因。但这是指机械能，倘如是热能或电能，它同样能使运动变化，而热与电就显然是外因了。既然都是能，机械能也就成为外因。) 力不但不是运动变化的外因，而且也不是运动变化的内因。它和变位、变形一样，都在运动变化中有矛盾，然而也和它们一样，都不是主要的矛盾，都不能在运动变化中取得支配地位。 力的大小和变位或变形有直接关系，而力和变位或变形在一起，就表明能量转化的多少，然而它们都不能说明能量转化，也就是运动变化的原因。运动变化的根本原因或内在因素，也就是物体运动中的主要矛盾，应当是物体属性中的“动性”和“惯性”，能量转化是运动变化的外因，动性与惯性的矛盾是运动变化的内因，“外因是变化的条件，内因是变化的根据，外因通过内因而起作用”。 物体的惯性是力学中的固有名词，但和它对立而矛盾的“动性”这个名词，却是我杜撰的。物体的动性表现在：物体一有能量即有运动，运动随着能量的变化而变化。物体能够接受能量而且立即以运动形式来表现能量的存在，即是由于物体的动性。如果物体不能运动，既不能有整体变位，也不能有分于变位即物体变形，它就不能接受能量。 质量和速度的乘积名为“动量”，是物体动性的衡量尺度。力是动量按时间的微分量度[=(mv)]，能量是动量按速度的积分量度[=]。力和能量的概念，都应以动量的概念为基础，因为动量包括“物质”与“运动”的两个最基本的概念(运动是物质存在的形式)。 物体的惯性表现在：物体在从另一物体接收能量，或将自有能量转移给另一物体时，总需有一定的时间，因而物体的运动或运动的变化总不是突然实现而是逐步实现的，表现为物体有维持现状的“习惯”。能量进出所以需要时间有两个原因：一是能量是要分布于物体的全部分子的，但能量进出只有一个“大门”， 即是和另一物体碰撞时的接触面，从一个“大门”到全部分子当然需要时间了;二是这个接触面的“大门”总是比较小，对于能量进出，形成一个“瓶口”，接触面愈小，能量进出愈慢。 物体惯性大小决定于它的“质量”和“特性”(弹、塑、流变性等)，在变位时，只决定于质量，也就是物体分子的多少和分于运动的难易。物体在接收能量时，还有三个“习惯”，一是将能量平均分布于所有的各分子，二是所收能量能少则少，愈少愈好，三是只要有可能，就把能量尽量排出。这些惯性的积极作用可以解释物体运动中的许多问题，如“离心力”、“最小功”、“弹性”、“塑性”、材料“疲劳”等等。 动性和惯性是物体运动中的普遍性矛盾，贯串于物体运动的始终。和力与变位、变形的矛盾一样，它们都有斗争性和同一性，所有这些矛盾中的每个矛盾方面都不是孤立存在的。“假如没有相它作对的矛盾的一方，它自己这一方就失去了存在的条件”。它们一方面互相对立，而又同时互相依赖，“双方共处于一个统一体中”。 同时，这些“矛盾着的双方，依据一定的条件，各向着其相反的方面转化”。如力可化为反力，变形可化为恢复，前进的变位可化为后退的变位，以及运动可化为平衡，等等。特别是动性和惯性的矛盾双方更是经常转化，比如奔驰的汽车突被刹车时，由于惯性，能量只能逐步减少，来不及流出的能量就使刹车下的汽车继续前进，这时的惯性就起了动性的作用。 上面所说的这些矛盾， 都使物体运动在能量转化的条件下，可有两种状态，即是“相对地静止的状态和显著地变动的状态”。两个物体在碰撞的一刹那问，有瞬息的平衡，这时好象只有物体变形的数量的变化，显出静止的面貌，但当变形的“数量的变化达到了其一个最高点，发生了性质的变化”。那么，平衡就消失，运动就“显出显著地变化的面貌”。 同样，在拉绳的平衡中，起初由于分子变位的数量增长，显出物体变形的运动，但当数量增长到顶点时，运动就变化为平衡。然而达平衡还只是瞬息的。因此，矛盾的转化为统一或“对立的统一是有条件的、暂时的、相对的”，“而矛盾的斗争性是无条件的、绝对的”。所有物体运动中的一切矛盾部以“质量守恒”和“能量守恒”两原则为基本条件而统一起来。 二、牛顿定律中的一些问题 根据上述理解，可以看出牛顿定律中的一些问题和现行力学教科书中常见的一些形而上学观点。关于物体运动的牛顿三定律(1687年发表)，是古典力学的基础。发表以后，科学界时有争论，至今未息。然而三定律的权威性也越来越高，成为今天世界上所有力学教科书中的金科玉律。但是，定律虽末变，表达方式却很不一致，常在教科书中引起混乱。 第一定律。牛顿原来的写法是：“除非是对物体加了力，来强迫变更它的状况，则物体继续处于静止状况，或继续作直线匀速运动.”这里把力说成是可以“外加之物”，与物体本身无关，好象水中加盐，不论水是冷是热，盐总是盐一样。然而，力并非如此，它是两个物体有了接触才出现的，不是从一个物体加到另一个物体的。而且，就照牛顿的话来“加”力，我们可以加一对平衡的力，所作的“功”相互抵消，那么，不是“加”了力以后物体的“静止”成运动状况还是没有被强迫变更吗? 实际是在一对平衡力下，物体也是有新的运动的，不过它不是变位运动而是变形运动。不过牛顿不把变形当作运动而已。不论物体是在“静止”(实系平衡)状况或是作直线匀速运动，它里面是一定有能量的。在平衡物体表现为变形，在运动物体表现为速度，要变更这个平衡或运动状况，就要变更它的能量，而力的变更只能是能量变化的结果而不可能是运动变更的原因。能量可以“外”加到另一个物体，而力则不能。由于这个定律指出在“不加力”时物体有继续处于原来运动状况的属性，因而书中就把这一定律叫做“惯性律”。但在这定律内，丝毫看不出惯性的积极作用，如同上面所提到的，因而这定律的原来写法是不够全面的。 第二定律。牛顿原来的写法是：“运动的变更和所加的动力成正比，其方向同那个力在加上时的直线一致”，这条定律的原意是要说明力的大小和运动变化的关系。但是，和第一定律一样，也是把力看成是外加之物，因而认为运动变化由于力的变化，而这是不对的。应当说，力和运动的变化都由于能量的变化，而且力更和物体的物理性质有关，如弹性、塑性等。 如有三个质量相等的球，在同一能量变化的条件下，那么，铁球与木球产生的力不同于木球与皮球产生的力。一般力学教科书都把这条定律写成;“力等于质量乘加速度”好象一个孤立物体有了加速度既可有力一样，请问，如果一孤立物体在运动中而有加速度，也就是有了力，则力随运动作了功，运动继续进行，功即加之不已，岂非创造了能量?如果力是两个物体的共同产物，那么公式中，所谓物体的质量和加速度究竟应当指那一个物体呢?而且，力的大小与物质属性有关，只问物体质量大小而不问它的弹性塑性，更不合理。 第二定律中所提的运动的变更，一般都认为只是物体整体运动的变更，而不把物体内分子运动的变更包括在内。这也是不全面的。分子运动的变更表现为物体的变形，变形也应当是物体运动的一种，与分子运动的同时，产生了应力，应力和分子运动的变更成正比例。和整体运动—样，分子运动的变更也是由于能量的变更。同一能量的变更，在整体运动上表现为物体加速度，在分子运动上表现为物体变形。 牛顿在宣布他的定律和相关理论时，对所谓力作了一个区分。在三大定律中，他把力说成是“外加力”，但在别处，他又常用“内在力”，好像这两个力有本质上的不同，然而他并未解释清楚。现在看来，如果他所用的外加力就是我们所谓的能量，而内在力就是我们所谓的惯量，那么，他上面的两个定律就该另行估价了。 第三定律。牛顿的原来写法是;“对每一个作用总有一个相等的反作用，或者，两个物体的相互作用总是相等的，而且，指向对方”。这个定律是牛顿的最大贡献，成为力学中最主要基础，因为在这里提到了物体运动中的矛盾本质，虽然他的看法还是片面的。特别值得注意的是，在这第三定律中，看不到一个力字，可见牛顿原意是在前两个定律内说明外加力(或能量)和物体运动的关系，而在这个定律内，就说明物体和物体之间在运动中的相互关系。可惜一般力学教科书都把这定律往往写成“力等于反力”，大大缩小了原来定义。牛顿在说明这个物体间相互关系时，不分物体是“静止”状况，或运动状况，也值得注意。 牛顿把关于物体运动的各种学说总结为三大定律，成为当时最有系统的理论，确是功不可没。如果把外力解释为能量，他的三定律也都是基本正确的。但是他忽略了物体属性和运动的相互关系，以至后来理论力学中都用“刚体”为对象，把力学变成数学的一个分支，则是非常不幸的。定律中提出了作用与反作用的矛盾，是自然科学中的一大贡献，可惜后来的力学研究中并末加以发挥。三定律中彼此联系不够，而第一第二两定律还有重复之处，也是美中不足。我认为，应该用矛盾观点，并以能量为线索把这三定律大加补充修正，并改称为“动性律”、“惯性律”和“予盾律”。 三、力学教科书中的形而上学观点 由于牛顿三大定律中没有明确指出力的物理概念，而后来的力学家很多受了形而上学思维方法的支配，特别是受了马赫的许多力学著作的影响，力学教科书中就几乎充满了唯心主义观点，直到今天还是如此。现就一般常见的书中随便举几个例，来说明这个情况。最严重最不合理的是所有的“理论力学”都用“刚体”来说明运动和平衡的问题。“刚体”就是绝对不能变更形状的物体，而这是世界上所绝对没有的东西，这在教科书中也是承认的。为什么还采用它呢，因为如果物体没有变形，一切计算问题便可简化了。但是，简化计算是“量”的问题，能不能变形则是“质”的问题，如何能因量的简化而引起质的变化呢?世界万物干差万别，如何变形，是物体的一个极其重要的属性，不同变形的物体在一起，就引起大小不等的力，这是多么现实的一个物理现象! 为什么谈运动的“理论力学”就可撇开这个重要现象不问呢?不但如此，从上面所提的平衡和运动的两个例子来看，物体如不能变形，则平衡和运动都是不可能的，因而在“刚体世界”，力这个东西就无法出现了。物体接受能量时，力和运动变化同时产生，变化为零，力也等于零。人在电梯中，如果电梯下坠速度和人在空中下落的速度是一样的，相互间的运动变化等于零，那么，人的脚下就有无力的感觉，这是容易实验的。同样，物体变形也是运动变化，这个变化也应当和力同时产生。 例如一个“刚体”球放在“刚体”的台子上，而球和台子都受地球吸引，那么，这球与台子之间有没有“重力”呢?没有!因为球和台子之间，没有相对变形，就没有按触力，而球和台子内部没有应力，这时球与台子成为一体，它们之间不可能有相互作用。然而这个问题是无法实验，而只可理解的，因为世上没有“刚体”!力是分布在一个面上的，这个面有移动才能把力带进空间，移动有过程，这才把力带进时间，有了空间、时间，力才具备活动条件，不但“摆阵势”，而且，能“交锋”，“刚体”不能变形，力如何能在上面存在呢! 现在，力学教科书总把“静力”和“动力”分作两部分来讲，好象物体有静有动(实际是平衡与运动)，而力也有静有动，本质上有所不同，因而把静和动划分为两个系统，造成静者恒静，动者恒动的错觉，这是完全背离了唯物辩证法的静止观点。力无所谓动静;而物体的“平衡是和运动分不开的”，而且平衡和运动是矛盾的;力学把“静力”和“动力”分开，就完全抹煞了矛盾，“没有矛盾就没有世界”，更没有力学了!“刚体”是不存在的，“静力”是唯心的。“刚体静力”当然更是幻想，然而所有力学教科书中，都有“刚体静力学”这一章。为什么要对学生讲世界上没有的东西呢? 力学教科书中常说的一句话：以“某一力作用于某一物”，把“力”和“物”完全孤立起来。然而，“单个物体的运动是不存在的，只有在相对的意义下才可以谈运动”。力是两个物体相互作用助产物，既谈物体，就离不开物体的属性，“物体的属性，只有在运动中才能显示出来”，在书上画一个圆圈代表物体，画一个箭头表示力是很容易的，但射箭时不管对乌还是对兽都是射，而力是要到两个物体碰撞时才产生，这不是“有的放矢”所能比喻的。 力学教科书中总是把力和能量混为一谈，总是把能量当作力。在上述的简单的拉绳和碰球的例子里，物体所以能平衡和运动，都是由于能量的增减而非力所能引起的。一个孤立的物体在运动时，它的能量的存在表现为物体的速度，这时它是孤立的，它不可能有力。一个物体为其它物所约束因而取得短暂平衡时，它的能量的存在表现为物体的变形。变形所以能维持，由于约束力，而约束仍是能量的表现。平常所谓静止的物体，多是由于重量而为另一物体所承托。这个物体有能量(所谓位能)，有变形，有承托处的约束力。 可见，不论物体在平衡或运动时主动因素都是能量而非力，力只是由于变形的存在而随之存在。应该说，任何力都是伴随着物体的变形而起作用的，因力和变形都是在能量转化中同时产生的。任何力都表现为物体接触处的力和反力，也就是两个物体之间矛盾着的应力，和在一个物体之内分子之间矛盾着的应力。不妨说;世界上的一切力都是物体的应力。 力学教科书中又常说：在应力的影响下产生应变。或者，“应变影响产生应力”。不但是各书不一致，就在一本书中也前后不同，不管怎样，总是把力和变形说成是“母子”关系，一个由另一个产生，而这是完全片面的，实际上力和变形是同时产生为，它们是“孪生”关系。 力学教科书中，在“刚体静力学”内一定要讲“摩擦”。然而遇到“滚动摩擦”时就不得不说物体能变形;在“刚体动力学”内一定要讲“碰撞”，然而为了解释现象，又不得不说物体能变形.既说“刚体”又说它能变形，真是主观到无以复加! 思格斯在“自然辩证法”中，详细论述了17世纪末开始，笛卡儿和莱布尼茨这两大科学家两大学派，为了“力”的衡量，应当用“动量”还是用“动能”就争论了四十多年之久，虽经达兰贝尔下了“最后的判决书”，“但是据说每人都不妨各有所爱”，所以到头来，还是：“一场毫无结果的形而上学的争论，或一场没有价值的纯粹咬文嚼字的争吵”，这是因为他们所争论的都不是力，都是“张冠李戴”。由此可见，唯心观点实是害人不浅的。 四、在毛泽东思想指导下建立新力学 为了多快好省的学习力学并使这门基础理论学科更好的为社会主义建设服务，应当在毛泽东思想指导下对现行力学进行改革，建立起辨证唯物的新力学。我建议： (1) 力学应当建立在矛盾观点的基础上。“自然界的变化，主要地是由于自然界内部矛盾的发展”，物体的运动应当以物体的矛盾属性为根据，来推论外来能量的变化所引起的运动的变化;能量为外因，矛盾为内因，外因通过内因起作用。 (2) 在力学中，以能量转化为贯串物理现象的唯一线索，以力为分析平衡问题的一个数学工具。恩格斯说：“但是和力这个名词比较起来，无论如何还是宁愿要‘能’这个名词”，“力这个名词还是不成功的，因为它片面地表现一切现象”。“要知道，力正好应该是能的某种特定形式”。我认为：如果把能量当作“一根红线”把一切运动现象贯串起来，这根红线就不仅贯串起力学本身的问题，而且也贯串起力学和其它科学，如热力学、电学、磁学、声学、光学等的各种相关的问题。通过这根红线，各门有关科学就紧密联系起来了。在一切力学问题中，能量的转化了解是最主要而普遍的分析武器，只有在物体平衡的问题中，因为这时有约束力，力才成为一个很好的数学工具。 (3) 要清除现行力学中的一切孤立、静止和片面的形而上学观点，特别要停止以世界上没有的东西为对象，如所谓“刚体”“静力”“动力”等等。要改革力学中罗列现象而不重视联系的缺点。(4)把现行的“理论力学”“材料力学”两课同“结构学”等合并为一门学科，供土木建筑专业之用，同“机械运动学”等合并为另一门学科，为机械专业之用，余类推。应当把力学中的分割陈地，改按各种专业需要，分别统一起来。 本文转载自人人网黎崎的日志，原文出自茅以升文集，图片来源于茅以升院士纪念馆。 |
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