1986 年 1 月黄石教育学院学报发表田华侨陈金印的文章也谈机械能守恒定律的条件与金若兴同志商榷 ;1986 年 1 月物理教师发表陈世生任守乐的文章应用机械能守恒定律时的参照系选择问题 ;1986 年 3 月娄底师专学报发表唐椒凡的文章力学量的相对性和力学定律的不变性 ;

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声鸳牧
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1 1. 机械能守恒定律与力学相对性原理关系研究回顾李学生 (Li Xuesheng) 山东大学副教授, 理论物理教师, 中国管理科学院学术委员会特约研究员, 北京相对论研究联谊会会员, 中国民主同盟盟员 ( 作者为中国科学院高能物理所研究员 ) xiandaiwulixue@21cn.com, @qq.com 摘要 (Abstract): 物理学是科学的基本学科本文章分析探讨了现代物理学的重要问题, 机械能守恒定律与力学相对性原理关系研究回顾, 供参考 [ 李学生 (Li Xuesheng). 1. 机械能守恒定律与力学相对性原理关系研究回顾. Academ Arena 2017;9(15s): 1-7]. (ISSN X) doi: /marsaaj0915s1701. 关键词 (Keywords): 质点 ; 电荷 ; 引力 ; 电力 ; 空间 ; 方程 ; 量子力学 ; 机械能守恒 ; 定律力学伽利略说 : 我的目的是要阐明一门崭新的科学, 它研究的却是非常古老的课题也许, 在自然界中最古老的课题莫过于运动了 ; 例如观察到下落重物的自然运动是连续加速的把你和朋友关在一条大船下的主舱里, 让你们带着几只苍蝇蝴蝶和其他小飞虫, 舱内放一只大水碗, 其中有几条鱼, 然后挂上一个水瓶, 让水一滴一滴地滴到下面的一个宽口罐里, 船停着不动时, 你留神观察, 小虫都以等速向舱内各方向飞行 ; 鱼向各个方向随便游动 ; 水滴滴进下面的罐中, 你把任何东西扔给你的朋友时, 只要距离相等, 向这一方向不必比另一方向施更多的力当船以任何速度前进, 只要是匀速的, 你将发现, 上述观察的现象依旧, 你无法用任何现象判定船是运动还是不动 [1] 在经典力学中, 守恒定律与体系对称性之间有密切联系在一个体系中有的力学量是不随时间改变的, 这种力学量称为守恒量对于用 Lagrange 函数描述的体系, 如果在空间坐标平移具有不变性, 则体系的动量守恒, 若具有空间旋转不变性, 则角动量守恒 Lagrange 函数时间平移的不变性, 将导致体系的能量守恒牛顿时代的莱布尼兹研究过动能守恒, 机械能中的势能直到 1853 才由 Rankine 正式提出 [2], 而在这之前焦耳和迈耶已经建立了现代意义上的能量守恒与转化定律 1964 年 6 月物理 ( 原名物理通报 ) 杂志发表熊秉衡的文章在不同惯性系中的机械能守恒定律, 以单摆和自由落体运动为例说明机械能守恒定律不满足伽利略变换 1965 年 3 月熊秉衡在物理 ( 原名物理通报 ) 上发表在不同惯性系中的机械能守恒定律的更正与补充随后一段时间未见该话题讨论, 这可能是因文革几乎摧毁了基本教学秩序, 更遑论教学研究的开展直到 1975 年 1 月郑州大学学报 ( 理学版 ) 发表孟广达的文章关于相对性原理和方程的协变性 1981 年 1 月蔡伯濂在工科物理教学发表文章关于讲授功和能的几个问题, 首次提出了力学相对性原理和机械能守恒定律之间的关系问题, 包括弹力重力和万有引力问题 1981 年 2 月物理教师发表董继昌的文章动力学中三个守恒定律成立的条件, 张祖彦在物理教学研究发表文章不同惯性系中的动能定理和守恒定律 1982 年蔡伯濂在大学物理力学教学研究中坚持认为机械能守恒定律不满足力学相对性原理, 进而对于作为定律的机械能守恒定律提出了异议 1982 年 1 月物理教师发表黄增如方海南南冲的文章为什么说重力势能是地球和物体组成的物体系具有的? ;1982 年华侨大学学报 ( 自然科学版 ) 第二期发表杜成金的文章力学规律的不变性与力学量测量的相对性从力学相对性原理谈起 1983 年曲阜师范大学学报 ( 自然科学版 ) 第一期发表穆泗书的文章物理量的相对性与守恒定律的不变性 ;1983 年佛山科学技术学院学报 ( 社会科学版 ) 第 00 期发表丘基瑶的文章机械能守恒定律与惯性参考系的变换 ;1983 年 2 月大学物理发表高炳坤教授的文章从三个参考系看地球卫星系统 ; 1984 年曲阜师范大学学报 ( 自然科学版 ) 第 3 期发表张兆益的文章从内力做功特征剖析势能属于系统华南师范大学学报 ( 自然科学版 ) 1985 年第 1 期发表刘一贯的文章关于机械能守恒定律的协变性,1985 年 1 月物理教学发表金若兴的文章机械能守恒定律的条件, 以单摆为例说明机械能守恒定律在一个惯性系成立, 在另一个惯性系未必成立 ; 物理通报 1985 年 2 月发表陈俊衡浅谈机械能守恒定律的条件,1985 年吉首大学学报 ( 自然科学版 ) 第 2 期发表润宙的文章机械能守恒与参照系的关系 1

2 1986 年 1 月黄石教育学院学报发表田华侨陈金印的文章也谈机械能守恒定律的条件与金若兴同志商榷 ;1986 年 1 月物理教师发表陈世生任守乐的文章应用机械能守恒定律时的参照系选择问题 ;1986 年 3 月娄底师专学报发表唐椒凡的文章力学量的相对性和力学定律的不变性 ;1986 年承德民族师专学报第 4 期发表冯伟的文章机械能守恒定律与参照系对力学中一个问题的讨论 ; 物理通报 1986 年 10 月发表赵世文的文章对浅谈机械能守恒的条件一文的商榷, 物理教学 1986 年 10 月发表田华桥陈金印的文章也谈机械能守恒的条件物理通报 1987 年 11 月发表粱昆淼的文章机械能守恒定律与机械能守恒, 郑州工学院学报 1988 年第 1 期发表李秀琴的文章动量守恒和机械能守恒在伽利略变换中的不变性,1988 年 1 月大学物理发表卢圣治胡静和管靖的文章用牛顿力学方法和分析力学方法分析机械能守恒条件时遇到的一些问题, 明确指明了有势力与保守力的区别, 显含时间的力为非保守力 1988 年 7 月大学物理编辑部发表关于机械能守恒条件的来稿综述以及史玉昌的文章势能与机械能守恒定律, 指出只有内保守力的孤立系统, 才满足力学相对性原理辽宁大学学报 ( 自然科学版 ) 1989 年 04 期发表张景春韩淑梅的文章浅析物体系的势能 1989 年 9 月郑州工学院学报发表李有为的文章受光滑约束系统的机械能守衡问题 1990 年 1 月华南师范大学学报 ( 自然科学版 ) 发表陈俊衡的文章关于力学相对性原理与梁昆森先生商榷, 批驳了梁昆森的观点大学物理 1990 年第 03 期发表赵殿林的文章力学相对性原理, 广西物理 1990 年第 3 期发表刘家声的文章对机械能守恒定律的剖析北京联合大学学报 1991 年第 2 期发表谢铁曾的文章涉及地球的力学问题易出现的佯缪,1991 年 10 月大学物理发表高炳坤谢铁曾的文章地球所受的一种易被忽视的惯性力大学物理 1991 年第 11 期发表了原北京师范大学物理系管靖教授的文章力学相对性原理与机械能, 提出了只包括内势能的机械能定理和机械能守恒定律满足力学相对性原理, 包括稳定外势能的机械能定理和机械能守恒定律不满足力学相对性原理, 我们确可以找到由牛顿定律导出而又不满足相对性原理的定理和推论, 从而困惑地呼吁, 经典力学中, 相对性原理是不容违背的, 对问题的存在不能等闲视之, 应寻求问题的解决 1991 年 12 月陈克文在四川师范大学学报 ( 自然科学版 ) 发表文章伽利略变换及其在力学教学中的处理 1993 年 4 月大学物理发表白静江的文章应用对称性原理探讨牛顿质点力学诸规律的对称性 1994 年 1 月大学物理由北京大学相对论专家博士生导师蔡伯濂教授执笔发表编辑部文章关于力学相对性原理与机械能守恒的来稿综述, 张家口职业技术学院学报 1994 年第一期发表曾宪盈的文章我对于机械能守恒条件的一点看法, 安徽教育学院学报 ( 自然科学版 ) 1994 年第 2 期发表汪三五刘大为的文章关于机械能守恒定律的条件及与伽利略协变性的联系,1994 年柳州师专学报第二期发表俞仲林的文章机械能守恒与参照系的选取有关 ;1994 年 4 月物理通报发表周丰群刘德星的文章机械能守恒定律的正确描述 ;1994 年 5 月怀化学院学报发表张小溪的文章也谈力学相对性原理与机械能, 从定性和定量两个方面证明包括稳定处势能的机械能定理和机械能守恒定律是满足力学相对性原理的 1994 年 8 月大学物理发表郑永令的文章流体流动状态与伯努利方程, 说明机械能守恒定律的推论伯努利方程不具有伽利略变换的不变性,1994 年 9 月大学物理发表蒋士亮秦继民的文章力学中的守恒定律与时空对称性黄淮学刊 ( 自然科学版 ) 1995 年第 1 期发表白静江的文章机械能守恒定律的一个推广, 导出了机械能守恒的协变条件势及势力的经典交换关系, 并运用它分析了美 F W Sears 等著 U niversitphsics 一书中含有外势能在内的机械能守恒定律在解决实际问题中所存在的局限性, 进而对它进行了修正并给出了它的推广形式, 从而成功地清除了这种局限性另外本文也就一些文献中所持之现点 :" 机械能守恒必须要求势及势力是稳定的 " 提出异议桂林师范高等专科学校学报 1995 年第 03 期发表顾国峰的文章力学守恒定律的相对性 ; 高等函授学报 ( 自然科学版 ) 1995 年第 3 期发表魏启立的文章牛顿力学与分析力学机械能守恒条件的比较 ; 丹东师专学报 1995 年第三期发表张东碧的文章关于物体系势能的几个问题 ;1995 年邢台师范高专学报第 4 期发表张淑芳的文章机械能守恒定律违背力学相对性原理吗 ;1995 年 5 月高炳坤教授发表力学中一个令人费解的问题,1995 年 11 月大学物理发表高炳坤的文章势能的对称性与守恒定律 1996 年 1 月物理通报发表李志业的文章关于动能和重力势能守恒问题 ;2 月四川教育学院学报发表黄琼的文章机械能守恒定律和动量守恒定律与参照系的关系 ;3 月四川师范学院学报 ( 自然科学版 ) 01 期发表黄永的文章伽利略变换下的不变性与力学相对性原理的区别, 大连轻工业学院学报发表张波的文章不同惯性参照系中的机械能守恒 ; 高等函授学报 ( 自然科学版 ) 1996 年第 3 期发表董桂云 2

3 的文章经典力学中的守恒定律与时空对称性,1996 年济南大学学报第六卷第四期发表马秀峰的文章时空对称性与力学守恒定律, 河南师范大学学报 ( 自然科学版 ) 1996 年 04 期发表胡世巧张务华张凤云的文章牛顿力学的数学系统和力学相对性原理 ;1996 年 10 月大学物理发表李光惠高炳坤的文章对力学中一个令人费解的问题的补充工科物理 ( 现名物理与工程 )1997 年第一期发表赵治华史祥蓉的文章什么是保守力, 提出了力的保守力不具有伽利略变换的不变性 ; 河北师范学院学报 ( 自然科学版 )1997 年第二期发表赵佩章陈华胡世巧赵文桐的文章机械能守恒定律满足力学相对性原理,1997 年 3 月白静江在大学物理发表两体问题中的功能原理及机械能守恒定律,1997 年 3 月广西物理发表何红雨的文章机械能守恒定律与惯性参照系的选择 ;1997 年 4 月沈阳工业大学学报 ( 自然科学版 ) 发表刘士元的文章满足协变性的机械能守恒定律的条件, 丽水师专学报发表翁建平的文章经典力学范围的相对性原理 ;1997 年黄冈师范学院学报第 4 期发表冯胜奇的文章力学相对性原理与伽利略变换的唯一性 1998 年 1 月广州航海学院学报发表郑民伟的文章关于机械能守恒与惯性参照系的选取 ; 平顶山师专学报 1998 年第二期发表贾利群黄宏春的文章关于机械能守恒定律的讨论,1998 年物理与工程第 2 期发表曹春梅尹增谦的文章一类特殊两体问题机械能守恒的判断,1998 年 10 月物理与工程发表易双萍的文章不同惯性系中的力学规律, 指出机械能守恒定律与角动量守恒定律不满足力学相对性原理 ;1998 年 12 月衡阳师范学院学报发表刘雅丽的文章两个有关机械能守恒问题的讨论 1999 年 1 月大学物理发表李慧玲的文章计算势能的一种简单方法, 高炳坤教授在大学物理高炳坤代表编辑部发表文章机械能守恒定律和相对性原理, 指出机械能守恒定律可以不服从力学相对性原理山西煤炭管理学院学报 1999 年第 4 期发表张秀山的文章浅析机械能守恒定律 1999 年 6 月重庆师范学学院学报 ( 自然科学版 ) 发表郑民伟的文章关于机械能定理与惯性参照系的选取, 文章推导出机械能定理在不同惯性参照系应用的情况, 说明机械能定理在不同的惯性参照系下都成立 2000 年物理与工程第一期发表吕宗禄的文章势能引入的改进, 大学物理 2000 年 2 月发表河北师范大学物理系鲁增贤孟秀兰的文章机械能守恒定律服从力学相对性原理 ( 最初由刘明成起草, 后来修改后刘明成不满意退出, 后来李武刚出版普通物理专题研究引用该文 ) 高炳坤教授的机械能守恒定律是否遵从相对性原理辨以及喀兴林代表编辑部发表编者的话, 甘肃省金昌市金川公司第三中学张九铸的文章也谈机械能守恒定律和相对性原理和中国科学院力学研究所非线性连续介质开放研究实验室朱如曾研究员的文章相对性原理及其对自然界定律的协变性要求机械能守恒定律协变性疑难的解答 2000 年 2 月物理通报发表龙跃奇的文章一个机械能守恒问题的思考 ;2000 年全国高等工科院校物理教育学术研讨会上广西工学院基础部的申文光发表机械能守恒定律服从力学相对性原理 ; 内蒙古民族大学学报 ( 哲里木畜牧学院学报 )2000 年第 03 期发表苏莉阿娜李子军的文章关于机械能的转化和守恒定律的一些问题 ;2000 年 9 月物理通报发表葛松华的文章一个机械能守恒问题的简单证明 ;2000 年 12 月河北师范大学学报 ( 自然科学版 ) 发表河北师范大学刘明成教授河南师范大学赵文桐 ( 印刷为赵文樯 ) 教授的文章对机械能守恒定律满足力学相对性原理的补正 2001 年 1 月松辽学刊 ( 自然科学版 ) 发表刘明成教授的文章机械能守恒定律遵从力学相对性原理 ; 2001 年 2 月机械管理开发发表李晓英的文章对机械能守恒定律的两种理解,2001 年物理教师第 2 期发表江苏省盛泽中学王宗谟的文章参照系平动变换中的动能定理和机械能守恒定律,2001 年 3 月高炳坤在大学物理发表论文能量追踪, 继续研讨这个问题,2001 年 5 月大学物理发表高炳坤教授的文章一个保守力作的功等于势能的减少吗 2001 年 12 月淄博学院学报 ( 自然科学与工程版 ) 发表刘瑞金的文章机械能相关问题的讨论 2002 年 2 月河南师范大学学报 ( 自然科学版 ) 发表李兴毅陈健赵佩章赵文桐的文章伽利略变换的物理意义以及吴慎山苏本庆张玉中吴东芳合写的文章对参照系与惯性力中一些问题的分析, 指出了惯性力不做功, 机械能守恒定律满足力学相对性原理 ;2002 年 2 月技术物理教学发表蔡传锦的文章机械能守恒与惯性参考系 ;2002 年 2 月高炳坤在物理与工程发表力学中一个诡秘的错误 ; 南京广播电视大学学报 2002 年第二期发表许胜虎的文章保守力做功和势能减少的关系 ;2002 年 3 月大学物理发表朱如曾研究员的文章相对性原理对普遍定律和非普遍定律参考系变换性质的不同要求关于协变性疑难的进一步讨论, 相对性原理的经典表述是有内在矛盾的, 因为不是所有自然界规律都对洛伦兹变换协变为了解决这个矛盾, 该文提出单独协变和联立协变的概念, 把表述对协变性的要求修改为自然界每一定律至少属于一个协变集这就把机械能守恒定律包容在功能原理甚至更大的协变集之内了 ; 朱如曾研究员的论文推翻了大学物理以往的讨论, 因此大学物理 2002 年 3 月专门在原北京大学物理 3

4 系主任大学物理的原主编赵凯华教授的主持下为发表写了编者的话其中明确肯定了朱如曾的观点, 围绕机械能守恒定律是否遵从相对性原理的问题引发了一场争论, 争论的焦点最后转向什么是相对性原理以及它与协变性要求的关系问题最后的结论是, 所有规律都服从相对性原理, 然而只有普遍定律满足协变性, 非普遍定律不满足协变性我们欣赏这个把相对性原理和协变性区分开来的方案, 它彻底避免了机械能守恒定理不服从相对性原理的结论这次讨论中问题的根源是相对性原理经典表述中的矛盾引起的 2002 年 4 月高炳坤李复在大学物理发表惯性系考 ;2002 年 5 月高炳坤李复在大学物理发表惯性系考 ( 续 ) ;2002 年 5 月河北师范大学物理系刘明成等教授以河北师范大学百年校庆为契机, 邀请了 28 位教授举行了一次学术研讨会, 大会共收到论文 16 篇, 论文集的名称为伽利略相对论 2002 年 6 月大学物理发表李子军李根全白旭芳的文章牛顿力学形式和相对论力学的协变性, 技术物理教学发表蔡传锦的文章机械能守恒与惯性参照系 ;2002 年 9 月河北能源职业技术学院学报发表郑理的文章动惯性系中的动能定理及机械能守恒定律 ; 2002 年 12 月高炳坤教授在物理与工程发表论文力学中一个诡秘的错误, 再次举例说明机械能守恒定律不满足力学相对性原理 ;2002 年 12 月常州信息职业学院学报发表施肖铮的文章在不同惯性系中的机械能守恒定律 ( 笔者注 : 本文与 1964 年熊秉衡教授的文章完全相同 ) 2002 年力学与实践第 24 期发表朱如曾研究员的文章相对论力学中普遍定律的实用判别法和协变集的实用构造法青苹果 2003 年第 1 期发表白云鹏的文章谈机械能守恒的相对性,2003 年晋中师范专科学校学报第 3 期发表王唐的文章对表述功能原理的一点思考 ;2003 年 3 月物理与工程发表王广泰的文章浅谈从保守力做功到势能概念的引入 ;2003 年 4 月沈阳航空工业学院学报发表徐恩生的文章机械能守恒定律的局限性 ; 连云港师范高等专科学校学报 2003 年第 04 期发表戴丽莉丁红星的文章谈势能概念对于机械能守恒定律理解的重要性 ;2003 年 4 月高炳坤李复物理与工程发表奇妙的惯性力 ; 2003 年 6 月包钢科技发表张丽文的文章成对内力做功问题的讨论 ;2003 年 7 月西安邮电学院学报发表吴恒德的文章关于机械能守恒的条件 ;2003 年 10 月大学物理发表清华大学王凤林高炳坤的教授的文章差之毫厘, 失之千里星球参考系与质心参考系的差异 ;2003 年 12 月连云港师范高等师范学院学报发表戴丽莉丁红星的文章谈势能概念对于机械能守恒定律理解的重要性 2004 年 2 月吉林师范大学学报 ( 自然科学版 ) 发表鲁增贤杨大伟刘明成的文章相对性原理和协变性要求, 高等函授学报 ( 自然科学版 ) 发表王绍明王国强的文章机械能守恒定律的正确表述和理解 ;2004 年 2 月物理教师发表李灏老师的文章对高中物理教材机械能守恒定律一节的思考, 指出机械能守恒是具有相对性的, 即在一个惯性系中机械能守恒, 在另一惯性系中机械能不一定守恒 ;2004 年 3 月吉林师范大学学报 ( 自然科学版 ) 发表王立张成华的文章机械能守恒定律具有伽利略变换不变性 ;2004 年 5 月高炳坤在大学物理发表三体问题的受力分析 - 兼谈失重和均匀的背景引力场是无法感知的 ;2004 年 6 月物理与工程发表王雪莹李叶芳刘伟的文章势能引入的新方法 ;2004 年 11 月高炳坤李复在大学物理发表人造地球卫星和月亮在地心参考系中的受力分析 ;2004 年 12 月大学物理发表高炳坤教授的文章由动能定理导出功能原理时的蹊跷之处 ;2004 年 12 月物理实验中学部分发表孟昭辉的文章要正确认识势能属于系统的物理本质 2005 年 1 月山西大同大学学报 ( 社会科学版 ) 发表富中华的文章关于一个机械能守恒问题的思考, 大学物理发表李复高炳坤的文章惯性定律不存在循环论证的问题从爱因斯坦对惯性定律和惯性系的分析谈起 ;2005 年 1 月陕西师范大学学报 ( 自然科学版 ) 发表吴鹏王胜林李斌的文章机械能守恒定律的条件及其协变性,2005 年 2 月三峡大学学报 ( 自然科学版 ) 发表三峡大学理学院谭昌炳教授的文章机械能定理与力学相对性原理, 指出了机械能守恒定律不满足力学相对性原理的原因在于外势能的定义, 提出了对于势能定义的看法 ; 鞍山科技大学学报 2005 年第 3 期发表何开棘的文章机械能守恒定律的条件问题 ; 巢湖学院学报 2005 年第三期发表许雪艳陈海波的文章有关机械能守恒条件的讨论 ; 物理与工程 2005 年第 5 期发表赵升频的文章力学问题中惯性参考系的选取 ;2005 年 5 月刘敏孙皆宜在牡丹江教育学院学报上发表再论机械能守恒定律 ;2005 年 5 月大学物理发表高炳坤李复的文章均匀的背景引力场是无法被感知的 ;2005 年 6 月何开棘在鞍山科技大学学报发表机械能守恒定律的守恒条件问题, 饶黄云胡祥青在景德镇高专学报发表势能为什么是一个物体系所共有的 ;2005 年 8 月物理教师发表郑国安的文章不能忽视的惯性力做功, 指出重力势能不具有相对性, 即无论从那个惯性系来看重力势能都是 mgh;2005 年 8 月沈阳大学学报发表裴永伟籍延坤吴振声的文章物理规律的协变性与可变性 ;2005 年 8 月物理教师发表郑国安的文章不能忽略惯性力做功 ; 2005 年 9 月延安大学学报 ( 自然科学版 ) 发表白少民宋永东的文章论不同惯性系中的动量和动能 ; 4

5 2005 年 12 月物理教师发表顾召军老师的文章机械能守恒有相对性吗? 2006 年第一期物理教学探讨发表冯健老师的文章滑块的机械能还守恒吗?,2006 年第二期物理教学探讨发表海安县曲塘中学钱广东老师的文章不同惯性系中机械能不一定都守恒兼谈机械能守恒定律是否服从力学相对性原理, 指出同一力学系统在某个惯性系中机械能守恒在另一惯性系中不一定守恒, 关键是在另一惯性系中是否同样满足守恒条件 ; 技术物理教学 2006 年 2 月发表邹艳的文章质点系的功能原理和机械能守恒定律的讨论, 物理与工程 2006 年 6 月再次发表邹艳的文章质点系的功能原理和机械能守恒定律不应忽视的条件, 两次文章完全相同 ;2006 年 5 月兰州大学物理科学与技术学院的高崇伊教授在物理通报发表机械能守恒定律成立的条件,2006 年 5 月吉林师范大学学报 ( 自然科学版 ) 发表王广德于秀华郑长义刘宏的文章加强力学相对性原理的教与学,2006 年平原大学学报第 5 期发表赵佩章的文章自然规律的相对性和协变性 ;2006 年 6 月物理通报发表赵坚老师的文章机械能守恒定律理解中一个值得重视的问题, 通过实例得出了机械能守恒定律与惯性系的选择无关, 与力学相对性原理并不矛盾 2006 年 6 月阴山学刊发表鄂州大学袁芳的文章浅谈物体运动的机械能守恒定律及守恒条件 ;2006 年 9 月物理教学探讨发表徐祥宝老师的文章以地面为参照系滑块的机械能不守恒 2006 年 10 月大学物理发表李光惠高炳坤教授的文章对力学中一个令人费解的问题的补充 ;2006 年 10 月绵阳师范学学院学报发表龚劲涛吴英的文章对于机械能守恒定律条件的认识,2006 年 11 月物理教师发表绵阳师范学院物理系绵阳师范学院理论物理研究所龚劲涛刘国跃吴英的文章对于机械能守恒定律条件的认识, 两篇文章完全相同 ;2006 年 12 月物理教师发表孙国标杨丽芬的文章也谈机械能守恒的相对性 ;2006 年 12 月集宁师专学报发表张建忠的文章机械能守恒条件的讨论, 指出机械能守恒的条件是 : 力不仅满足旋度为 0 的条件, 势能的表达式也不能显含时间, 即场力是稳定的 2007 年 1 月吉林师范大学学报 ( 自然科学版 ) 发表刘文芳刘明成的文章关于功能原理之来源之探索 ;2007 年 3 月物理通报发表李力的文章谈机械能守恒定律正确表述, 物理与工程发表胡明正何荣良的文章质心系在近似处理中的特殊作用质量悬殊的两体问题的近似处理 ;2007 年 8 月高炳坤李复在物理与工程发表奇妙的惯性力 ;2007 年 10 月高炳坤在大学物理发表无法避免的惯性力 ;2007 年 10 月物理教师发表陈艳娇黄忠仙的文章再谈论机械能守恒有相对性吗? 中学物理教学参考 2008 年第 9 期发表张家武的文章浅议机械能中的力学相对性原理 ;2008 年物理教学探讨第 19 期发表高泽金的文章在不同惯性系中物体的机械能守恒问题分析 ;2008 年 12 月物理教师发表耿建的文章基于中学教学层面的机械能守恒定律的三点讨论 2009 年 4 月科技信息发表常亮的文章两体机械能在不同惯性系中的表述及应用 ;2009 年 5 月在物理通报发表陈炜峰何跃娟的文章力学教学中容易忽视的一个问题,2009 年 5 月龚劲涛在物理教师发表关于机械能守恒定律表述的再探讨 ;2009 年 12 月中学物理教学参考发表成继先刘世军的文章再谈机械能守恒定律, 理科考试研究发表李敬华的文章应用机械能守恒定律解题时参考系问题 2010 年 1 月刘文芳刘明成在吉林师范大学学报 ( 自然科学版 ) 发表浅谈作用力和反作用力的功, 2010 年物理教师第一期发表付喜锦的文章机械能守恒定律遵循力学相对性原理的条件,2010 年物理教学第 2 期发表庄会波的文章例谈运动的相对性和相对性原理,2010 年 5 月高炳坤在物理工程发表参照物每受一个力, 被研究物体必相伴一个惯性力 2010 年 6 月高炳坤在大学物理发表用伽利略变换审视牛顿力学, 坚持机械能守恒定律不满足力学相对性原理 ;2010 年 6 月物理与工程发表高炳坤教授的文章巧用惯性力 ;2010 年 7 月高炳坤在大学物理上发表从 4 个参考系看弹射过程 ;2010 年 8 月高炳坤在大学物理发表论文探索惯性系 ;2010 年 10 月高炳坤在大学物理上发表一源二场 2011 年 5 月大学物理再次发表高炳坤教授的文章从三个参考系看地球卫星系统 ; 韩山师范学院学报 2011 年 06 期发表苏云的文章功能原理的价值, 再次否认了外势能的存在, 同期发表冯胜奇的文章伽利略变换及其唯一性 ; 剑南文学 ( 经典教苑 ) 2011 年第 6 期发表王燕波卢祥珍的文章经典力学中的功能关系 ; 2011 年 6 月高炳坤在大学物理发表用惯性力分析二体问题,2011 年 9 月高炳坤在大学物理发表漫谈惯性力,2011 年 10 月高炳坤在大学物理发表比萨斜塔实验趣谈, 高炳坤教授发表的上述文章都直接或者间接与这个问题有关 2011 年 11 月大学物理发表李子军的文章再论牛顿力学形式和相对论力学的协变性,2011 年 11 月合肥学院学报 ( 自然科学版 ) 发表合肥工业大学物理系余嵘华肖苏的文章两体问题中功能关系及其应用 2012 年 7 月物理学教学发表袁芳朱炯明的文章功动能和机械能 ;2012 年 9 月数理化学习 ( 高中版 ) 发表苏志春的文章浅谈惯性系和非惯性系中的力学规律 ;2012 年 9 月高炳坤在大学物理发 5

6 表漫谈惯性力 2013 年 3 月中学物理发表李卫平罗洁的文章注意力的保守性和参考系之间的关系 ;2013 年 4 月物理通报发表张辉鹏的文章重力势能之佯谬和苏云的文章保守力的二元属性,2013 年平顶山学院学报第 5 期发表宋月丽田明丽的文章也谈机械能守恒定律和功能原理,2013 年 12 月物理通报增刊第二期发表河北师范大学刘明成教授的文章破解功能原理 50 年的错误表述, 对于机械能守恒定律进行了重新表述 2014 年 1 月物理教师发表王东生的文章机械能守恒定律究竟该如何表述 ;2014 年 8 月洛阳师范学院学报发表袁书卿万明理的文章关于质点系功能原理和机械能守恒定律相关问题的讨论 ;2014 年 9 月物理通报发表李学生师教民的文章对一道中学生物理竞赛试题答案的商榷, 对这个问题争议最多的弹簧振子问题进行了分析 2014 年 11 月物理通报发表罗志娟段永法谢艳丁何艳的文章关于功能原理的讨论 ;2014 年 12 月石家庄职业技术学院学报发表李学生师教民的文章斜面上下滑滑块机械能守恒问题新解 2015 年 2 月物理教师发表孟昭辉的文章运用机械能守恒定律解题的参照系问题对一道中学生物理竞赛试题答案的商榷一文的不同意见 ;2015 年 3 月物理通报发表赵文桐刘文芳刘明成的文章重力机械能守恒定律在各惯性系都成立 2015 年 4 月物理通报发表中国科学院力学研究所朱如曾研究员的文章弹簧振子相对于运动惯性系的机械能不守恒关于对一道中学生物理竞赛试题答案的商榷的商榷 ;2015 年 6 月物理通报发表刘明成刘文芳赵文桐的文章引力机械能守恒定律在各惯性系都成立,2015 年 7 月物理通报发表师教民的文章答弹簧振子相对于运动惯性系的机械能不守恒关于 < 对一道中学生物理竞赛试题答案的商榷 > 的商榷和郑金的文章对一道物理竞赛题的两种互异解答的探讨 2015 年 12 月物理通报发表刘明成刘文芳赵文桐的文章弹力机械能守恒定律在各惯性系都成立 2016 年 3 月物理教师发表陈燕琴陈佳静的文章意味深长的轻质,2016 年 5 月物理通报发表赵志栋陈光红的文章轻弹簧之困境, 这两篇文章都提出了轻质弹簧不能单独承受力, 也不能单独具有势能 ; 2016 年 5 月物理通报 ( 增刊 1) 发表南开大学物理学院大一学生李伟铎的文章对重力机械能守恒定律在各惯性系都成立的商榷,2016 年 6 月物理教师发表唐龙的文章例说能量的系统性和相对性 2016 年 6 月吴英在理科考试综合版发表关于机械能守恒和惯性参考系的选择的进一步探讨,2016 年 6 月中国科学院研究所吴中祥研究员利用张量数学证明了机械能守恒定律动量守恒定律都满足伽利略变换, 在科学网上发表多篇博文 2016 年 9 月物理通报发表张翠的文章斜面上下滑滑块机械能守衡问题新解,2016 年 10 月大学物理发表中国科学院力学研究所朱如曾研究员的文章力场与时间有关系统的功能定理及应用, 并配发了编者的话在大学物理教学中一般只讨论势能不随时间变化的功能原理, 势能随时间变化的功能原理很少涉及, 因此学生在遇到此情况时可能犯错误, 甚至有些老师也不能免朱如曾先生对此问题作了详尽说明, 并给出实例, 是一篇值得注意的文章 2016 年 12 月份大学物理发表了这篇文章有关参考文献的勘误 2017 年 2 月物理通报发表卜春彦的文章声波方程满足伽利略变换下的形式不变性其实国外的学生和学者也有同样的纠结 [3], 直到今天这个问题依然没有定论北京大学物理系王竹溪教授说 : 自然科学是一座完整的大厦, 不能轻易去否定, 随便抽掉一块砖, 大厦将倾麦克斯韦方程组不满足力学相对性原理, 但是它们不是从牛顿力学定律推导出来, 不能说明经典力学体系存在问题如果机械能守恒定律 ( 角动量守恒定律 ) 不服从力学相对性原理, 牛顿力学满足力学相对性原理, 那么机械能守恒定律 ( 以及角动量守恒定律 ) 应当从牛顿力学中独立出来, 这样力学结构体系将会发生改变, 牛顿定律服从力学相对性原理, 故由牛顿定律推导出的一切规律都应服从力学相对性原理可是为何从满足力学相对性原理的牛顿力学导出的机械能守恒定律 ( 以及角动量守恒定律 ) 不服从力学相对性原理, 问题的症结出现在哪里? 爱因斯坦讲 : 科学史上经常碰到这样的情况, 一些重大的问题似乎已经得到了解决, 但是却以新的形式重新出现, 这也许就是物理学的一个特征, 并且某些基本问题可能会永远纠缠着我们美国物理学家温伯格曾经表示, 我们的错误并不在于不太把已有理论当回事, 而在于我们并没有对它们给予足够的重视美国物理学家费曼说的好 : 可能性实在太多了, 它们之中任何一个都可能是对的, 也可能没有一个是对的, 因此我们必须去探索 6

7 参考文献 [1] Galileo 著,<< 关于两种世界体系的对话 >>,1632 年 [2]Rankine WJM. On the general law of the transformation of energy [J]. Philosophical Magazine Series , 5 (30): [3] Santos FC, Soares V and Tort AC. A note on the conservation of mechanical energy and the Galilean principle of relativity[j]. European Journal of Physics. 2010,31(4): /4/2017 7

Academia Arena 205;7() 实验来确定该参考系做匀速直线运动的速度 ) 是不符合的. 解法 :( 地球的质量视为充分大, 从而稳定地保持为惯性系 ) 在地面参照系上观察时, 小球的平衡位置为坐标原点, 以水平向右

Academia Arena 205;7() 实验来确定该参考系做匀速直线运动的速度 ) 是不符合的. 解法 :( 地球的质量视为充分大, 从而稳定地保持为惯性系 ) 在地面参照系上观察时, 小球的平衡位置为坐标原点, 以水平向右 Academia Arena 205;7() http://www.sciencepub.net/academia 弹性势能的外势能不具有伽利略变换的不变性 Li Xusheng 92253807@qq.com 摘要 : 文章分析了关于外势能的弹性势能机械能守恒定律满足力学相对性原理, 也具有单独的协变性, 弹性势能不具有伽利略不变性, 解决了关于这个问题的争论. [Li Xusheng. 弹性势能的外势能不具有伽利略变换的不变性.