為什麼物理規則幾乎都是乘法?

時間 2021-05-12 19:21:33

1樓:Winston

一點淺見。如果是普通加法的話,譬如「力+距離」,當我把距離的單位從公尺變為公釐,距離對合值的重要性就會上公升,這是荒謬的,因為單位完全由人規定。

假如比較時,用距離佔總距離比,力佔總力比代替有單位的量相加,結果和乘法結果相同。

2樓:風小陽

F=ma

當出現乙個F的時候,物體m表現出了a。反過來說,當物體表現出a的時候,說明,同時有乙個F出現了。

——!!!!!說明,F、a是同一件事情(的兩個方面的表現)!

既然是同一件事情,那麼,這「整件事情」變成幾倍,這兩個方面的表現形式,也各自必須表現為原先的幾倍,且倍數相同。

這麼想下去,有點可怕——整個世界好像可以歸一到乙個「1」了,也就是說,整個世界可能僅僅是同乙個事情而已?就像道生一,一生二,二生三,三生萬物。整個世界,僅僅是最初最簡單的某個事物、道的「一整件事情」的各種表現形式而已?????

3樓:泓土豆

加法是量變,乘法是質變

它們在宇宙法則中共存。但質變更需要理解和分析,而人類的物理學正是為解決複雜的問題而生的。

哎嗨嗨,瞎說的

4樓:「已登出」

兩個力線性疊加 A+B.

對向行駛相對速度 A-B.

你再給我說一遍都是乘法?我這種物理沒及過格的人都能隨便說出兩個,你告訴我幾乎都是?我看你是瞧不起加減法。

5樓:李神針

除法就是乘法,乘法可以換算量綱,無量綱的量綱可以看做是單位1。

加減法不會改變量綱,同量綱的物理量才可以相加減。

守恆的公式大部分都會涉及到加減法。

涉及到概率的,就經常用到指數了。

越簡單的東西,越是根本的東西。

乙個物理公式寫出來,會看一下好不好看的。

要是長得不好看可能就弄錯了。

6樓:rye

問得出這個問題,建議還是學數學。密度的定義是什麼?質量與體積之比。

速度的定義是什麼,單位時間內移動的距離。一般來說,包括這些在內,很多都是叫做數學表示式,而不是叫公式,定理。說明的是物理規律是物體規律的內在性質規律,而不是單純的數學上的加減乘除。

7樓:潘敬華

單位相同的類可以相加,單位不同的類只能相乘。而同類相加的問題太過簡單,早已成為常識。畢竟人類文明已經有上萬年的歷史,而物理做為一門科學研究才不過三五百年罷了。

8樓:

因為物理規則都是人類發現出來的,而加法和乘法是人類最早發明的數學工具。

物理學家用的都是熟悉的數學工具來尋找規律,所以早期找出來的都是用加法和乘法。

Edit: 基本上的我的意思是不能定言現在發現的東西就是所有的東西,我們只是在我們目前的認知限制裡找到了我們能接受的一些規律而已。只有加,乘法的線性回歸是很直觀的,在低訊雜比的情況下擬合複雜的函式這些技術也是現在還在發展中,所以不見得天是圓的,而是我們在井裡。

9樓:紅日照小池

題主的假設不成立。

即:乘法在物理中無特殊地位。

但是寫這個答案是因為 @白如冰 的答案被踩到那麼低。還有高票答主反駁乘法是加法時扯到超越數上去了。(答主你著相了,你被公式迷住了雙眼)

我們拿題主舉的3個公式說明,看看這三個公式中僅僅和乘法有關係的有哪乙個。

第乙個公式:

其實說的是三點:

,也就是每增加乙份質量,就需要多乙份力(加法,就在這裡,那位扯超越數的答主你看看,乙份F和乙份m都可以是超越數)

,想讓它加快的快一點,就要多乙份力

,剛才說的a是這玩意。這也是這個公式恐怖的地方:速度變化率是由F決定的。(現在我們看這句話,覺得再明顯不過了。但在牛頓那個時代,能發現這個的,是真正的天才。)

第二個公式:

其實說的是三點:

(現在看來多明顯啊)

,這就是這個公式偉大的地方。關於這個平方反比,知乎上有很多解釋了。看起來,物體萬有引力的『場』,是在空間中均勻擴散的。

在某點處的作用,和場的球體表面積成反比。(總感覺自己掌握了什麼宇宙至理(並沒有(總之,這裡的萬有引力,電磁力等等的平方反比顯然和乘法沒關係。

G是乙個常數。嗯。其實在F=ma裡,也應該存在乙個常數的。

第三個公式

講了兩點:

嗯,看起來,能量和質量其實是乙個東西(水人有話說

我們改一下公式: 。神棍一點的說,難道能量場在時間尺度上的擴散也遵循平方反比的定律?總之,這裡和乘法的關係基本已經沒有了。

為什麼那麼多正比關係?

費曼要說根本原因了:因為物體是由原子構成的。

顯然,F對原子的影響,應該滿足線性可加性。因為如果不滿足可加性,是一件很恐怖的事情。我們來看一下:

如果F作用於乙個原子和兩個原子是沒差別的,那麼我們可以用很小的力推動地球。因為地球也是由原子構成的。

如果給兩個原子施加影響遠比給乙個原子施加影響所需的代價高,宇宙將會一片死寂。因為任何天體都是很多原子,這劇增的『能量』將是任何人(神)都支付不起的。

上面的F好像是力,也可能是質量,也可能是能量,距離,時間。

所以,微觀層面上的線性可加,在巨集觀層面上,就是正比關係嘍。

再廢話幾句:強相互作用力在巨集觀層面不滿足線性可加。否則的話,這個宇宙豈不是太『均勻』了?人類得感謝帝哥留我們一條命啊(手動狗頭

10樓:jRONI

試著答一下,拋磚引玉。有幾個角度看待這個問題:

代數,加法和乘法都是被定義出來的而已,物理公式可以加密成任何形狀的二元運算。代數上加法和乘法只有使用慣例的不同,在群中加法和乘法沒有任何區別,在環中兩個運算由於單位元和逆運算的問題,產生了區別,導致後面的域、線性空間、模都有了區別。

量綱,導致物理學中形成一種約束,即只有在相同量綱中才能相加,也就是可加的,不同量綱強加在數學上可行,在物理上叫做沒有物理意義。而乘法可以把乙個量綱轉成另乙個,仍然有合理的物理意義,所以乘來乘去概念就非常多。實際上乘法是構成代數的運算,這裡的代數一般指線性空間上的代數,比如張量代數、Grassman代數這些

線性代數,乘法是最簡單的線性代數。而加法不是。因為,世界上的各種問題都有乙個區域性線性化的研究思想,大體上都是Newton從求導數開始發展出來的各種線性化技術,比如Taylor展開、切空間等等。

通過數學分析的方法進行線性化,會約去常數,留下一階導數,約去高階無窮小量,而一階導數就是乘法。

對映,對映的結果一般是運算元加源 這樣的。數學和物理希望更加簡潔的形式 。這樣往往是有明確的數學和物理意義的。

許多公式中的乘法,本質上描述的是對映。由於是往往這種對映還是線性的,它就真的成了乘法。

11樓:無名之輩

因為用加減法太費勁,乘法比較簡便,僅此而已,過度解讀沒什麼意思,3*5能描述的東西,非得用3+3+3+3+3來描述累得慌。

12樓:「已登出」

實際上……

F=MA

是F的定義

F=M1*M2*g/(r^2)

是g的定義…………當然這也是因為引力服從平方反比律,也就是說高斯定律……斯托克斯公式

// 講道斯托克斯公式比什麼乘法重要多了啊……E=Mc^2

這個式子完全可以看成是積分的結果……就是說之前的一套公式必然會匯出類似的結果

13樓:

a=F/m與其說是公式,不如說是定義,是人為建立的關係(工具)

最基本的物理量只有七個(高中物理用到其中的五個)

所有非基本物理量都由基本物理量定義得到

14樓:飛葉

答主們都是功底紮實的人,但似乎並不清楚提問者為什麼會這麼問。他很明顯是乙個高中生,而這個問題的根源就是高中教育大多是進行宣傳性質的,填鴨式的公式灌輸,完全忽略最基本的自然哲學常識。

題主的疑惑其實並不是乙個乘號的問題,因為即使把公式變形成其他任何的運算形式,他仍然可以問為什麼是共軛運算,為什麼是偏導運算。說白了,疑惑就是為什麼數學公式有這麼神奇的功能。他或許並不清楚牛頓和貝克萊曾經爭論過什麼。

問題裡用了「自然法則」一詞,大家都是從這個年紀過來的,我很清楚題主腦海中形成了一種類似絕對可知論的觀念,他認為運算法則就是去和大自然完全吻合,認為其就是大自然本身,所以感到很奇妙。題主不明白理論構建是為了盡可能多的解釋現象,不明白真相永遠在地平線上。

要解決答主的疑惑就一句話「先有牛頓後有F」,F不是天然存在的,現實中只有拖拉推拽,沒有F。我們沒有真理,我們只是用乙個目前最有價值的方法盡可能多地去解釋現象,而且現在還遠遠談不上多。換句話講,你完全可以走出一條和牛頓,麥克斯韋截然不同的道路,不依靠數學原理去解釋自然。

這個可能性是有的,況且本來就沒有證據表明其他智慧型生物(如果有的話)的抽象思維和人類一樣。

科學本質上是歸納邏輯的,演繹邏輯只是發生在體系內部。

答主應該從公式中走出來,去看些不錯的科學史著作,體會先輩們是如何構建理論的。或者搜搜劍橋,耶魯這些名校的基礎物理課,會對科學是什麼有乙個清晰的認識。

最後想補充一句,物理學不是神學,公式背後的自然哲學含義並非「有神,有宇宙,神創造了宇宙」這般粗暴。

15樓:風清揚

因為人擇啊。。。如果不是乘法,那麼必然是其他運算法則,如果是人無法理解的法則,那麼人必然不會出現,或者人在這個法則下必然是無法交流的低等生物。

16樓:王瑞

其基本公式為:

(A吸光度,K係數,l 溶液厚度,c溶液濃度)你看,多麼簡潔的乘法,又好理解又好用。

然鵝,這個公式的演變步驟如下:

I0和 It 才是我們直接能測到的入射光和透射光的光強度,為了方便,把等式左邊這個對數強行合併,重新命名了乙個物理量吸光度A,它就變成了簡單的乘法。

實際上,被合併的物理量遠不止如此,因為在實際使用中,我們採用標準化的處理方法、儀器和比色皿,被「約」掉的物理量還有很多,比如反射光,直接忽略了,而溶液性質、入射光波長、溫度等等影響因素都被合併到K裡面了,實際上l在這裡也可以被合併到K裡面,簡化成

A=Kc。

17樓:陳生

因為人只有十根手指,所以我們用十進位制,二進位製用不來,因為能讓我們平民理解的物理公式只有乘法以下的,微積分以上的數學只有天才能完全理解,所以麼,質能方程大家都知道,麥克斯韋方程組就沒幾個懂了。

來學數學吧,少年,學完數學物理就是個渣渣。

18樓:童哲

excuse me? 物理幾乎只用乘法?

這是量子場論【標準模型】的基本公式,我們看到了:加減法、乘除法、偏導運算、張量運算、伽馬矩陣縮並、厄公尺共軛運算等等……這還不夠,還要巢狀變分法中的Euler-Lagrange方程……

請注意,上圖還僅僅只是標準模型最基本的公式,或者說是計算推導的第一步……

物理學家當然也想只用乘法啊!!!

奈何大自然並不是只用乘法啊~(手動心累)

快來萬門大學和我一起打call一起學超級好玩的理論物理~

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