21世纪的牛顿力学 作者:程稳平程实平-第18章
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在实际应用之中，人们使用的参照系都要有确定它的存在物体做保证，并非在空间任意假设有一个参照系，这个参照系就存在了，人们必须要有检验它存在的依据。这意味着只有先确定出一个有存在物做保证的参照系，之后才能在此基础上给出用于数学分析的属于传递出来的第二级参照系。如果在自然世界只有一个存在物，不受外力作用的唯一物体将以绝对的匀速运动状态呈现在自然空间之中。这是在人为假设的一种特定条件下进行理论推导的结果。当自然界以别的条件呈现时，人们将根据具体条件推导出相应的结果，然后用事实检验所作的理论分析是否与实际相符合。如果不符合，它就是错误的理论。在现实之中，惯性系的具体确定，的确不是在所有情况下都会有结果出来。在宇宙没有被人们全部观测到之前，谁也不能计算出宇宙世界总的系统质心位置在哪里，但人们已经知道如何去建立研究宇宙世界的惯性系。人们不会因为存在不能确定的情况，就连已经在使用中的实际例子都给否定掉了。借用拉德纳在《科学与谬误》一书中所举的例子来说：〃现实中确实存在阴阳人，但并不会因此让我们连正常的男人与女人都分不清楚了。〃
从原理上讲，如果空间只有两个质点存在，这两个质点除了相互之间可能有的作用外，它们都不会受到外部的任何作用。我们先假定在这两个质点之间不发生任何相互作用，这显然是两个孤立质点最简单的运动组合。由于这两个质点已经在理论上被赋予不受外力作用的条件，它们都必定保持着原来的运动状态不改变。显然，人们理解的保持着原来的运动状态不改变的物理意义，最容易想到的就是匀速直线运动。由于这两个相互之间不发生任何相互作用的孤立质点进行的都是匀速直线运动，人们从直觉上可以断定它们之间所呈现出来的相对运动也是匀速直线运动。于是把参照系建立在其中任何一个质点上，它都是惯性参照系，另一个质点相对于它所观测出来的相对运动也一定是匀速直线运动。有人以为可以采取这种想当然的直觉判断方式来建立惯性系，只要不提到与绝对空间相联系的参照系，与绝对空间相联系的参照系就是多余的假设。然而，两个相互之间不发生任何相互作用的孤立质点进行的都是匀速直线运动，乃是相对于绝对空间而言的事实。如果没有与绝对空间相联系的参照系作为传递判断基准，人们又怎能断定它们之间呈现出来的相对运动也是匀速直线运动呢？在逻辑上，两个不发生任何相互作用的孤立质点进行的都是匀速直线运动，可是它们有可能只是相对于与各自相关的〃时空〃而言，在它们之间没有任何与空间尺度相关的联系。所以，由两个相互之间不发生任何相互作用的孤立质点进行的都是匀速直线运动，并不能必然的推理出它们之间呈现出的相对运动也是匀速直线运动。只有把与绝对空间相联系的参照系作为它们共同使用的空间位置参照基准，人们才可以从两个相互之间不发生任何相互作用的孤立质点进行的都是匀速直线运动，推导出它们之间所呈现的相对运动也是匀速直线运动。
再假定原先只有唯一的一个物体存在于自然界中，人们可以判定它不受到外力作用。此时，可认为惯性参照系就是这个物体。可是，这个物体由于内部的原因发生了爆炸，成为两半或是几块，没有那一块是处于不受外力作用的物体，建立在物体上的惯性参照系立即就消失了。但由所有这些爆炸分成的多个物体所共同确定的物体系统质心却是观察分析这些物体的惯性参照系建立点。人们能够得出这个分析结果的根据，就是必须把最原始的惯性参照系建立在那个想得出来、却又摸不着的〃绝对空间〃之上。
人们无法直接检验出与〃绝对空间〃相联系的惯性参照系在何处，但可以间接的检验它并不是没有依据的虚构概念。虽然人们可以在原理上把从与绝对空间想联系的参照系传递出来的惯性参照系建立在不受外力作用或外力作用之和力为零的物体之上，但在现实之中它也无法进行检验。人们只能在实际使用的无穷多个针对于具体物体有效的惯性系中，认为其中某一个可能属于从与绝对空间想联系的参照系传递出来的第一级惯性参照系。
简言之，牛顿力学从一开始就已经建立在局部惯性系之上。人们没有必要在惯性参照系的名称上去进行无谓的争执，把握住实质性的东西，才是理解物理学理论的关键要点。
程稳平 程实平
撰写于2002年6月
第五章 辨伪经典
一、真理的定义
定义 在各种描述自然世界运动规律的理论学说中，我们把正确反映客观世界发展规律的理论学说称为真理，而把与客观世界发展规律不符合的理论学说称为谬论。
显然，真理与谬论是一对函义截然相反的概念。按照上述定义，判断一个理论学说是不是真理的检验标准将唯一的是实践。换句话说，真理就是与实践相符合的正确理论，而谬论就是与实践不符合的错误理论。
在这里，有两个要点必须注意到：一是所作的检验实验与被检验的理论学说应存在内在的必然关系；二是我们是用迄今为止已经进行过的实践来作真理的检验标准。对于前一个要点，人们很容易理解，如果所作的实验与被检验的理论不存在内在的必然关系，该实验就不能对被检验的理论具有说服论证意义。但对后一个要点，人们则不一定会马上接受，因此，我们有必要对它进行严格地论证。
采用反证法证明：
假定〃用已经进行过的实践来作真理的检验标准〃是错误命题，则检验真理的标准就只能是未来的尚未进行过的实践。可是，如果要〃用未来的实践作为真理的检验标准〃，〃实践是检验真理的唯一标准〃本身就难以成立，因为它可能会在未来的实践中被证明是谬论。这样，〃实践是检验真理的唯一标准〃就成了永远有待验证的不可知命题！另外，把那些已经进行过的实践都置之不顾，本身就是在用行动否定实践是检验真理的唯一标准。所以，检验真理的标准只能是迄今已经进行过的实践。
不同意用已经进行过的实践来作真理的检验标准的人可能还不会甘心，他们会修正自己的说法，改为用全部的实践（包括已经进行过的实践与将来的尚未进行过的实践）来作真理的检验标准。换句话说，他们要等所有的实践都进行过后才能判定一个理论是不是真理。这种〃等待〃观点是否更合理呢？否，由于实践只有在人类消亡之时才结束，持〃等待〃论的人实际上是在向人们宣告物质世界不可知。不仅如此，〃等待〃论者还是对真理的发展过程无知的幼稚表现。
只要不是对哲学极其无知的人，就应该理解我们用迄今为止已经进行过的实践来作真理的检验标准，乃是因为：
我们只能在我们时代的条件下进行认识，而且这些条件达到什么程度，我们便认识到什么程度。①
用迄今为止已经进行过的实践来作真理的检验标准，并不意味着从某个时刻起就不再对现存的理论继续进行检验了。事实上，随着时间的推移，实践也在不断地进行下去，真理也在新的实践检验之下不断地修正着，完善着。用恩格斯的话②来说，就是：
一个新的事实被观察到了，它使得过去用来说明和它同类的事实的方式不中用了。从这一瞬间起，就需要新的说明方式了──它最初仅仅以有限数量的事实的观察为基础。进一步的观察材料会使这些假说纯化，取消一些，修正一些，直到最后纯粹地构成定律。如果要等待构成定律的材料纯粹化起来，那末这就是在此以前要把运用思维的研究停下来，而定律也就永远不会出现。
由此可知，我们所说的真理都是相对于一定历史条件之下的相对真理。而那些主张用未来的实践来作真理的检验标准或是要等所有的实践都进行过后，才能判断某个理论是不是真理的人实际上是在追寻所谓的〃终极真理〃，在这个方面，杜林先生早已作过尝试，因此我们也就不用再重复多论。
注释：
① 恩格斯，《自然辩证法》P219
② 恩格斯，《自然辩证法》P218
二、科学的定义
按照真理的定义，凡是被实践检验符合的理论就是真理。然而，在各种理论学说中，有些理论根本就不存在可能被证明是错误的情况，即无论在实践中出现什么样的结果，它们都可以对其作出不自相矛盾的解释。这一类理论当然也是真理，但由于它们已经失去了被检验的意义，因此不具有指导人们进行新的实践活动的作用。故此，我们有必要对真理再进行细分，把那些根本不会被〃证伪〃的不具有指导人们进行新的实践活动作用的真理划为一类，称之为形式真理；而把那些可以被〃证伪〃的能够指导人们进行新的实践活动的真理划为另一类，称之为实用真理。
定义 在各种描述自然世界运动规律的系统理论中，我们把能够正确指导人们进行新的实践活动的系统理论称为科学理论。
相应的，不能正确指导人们进行新的实践活动的理论也就是非科学理论。显而易见，科学理论就是可以被证伪的具有指导人们进行新的实践活动作用的实用真理。按照逻辑规则，科学理论与真理之间存在着如下关系：
科学理论必须是真理，但真理并不都是科学理论，谬论必定是非科学理论，但非科学理论并不都是谬论。
由于科学理论是能够指导人们进行新的实践活动的实用真理，人们所建立的科学理论将具有如下四个基本特点：
1。 科学理论的叙述必须是准确的概念；
2。 科学理论的推演必须在逻辑上不自相矛盾；
3。 科学理论的预见必须在原则上可以被证伪；
4。 支持科学理论的证据必须能够重复再现。
不言而喻，凡是不具备上述四个基本特点中任何一个特点的理论学说都不属于科学理论。凡是冠以科学的称谓，实际上却是由非科学理论构成的不能正确指导人们进行新的实践活动的没有实用价值的知识即是伪科学，简称伪科学。
由于每个知识体系是不是科学，完全取决于构成该知识体系的具体理论是不是科学理论。因此判断某个冠以科学称谓的知识体系是真科学还是伪科学，将是看支持构成该知识体系的具体理论的证据，是否可靠地遵守了实践检验的有关理论能否具有指导人们进行新的实践活动的作用。故此：
构成任何一门科学的理论，都必须直间或间接地表明，它在什么事实发生时即被判定为错误理论，而实际上这些可以否定其成立的事实并没有发生出来。
专业上把科学理论必须具备的这一个特征称作原则上可以被证伪。那些无论发生什么情况，它都可以作出不自相矛盾的圆满解释的学说，都不能构成科学理论。按照习惯，我们把人们为建立某个科学理论而进行的理论推导及其相应的检验实验称为科学研究工作。所以，说支持某个理论的证据是不是可靠地遵守了实践检验（包括理论上的正、反论证与相应的实验证明两个部份）的有关规则，也即是在说建立该理论的研究人员是否采用了正确、可靠的研究方式来进行研究工作。必须明白，同样一个研究对象，不同研究者采取的不同研究方式，将决定由其建立的理论属于科学的还是非科学的性质。故此，当我们说某些人在搞伪科学时，只是指这些人表面上打着科学研究的招牌，实际却是以错误的不可靠方式在从事着他们所谓的研究工作。
程稳平
撰写于1990年6月
三、请勿在磁能上动花脑筋
对《电子报》向读者推荐的永动机创作文章的纠正
1984年4月8日，《电子报》在第14期第2版上向读者推荐转载了两篇轰动性的文章〃电磁动能发动机发明的新动向〃（原载《世界发明》84年第1期）与〃不需要外加能源的永磁铁发动机〃（原载《世界发明》80年第1期）。对于这两篇被《电子报》的编辑赵石云先生认为〃很有点永动机味道〃的文章，赵石云并不打算对其进行争论，而只是希望它能够引起业余电子爱好者的兴趣并动手做此实验。对于《电子报》的良好愿望，我们完全赞同。但是，如果《电子报》推荐给读者创作的素材根本就是不能成功的永动机，其结果又会是什么呢？果然，就在《电子报》转载了这两篇轰动性文章之后，社会上引起了强烈反响。遗憾的是，许多参与讨论的大学教师与机械工程师对〃磁能发动机〃的批驳无力，不但未能熄灭由《电子报》点燃的〃永动机创作〃火苗，反而是使《电子报》的某些编辑尝到了〃甜头〃。于是胆子变得越来越大，继转载了这两篇〃轰动机〃文章后，《电子报》又在1984年的第23期、第27期、第30期、第34期上陆续刊登了5篇有关〃永动机创作〃的文章，大有拿其无可奈何的味道！面对这一挑战，我们这些从事科研工作的人员有必要站出来应战。
一、判别永动机的依据是它违反了能量守衡定律
判断一个机构是不是永动机，最根本的依据是看这个机构的运动是不是违反了能量守衡定律，而其具体的结构完全不必去管它。凡是企图凭空创造出能量来的机器就是永动机。换句话说，〃永动机〃的准确名称应该是〃凭空造能机〃。
因此，我们只要立足于能量守衡定律就可以作出推断：无论〃磁能发动机〃做得多么巧妙，它也不能够凭空产生出能量来。磁能与其它形式能量的相互转化过程，只不过是起着储能、放能的作用。采用很巧妙的设计方案，可以使磁能转化为其它能量形式时的效率高一些，但也不过是一种优良的〃能量转换器〃。即便如此，我们也必须全面的对它进行分析后才能作出取舍的结论。显然，从开采磁矿到制造成所要求的形状尺寸，并安装成所谓的〃磁能发动机〃（相当于生产干电池的过程）所付出的代价已大大超过了其被使用一遍（即天然磁体所贮藏的磁能全部被转换为电能）所获得的价值量。天然磁体贮藏的磁能被转换完毕后，人们必须对磁能存贮体进行充磁（相当于给畜电池充电），否则就只好掉换〃磁能发动机〃中已被消磁的磁能存贮体了。同已有的各种电池相比，这种新型的〃磁动机电池〃无疑是一个结构复杂、制作困难的没有实用价值的玩意，人们大可不必为它浪费精力。
《电子报》在1984年7月29日第30期第2版刊登了一篇题为〃我对'磁能发动机'的问题谈点看法〃的文章。该文作者曹先生介绍了自己在听取天津大学的教师对〃磁能发动机〃的看法和意见后所做的几个实验，他发现实验中出现了一些理论上无法解释，甚至是与理论相违背的现象。由于曹先生没有告诉他所请教的�
