第1章  時間和距離

    1.1  物體的運(yùn)動

   物理學(xué)歸根結(jié)底是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，它依賴于定量的觀察。唯有通過定量的觀察，以及采用必要的抽象、假設(shè)、推理等手段，人們才能得到定量的關(guān)系和規(guī)律，而這些關(guān)系和規(guī)律構(gòu)成了整個物理學(xué)的核心內(nèi)容。

   人們常常把約400年前伽利略所做的工作看成是物理學(xué)的開端，因?yàn)樵诖酥�前對物體運(yùn)動的研究是哲學(xué)家們的事情，許多論據(jù)是由亞里士多德以及其它希臘哲學(xué)家頭腦中想象出來的，并被人們普遍認(rèn)為是“正確”的，是“已經(jīng)證明”了的。伽利略對此持懷疑態(tài)度，并做了著名的關(guān)于物體運(yùn)動的斜面實(shí)驗(yàn)。他讓一個小球沿一斜面滾下，對其運(yùn)動進(jìn)行觀察，并進(jìn)行了定量測量：在多長一段時間內(nèi)小球跑了多遠(yuǎn)一段距離。

   當(dāng)時，測量距離的方法早已被人們掌握。但是對于時間的測量還沒有較為精確的方法，特別是對短時間的測量。伽利略在做第一次運(yùn)動實(shí)驗(yàn)時是用他的脈搏來數(shù)出等間隔的時間的。當(dāng)小球沿斜面滾下時，伽利略一邊數(shù)著自己的脈搏：“1，2，3，…”，一邊由他的助手標(biāo)上小球所在的位置1，2，3，…。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是，如果小球從釋放時刻算起，那么離記號的距離正比于1，4，9，…。這就是今天我們知道的結(jié)論：當(dāng)小球作初速為零的勻加速運(yùn)動時，距離與時間的平方成正比：S。Ct2。

  下面我們來進(jìn)一步討論伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中所涉及的時間和距離。

    1.2  時間及其量度

    1.2.1  時間

   時間可以說是人們最為熟悉、最為平凡的一個概念了，但是人們對時間的種種定義仍難以令人滿意。有人說，時間很可能是我們不能定義的事物之一。但這樣的事實(shí)并不妨礙物理學(xué)中對時間的使用。我們干脆說時間是表示事物之間的一種順序與問隔。

    對于物理學(xué)，重要的不是去追究其“準(zhǔn)確”的定義，而是應(yīng)當(dāng)了解時間是怎樣量度的，即如何去測量官。

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