物理学家恩斯特·马赫提到物理学家恩斯特·马赫 , 很多人其实都不太了解 , 可事实上 , 他为物理学所做出的贡献绝对不容小觑 。以爱因斯坦的广义相对论为例 , 这是对经典力学发起的一次巨大冲击 , 也是二十世纪物理学界最伟大的发现之一 。它首次将许多科学家们原有的基本物理观念革新 , 让人类对世界有了一个全新的认知 。但并没有多少人知道 , 广义相对论的雏形 , 其实就受到了马赫思想的影响 。
在马赫看来 , 整个世界上的所有物质都是由一种中性的“要素”演化而来 , 我们所看到的 , 所想象到的一切事物 , 也基本上都是这种要素的复合体 。“要素”存在于虚无 , 又从虚无影响整个世界 。别说是那个时代的人 , 即便是放到现在 , 这种思维都是十分超前的 。
不仅如此 , 马赫甚至想到用函数关系来寻找“要素”和现实之间的具体联系 。如果真的找到了这个函数关系式 , 那么我们现如今所收获的一切知识都只不过是表象 , 只不过是要素关系的延伸 。
其实许多物理学家在第一次看到这种理解的时候 , 都会认为马赫的想法完全是异想天开 。这种理论就像是“日心说”对“地心说”的冲击 , 让许多人大为震惊 。假如我们生活中所有的一切都属于“假设”范畴内的东西 , 那么我们存在的证明又是什么?好在爱因斯坦为马赫用一种相对比较柔和的方式做出了解答 , 也就是相对论的提出 。
爱因斯坦用科学的方法去解释哲学的问题 , 其根本理念和马赫是相同的 。在爱因斯坦之前 , 马赫制造出许多让人难以理解的复杂数据 , 以此来证明科学定律和现实的联系其实更像是和人类思维的联系 。可由于这些数据都实在是太难以理解 , 所以不少人甚至将马赫看作是神棍 。
事实上 , 相比于马赫的猜想 , 他一生的主要研究重心还是在实验物理学上面 , 马赫数便是他提出了超声学原理之后创造出来的一种相对数值 。尽管在刚开始的时候并没有多少人能够理解这个全新的物理量 , 但随着时间的推移以及人类对世界更加全面的认识 , 马赫数如今已经成为了流体力学中的一个常用概念 , 基本单位以M表示 。
马赫的运用要求既然属于基本物理量的范畴 , 那么在使用马赫解决物理问题的时候 , 自然就会有一定的条件限制 。当我们在以马赫为基本单位去解决问题的时候 , 就必须要同时给出高度和大气条件 。如果以上两点都不能满足 , 那么我们用一马赫(即340米/秒)的速度测算出来的结果 , 必然会和实际结果存在较大的误差 。
要知道音速在除了在不同介质中的传播速度不同之外 , 在同一介质的不同状态下 , 传递速度也会不一样 。高度 , 温度以及密度等等 , 都会在一定程度上对速度的数值产生影响 。
因为这个特性的存在 , 所以我们即便在同一个地区的不同高度 , 最终得出来的马赫数也都不一样 。一般情况下 , 高空空气稀薄 , 空气阻力下 , 马赫数就会更高一些;而低空空气含量丰富 , 阻力较大 , 马赫数自然也就会低一些 。
事实上不止是对马赫数的运用要求 , 其他许多类似的基本物理量在使用的时候 , 也会有一定的要求 。这就很像我们在答题的时候 , 题目都会尽量的将变量完全锁定 , 这样才会方便我们进行作答 。而我们在现实生活中对这些数值的考究 , 也就是为了让实际数据更加趋近理想化 , 极大程度上削弱变量的影响力 。只有这样 , 我们在研究这种实际问题的时候 , 才有可能无限接近理论数值 。
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