论物体机械运动的内在矛盾_能动性论文

论物体机械运动的内在矛盾_能动性论文

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物质世界是矛盾的世界。所谓矛盾,就是“既对立又统一”〔1 〕。这种对立统一关系不仅反映了事物内部的本质联系,而且揭示了事物运动、变化、发展的动力和源泉,亦即事物内部的矛盾性是事物运动、变化、发展的根本原因。毛泽东曾经指出:“唯物辩证法认为外因是变化的条件,内因是变化的根据,外因通过内因而起作用。”〔2 〕这里的内因正是事物内部的矛盾发生。毫无例外,“事实上,即使是外力推动的机械运动,也要通过事物内部的矛盾性”〔3〕。 那么物体产生机械运动的内部矛盾是什么呢?

唯物辩证法认为,矛盾的对立面,双方既相互排斥、相互否定、相互斗争,又相互依存、相互包含、相互贯通,从而推动事物在这种对立统一之中运动、变化和发展。物体之所以能够发生机械运动,正是这种对立面既统一又斗争的结果。这种对立面,一方面指物体具有保持原来机械运动状态并力图使其相对稳定的性质,也就是通常所说的惯性;另一方面指物体具有的改变原来机械运动状态向新的机械运动状态转化的性质,这种特性被牛顿叫做能动性。值得指出的是,牛顿在他的《自然哲学的数学原理》一书中虽然把物体的惯性、能动性、不可入性等等都列为物体固有的基本属性,但由于受形而上学世界观的支配,他并没有看到惯性与能动性的辩证关系,对于能动性,也没有作更多的说明与发挥,甚至把它完全排除在他的力学体系之外。而恰恰正是这一被牛顿提出却又被他所抛弃的能动性,同惯性构成了一对矛盾,贯穿于机械运动的始终,成为机械运动的内部根据。一切物体内部,都存在着惯性和能动性的对立统一,惯性使物体保持原来的机械运动状态,能动性又促使物体改变原来的机械运动状态,矛盾双方同时存在于同一个物体之中。设想物体只有惯性而没有能动性,那么外力作用无论多么强大,都不可能改变物体机械运动状态。如果自然界所有物体都只能保持原来的运动状态,那么运动就不可能发生传递和转化,物体的相互作用就无从谈起,外力的作用也就不可能表现出来。反过来,设想物体只有能动性,没有惯性,那么物体就会瞬息万变,没有相对的稳定性,成为不可捉摸的了,不同的机械运动状态也就无法区别、无法认识了。显然,这两种情况都是不可想象的。

恩格斯曾经指出:“一个事物是它自身,同时又在不断变化,它本身就是‘不变’和‘变’的对立”〔4〕。 物体的惯性和能动性是对立统一的,它们相互对立、相互联系,在一定条件下又可以相互转化。正因为如此,物体机械运动状态才能得以改变,并且矛盾双方主次地位的变化,决定了物体机械运动的不同状态。当物体不受外力的作用或所受外力作用之和为零时,惯性表现为矛盾的主要方面,这时物体就保持原来的运动状态。而在外力作用之和不等于零的情况下,惯性和能动性这一矛盾双方的主次地位就会发生变化,能动性克服惯性,成为矛盾的主要方向,于是物体的运动状态就发生改变,产生了变速运动。在这里,所谓惯性或能动性居于矛盾的主要方面,并不是说矛盾的另一方就不存在了。事实是,在外力作用不平衡时,惯性作为矛盾的次要方面,依然存在并起着作用。正是由于惯性阻止着运动状态的改变,所以物体必须经历一定的时间过程,才能使速度发生有限的变化。而当外力作用相互平衡时,虽然物体的能动性没有明显地表现出来,但它作为矛盾的次要方面,依然存在于物体的内部。正因为如此,一旦外力的平衡遭到破坏,能动性能够克服惯性,跃居为矛盾的主要方面,从而使物体的机械运动发生变化。由于在自然界中,孤立的物体是不存在的,各个物体都处于相互联系、相互作用之中,而且这种相互作用的不平衡性是绝对的、经常的,因此物体保持原来的机械运动状态,只是暂时的、相对的,而改变它原来的机械运动状态则是绝对的。这正如毛泽东曾经指出的“一切过程的常住性是相对的,但是一种过程转化为他种过程的这种变动性则是绝对的”〔5〕。

众所周知,物体惯性的大小是用物体的质量来量度的。 物体的质量越大,其惯性也就越大,反之亦然。那么物体能动性的大小,或者说物体机械运动状态变化能力的强弱,是用什么来量度的呢?我们认为,物体能动性的大小,可以用它所具有的能量的多少来量度。 在力学和物理学中,能量被认为是物体运动的量度,它既代表物体具有的一定的运动的量,同时也表示物体所具有的改变其机械运动状态的能力。物体能量的多少,反映了它转化为其它运动形式的能力的大小,也就是表明了它的能动性的强弱。恩格斯曾经指出:“运动的不灭不能仅仅从数量上去把握,而且还必须从质量上去理解”〔6〕。所谓从质量上去理解, 就是说能量不仅仅在数量上是守恒的,而且物质的运动形式是多样的,这些运动形式之间相互转化的能力,永远也不会丧失,而这种运动转化的能力,又是“运动着的物质本来具有的”〔7〕。物体的这种运动转化的能力,就是物体能动性的一种表现,它同惯性一样,是物质固有的重要属性之一。如果物体没有了能动性,也就是丧失了运动转化的能力,那将是不可想象的。

质量和能量是相互联系的。爱因斯坦在相对论中给出的质能联系公式E=mc的平方,就深刻地揭示了质量与能量, 即物体惯性与能动性之间的联系。惯性和能动性,一个代表不变的一面,一个代表变化的一面,二者是矛盾着的,但变化要通过不变的一面表现出来,这在物理学和力学中是常见的。惯性是能动性的对立面,但量度运动变化的大小,即能动性的大小,却离不开惯性,离不开质量。如果没有质量这个因素,要想反映运动的量的变化,是很困难的。象动量是mv,动能是2分之1mv的平方,动量距是mvR,直到质能联系公式E=mc的平方等,都包含有质量m这个因素。运动的量要用惯性描写, 这就是恩格斯所说的:“惯性只是运动不灭的反面表现”〔8〕的含义之一。

总之,物体的惯性和能动性是物体内部固有的一对基本矛盾。在机械运动中,运动状态变化的原因,正是由于有了物体惯性和能动性这对基本矛盾。外力的作用,只有通过这对基本矛盾,才能使物体机械运动状态发生变化。只有充分认识惯性和能动性这对基本矛盾,才能对物体机械运动状态的改变有深刻的理解,才能避免外因论,避免导致唯心主义。

通常力学著作中所讲的“力是物体运动状态改变的原因”或“力是产生加速度的原因”,是不是否定了物体机械运动内部的矛盾性而成了外因论呢?当然不是!这里所指的“原因”,仅仅被看成是物体运动状态改变的条件,看成是外部因素,它只有通过内因即惯性和能动性的矛盾而起作用,而决不是外因论。如果否认物体运动变化的内部根据,而把运动变化的原因完全归之于外力的作用,即象牛顿那样,便成了地地道道的形而上学外因论。至于牛顿第二定律F=ma,是对于外力与惯性这一对矛盾作出了定量的描述。从表面现象来看,外力要改变物体的运动状态,而惯性要保持原来的运动状态,一个要变,一个却保持不变,无疑它们是矛盾的,但是,外力和惯性这一对矛盾并不是物体运动状态改变的内部根据,它只是物体内部的惯性和能动性的矛盾的一个外部表现。如果从这一角度去理解,即牛顿第二定律是把物体运动变化的内部矛盾,用一个外部表现的矛盾定量地描述出来,那它仍然是正确的,就不能说成是外因论。如果不这样去理解,而是根本否定了在外力和惯性这一外部矛盾掩盖下的惯性和能动性的内部矛盾的存在,把力和惯性的矛盾看成是运动变化的内部原因,那就是外因论了。

马克思曾经指出:“一物的属性不是从它对另一物的关系生出,而宁可说一物仅仅在这种关系之内表明它具有这种属性。”〔9 〕这就告诉我们,一个物体固有的属性,固有的矛盾,并不是在与别的物体发生关系时才产生出来,而只是在这种相互关系中表现出来。对于物体的机械运动,其固有的惯性和能动性的内部矛盾,是客观存在的,但它要通过物体之间的相互作用,也就是要通过外力和惯性这一外部矛盾的形式表现出来。内部矛盾要通过外部对立的形式表现出来,象公式F=ma 对外部的对立作了定量的描述,人们就不容易看到其内部的矛盾斗争,这种情况是很常见的。例如弹性力学中的虎克定律,对外力和形变的关系作了定量的描述,公式为F=Kl,其中K为弹性系数。从表面上看来,外力与形变的矛盾似乎是物体发生形变的根据,而实际上,外力只是外部条件,是外因,物体内部存在着的弹性和范性这一对矛盾才是物体在外力作用下发生形变的内部根据。如果没有这个内因,无论外力多么强大,都不会使物体发生弹性形变。象刚体没有弹性,根本就不可能发生形变。如果物体只有范性,外力怎么作用于它,它就会怎么适应,也就根本谈不上外力与形变这一外部矛盾了。可见虎克定律F=Kl是用外力与形变这一外部对立的形式,把物体内部弹性和范性矛盾定量地表现了出来。总之,当我们用外部对立的形式去表现内部矛盾时,决不可忘记或否定内部矛盾的存在。如果否定了内部矛盾,那就必不可免地导致外因论,以致跌入唯心主义的泥坑。

牛顿在解释F=ma时,就是把物体机械运动变化的根据, 归结为外力和惯性的对立,从而抹杀了物体机械运动的内部矛盾。在他看来,物体只有保持原来运动状态不变的特性,而没有运动变化的内在根据,所以物体运动变化的根本原因,只能到物体外部去寻找。只有外来的力,才能使物体运动状态发生变化。因此,在牛顿那里,“第一次推动”是必不可少的。而正是牛顿,再一次地把上帝请进了自然科学,“让上帝来作‘第一次推动’”〔10〕。在科学上有重大贡献的牛顿,从外因论跌进神学的泥坑的历史教训,的确是发人深省的。

尽管机械运动是自然界最简单的一种运动形式,但要对物体机械运动的内部原因作出正确分析,却不是一件简单的事情。事实证明,唯物辩证法是指导我们认识和分析这一问题以及自然科学中一切问题的锐利武器,我们必须也只有认真领会唯物辩证法的实质,才能够把握住自然科学发展的最一般规律,才能对物体机械运动乃至整个自然科学作出全面、系统、正确的认识。

(文稿收到日期:1994—10—21)

注释:

〔1〕黑格尔:《美学》第一卷,第154页。

〔2〕〔3〕〔5〕毛泽东:《矛盾论》,《毛泽东选集》第一卷,人民出版社1991年版,第302页,第332页。

〔4〕《马克思恩格斯全集》第20卷,第672页。

〔6〕〔7〕〔8〕〔10〕恩格斯:《自然辩证法》,第22页,第3页,第179页。

〔9〕马克思:《资本论》第1卷,第31页。

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