什么是运动，物体为什么会运动？
这篇文章本来是昨天写的，但昨天看流浪地球2去了，3个小时的电影下来，只能留到今天发了。
当然，今天的主题并不是为了搞笑。
当我们乍一听“什么是运动”时，第一反应就是：这真是太简单了。
苹果落地是运动；
我从后面踹了同学一脚，他也肯定会运动；
看见了一朵漂亮的鲜花，那也是运动的结果（光子跑到了眼睛里）；
听到的窃窃私语声，同样是一种运动（声波通过空气传入耳朵）...
运动无处不在，时间的本质就是物质的运动。
但就是这么一个看似平淡无奇的东西，却充斥着整个物理学，物理学研究它们的运动变化规律，研究它们为什么会运动，怎么样运动。
如果没有运动，世界将会是一片死寂，你能想象出一个没有运动的世界吗？
从本质上来说，运动是简单的，就是物质从 A点移动至B点，或者 C点移动至D点，整个宇宙的运转都是建立在这样一个简单的运动之上。
但为何物理学中的运动会如此复杂，牛顿的运动三定律、万有引力定律、库仑定律等许许多多的定律，都是用来描述运动的。
其实，宇宙的本质并不复杂，但要把它们变成对人类有利的东西、让人看得懂的东西就复杂了，就像计算机的本质就是0和1，我们在电脑上进行的复杂操作也会转化成0和1，但我们却不能直接输入0和1去操作。
既然运动是如此的显而易见又无处不在，那物体为什么会运动呢？
当你仔细思考之后，你会发现它并没有想象中的那么简单和理所当然。
一个铁球比一根羽毛落得更快，是因为铁球更重一些么？
气球往上飞任何物体运动，苹果往下落，是因为苹果更重一些么？
你推一下课桌，课桌就往前走，一松手课桌就停了，难道必须要有外力，物体才会动么？
这些生活中常见的现象，当我们准备认真去回答时，却发现远没有想象中那么简单。
思考不是现代人的专利，在古希腊时期，就有许多自然哲学家思考过这些问题，但答案都令人不太满意。
回到上面的那几个例子，你推一下课桌，课桌就动了，这个比较好理解，通过接触传递力也很容易让人接受。
可苹果下落时，并没有东西跟它接触，为什么它还会运动？
热气球上升时，也没什么东西跟它接触，为什么它会向上运动？
而且什么是运动，物体为什么会运动？，为什么苹果往下运动，气球却往上运动呢？难道说重物都往下落，轻物都往上飞吗？
当然，在物理学熏陶下成长的朋友都知道：苹果下落是因为受到了向下的引力，气球上升是因为受到了向上的浮力。
但今天的文章，不是谈引力和浮力，而是想谈一谈“运动”背后的知识体系，以及这套科学体系是如何形成的。
在古希腊时期是没有科学这一项的，那时科学的活都是哲学在干。
原因就在于那时对自然界的了解知之甚少，一个人干几个人的活也能干。
当古希腊人在对自然界进行了细致地分析和深入的哲学思考后，最后才形成了一套自洽的自然哲学体系。
物理学发展到今天，也是一代人踩在一代人的肩膀上，不断探索、不断积累所得到的成果，爱因斯坦生在古希腊是整不出相对论的。
在这个积累的过程中，有一个我们绕不开的核心人物，那就是著名的亚里士多德。
不要小看 亚里士多德 整出来的这套世界观，它统治了欧洲近2000年，直到伽利略的出现。
这套观点认为：地球是宇宙的中心，日月星辰都围着地球转。
这是一个现代小学生都能指出来的错误，但在当时是非常了不起的，当亚里士多德仰望星空时，他已透过了神的迷障开始去寻找宇宙的真相，开启自然哲学探索的大门。
他把世间的运动归结于气、土、水、火四种基本元素。
比如火元素有一种天然远离宇宙中心的趋势任何物体运动，所以火在空气中向上燃烧。
亚里士多德认为，一个静止的物体会一直保持静止，除非它有其它的运动来源，要么是自己趋于宇宙自然位置的运动，要么是外界给了力，比如 推课桌。
他的体系很庞大，这只是从他的理论中，选出了一个观点方便大家进行了解，它是一套自洽的体系，能自圆其说，不会自相矛盾；
他的世界观也能解释为什么物体会运动，能比较好地让古人理解他们所看到的各种现象。
虽然这种解释在我们看来很“幼稚”，不过，因为它很容易被理解和接受，在当时是被当成真理来对待的。
直到17世纪 伽利略 的出现才结束了 亚里士多德 统治欧洲近两千年的世界观。
自然哲学开始走向了科学。
伽利略认为，大家都不要搞唯心主义，要用数据来实事求是，眼见可以为真，但不能为实，只有经得住数学的考验才能为真。
他开启了从讨论物体的目的、本性这种形而上，无法量化的东西转到了以数学定量为基础，用实验去验证、去求真的科学新时代。
简单来说就是重心从定性的分析转到了定量的计算。
打个比方，现在你看到气球往上升，不能像之前那样，只是简单的归纳为空气向上的浮力，还时不时类比水的浮力。
现在你得知道空气浮力是多少，气球重量是多少，在这个重量上，气球第1秒升了多高，第2秒又升了多高，换个重一点的气球，速度是否有变化。
然后去总结出它们的规律，再把规律用公式和定理框住，在不同的空间、不同的时间进行同一个试验，验证规律是否守恒，只有守恒的规律才能成为科学真理。
当然，伽利略是知行合一的践行者，他马上就给亚里士多德的定性分析进行了定量计算。
既然亚里士多德说所有的物体到达它的自然位置后就会趋于静止，那伽利略就通过实验来验证是不是这么回事。
伽利略首先对 运动 下手了。
他设计了一个U型道具，在光滑的斜坡中，不管小球从左边多高的地方放下去，小球基本上都可以回到右边相同高度的地方。
层层递进：当不断减小右边的坡度，让右边越来越平时，要回到同样的高度，小球就得运动更远的距离。
最后，把右边的斜坡完全放平，右边就变成了一个平面，高度永远不变了。这样，无论小球运动多久，运动多远，都不可能再回到左边的高度。
永远回不到左边高度的意思是：小球会一直匀速直线运动下去（假设地面绝对光滑，摩擦力为0）114信息网MIP移动站，直到碰到其它障碍物。
伽利略又从一系列斜坡实验中发现：一个物体是否运动，跟它有没有受力没有直接关系，运动不需要外力来维持。
重要的话再说两遍：
一、运动不需要外力来维持；
二、运动不需要外力来维持。
换句话说就是：运动本身并不需要力来维持，物体不受任何外力作用时也能保持匀速直线运动的状态。
是不是有点懵，回到上面所说的：当我们用力推课桌时，课桌的状态确实改变了，也确实好像是我们用的力气越大，椅子的速度就越大，可运动却又不需要外力来维持，那么，力的作用到底是什么呢？
伽利略针对这些问题做了进一步研究，最后发现：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
也就是说，维持物体的运动不需要力，但改变物体的运动就需要力了，力的作用可不能被忽略。
力 不仅不能被忽略b2b，后面还玩出了不少花活，比如：力的大小跟速度的变化有什么关系？是力越大，速度的变化就越大么？
又比如：我们知道力可以改变物体的运动状态，那么要用多大的力，才能改变一定重量的物体的运动方向和速度呢？
这些问题是不是让你想到了一个很熟悉的人，是得，让我们大声说出他的名字：牛顿!
不过，牛爷就不在本章展开了，下一章将会重点展开牛顿力学。
当然，不要一提到顿叔就忘了伽爷，伽利略的工作也非常重要，他不仅开创了现代意义上的科学，指明了科学研究的基本方法，也知行合一的发现了大量物体运动的基本规律，给后人指明了研究方向。
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