| 经典力学的局限性 |
主编：黄冈中学物理集体备课组
经典力学的基础是牛顿运动定律、万有引力定律的建立，它是使人们对牛顿物理学的尊敬。
牛顿运动定律、万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广三角领域，包括天体运动的研究中，接受了实践的检验，取得了巨大的成就。
一、从低速到高速
经典力学对低速运动物体（速度远小于光速）完全适用，不适用于高运动的物体。（接近光速）
爱因斯坦狭义相对论指出（20世纪初）
可见v较小时m
m0
v→0.8C时m→1.7m
再则，对于非惯性参考系，牛顿运动定律也不适用。
车内小球放在光滑桌面上，当车突然加速前进时，甲看见小球在桌上左移，（是乎违背牛顿运动定律，乙看见球不动。）
二、从宏观到微观
经典力学对于宏观世界的物体，不适用于微观粒子。
19世纪末20世纪初，人们发现微观粒子（中子、质子、电子）不仅具有等效性，同时具有波动性。（高三时期学习），其表现形式不能完全用经典力学来说明，如电子、质子的衍射，光子的运动，相对论与量子力学的出现，才能正确描述微观粒子的运动。
三、从弱引力到强引力
万有引力定律的发现，解释了天体运动的规律，并预言和发现了海王星和太阳系的其它天体，将地面上物体的运动规律与天体运动规律统一起来，将经典力学理论推上了当代科学的高峰。
但牛顿的经典力学又遇上了新的问题：
四、经典力学的引力理论只适用弱引力场，不适用于强引力场
（1）水星公转轨道的不断旋进按牛顿万有引力理论，水星（天体）运动应该是一椭圆或圆，然而实际的天文观测并非如此，在近日点轨道不断旋进（近日点水星处于强引力场，较其它行星近日）
（2）按牛顿万有引力定律，若某球形天体质量不变，将其压缩到原半径一半的体积，天体表面引力变为原四倍
（平方反比），而事实上并非如此。爱因斯坦的引力理论表明，引力增加更快，半径越小，这种差别越大。
（3）对于高密度天体，如白矮星
r=r地·ρ（108～1010kg/m3），中子星ρ（1016～1019）kg/m3。其引力非常强，当太阳光经过附近会发生偏转现象。
以上这些现象，用牛顿的经典理论完全不能解释。
然而历史上的科学成就不会被新的科学成就所否定，而是作为某些条件下的局部情形，被包括在新的科学成就之中，当v
C。经典力学理论与相对论物理学理论无区别。
例题：现有一中子星，观察到它的自转周期
。问该中子星的最小密度应是多少才能使该星体稳定，不致于自转而瓦解？（计算时G=6.67×10－11Nm2/kg2，星体质量分布均匀）
解答：
设中子星密度为ρ，质量为M，半径为R，位于赤道处取一块物质质量为m，
则
。
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