冬瓜哥很清晰地记得高中老师讲过几个汽车行驶中的物理现象的说法：

1. 汽车上坡的时候因为要克服地球阻力，所以就得降低速度。

2. 汽车水平行驶时受到的阻力有：地面摩擦力，空气阻力

我自诩已经是比较能质疑的人，高中也没少和老师硬杠，“为什么不选X“经常挂口头，在课堂上直接就杠，我就不信邪，特么凭什么你说的就对，你又没解释清楚。但是上面这两个命题不得不说我当时也没有多思考，天然就这么认为了。但是随着工作之后，脑子逐渐开始独立思考，更不信邪了。越想越不对。

一. 凭什么上坡就得降低速度？

这句话的话术非常有问题，好像是“上坡必须主动降速“，凭什么要主动降速？百思不得其解。当你真的去骑自行车开车的时候，可能才会真的体验到，上坡是根本没法提升速度了，到头了，并不是什么”主动降速“，而是被动的。那么问题来了，发动机输出的能量去哪里了？高中物理老师说，变成重力势能了，背过，考试要考。现在想想，特么的重力势能是个什么鬼？而且同一个物体，跟不同高度的地平线相比，它的势能还会变化，百思不得其解。重力势能这东西好像不是个绝对的一股能量，这就很玄了。一直到现在，我经过了一些思考，才想清楚这件事情。

上坡时侯，发动机输出的能量，都变成了地球弹性形变积蓄的弹力能量了，啥意思？你上坡的时候，地球被你拉膨胀了，地球的直径被你拉大了，当然这个位移量非常小，但并不是没有。你用万有引力拉大了地球。下坡的时候，地球拉着你拉回来，地球自己恢复原来大小。当然，你拉着地球的同时，地球也在拉扯你，所以车辆体积也会变大。所以，重力势能这个鬼东西，本质上是地球和汽车远离时候积聚在各自内部的弹性势能。如果把汽车上坡的过程想象成吹气球，就容易理解了，汽车速度是匀速，不需要能量维持，所有发动机能量用来吹地球和车身这两个气球了。所以，重力势能这东西，应该改称“引力弹性势能“，就更容易理解。

在这个基础上来理解同一个物体，相对不同平面的重力势能不同，这句话绝对误人子。既然重力势能是引力弹性势能，那么同一个物体的重力势能是恒定的，储存在它所在的星球和它自己的体内，只与两者间距有关。至于相对不同高度平面的势能不同，实际上说的是，这个物体到达该平面时需要从物体和星球双方体内释放出来或者积聚回双方体内的的能量，这个过程是个做功的过程，跟重力势能本身根本没有直接关系。而高中物理却将这两个概念混为一谈，一团浆糊。

再说回来，理解了这个本质之后，那么假设你骑自行车以初速度V开始上坡，由于你踩踏的功率无法匹配当前速度导致的引力弹性势能增加时对应的功率，所以动能就转化为了引力弹性势能，速度不断降低，一直到踩踏的功率等于引力弹性势能增加对应的功率，此时达到平衡。所以，功和功率描述的是不同的概念，功描述的是达到目的地总共耗费的能量，功率描述的则是多快能做完这些功。

结论和修正后的概念：

1. 重力势能的本质是引力弹性势能

2. 同一个物体任意时刻所具有的引力弹性势能是恒定的

3. 同一个物体到达不同高度平面需要释放或者积聚对应量的引力弹性势

高级思考：

这里面还隐藏了一个百思不得其解的过程，就是动能是怎么转化为弹性势能的，弹性势能的本质是原子间紧绷积聚的力量，那么动能又是个什么鬼？运动的东西蕴含着什么“力“呢？碰撞力？碰撞的本质还是先积聚为被撞物体的弹性势能，然后再转化为动能。为什么弹性势能必须转化为动能？被撞物体变成一个体积变小的压缩球，保存住这股能量不行么？现实中的确有这种缓冲材料，但是我现在所说的是，对于任意物体，只要被撞，就压缩自己，但是不会整体运动，造物者这样去设计物理规律是否可以？试想这样一个世界：任意物体之间，比如你我两个人，你推了我一下，我并不是被你推了出去，而是原地不动，重心位置不变，但是我的体积被压缩了。亦或许，这宇宙中只有引力弹性势能，压根没有没有什么“动能” 一说，运动的目的只不过是在物体之间传输引力弹性势能？

现实世界之所以不是这样，一定是因为原子间作用力有一个上限值，积聚到这个上限值，则物体为了不被继续压缩，从而开始位移，之后做的功全部转化为速度。这里就想不通了，为什么物体非要运动，当原子间力达到上限时，拒绝外界做功不就行了，雷打不动不行么？所以我又想到了另一个模型：原子间作用力距离没有上限，可以无限吸收外界能量，无限压缩自己，也就是说，外界做功不但伴随着物体被压缩，而且伴随着物体的速度增加，当然现实世界对物体做功不一定速度增加，比如被禁锢住的物体，但是该物体的弹性势能一定是被层层传递到了禁锢它的容器上，所以物体速度可以不变，这并不矛盾，但是对于没有禁锢的物体比如宇宙飞船，做功必然伴随速度增加，同时伴随体积压缩。说到这里想到了一点，爱因斯坦相对论的结论是，物体运动速度越快，质量就越大，难道，物体内部的弹性势能，就是质量本身？没错，这就说得通了，为什么E=MC2，或者说M=E/C2，质量原本就是能量，就是内能，你推动一个物体，实际上是去推动一股能量，也就是物体内部的弹性势能，而不是这个物体的轮廓或者在你眼中表现出来的样子。

那么，为什么向物体输送弹性势能，或者说做功，除了使物体弹性势能增加，或者说质量增加，以外，还必须伴随着速度的改变呢？持续的吸收外界能量转化为不断压缩的微观粒子间的作用力不行么？为什么非得运动起来呢？这个目前我没有想通，估计也没人想得通。但是可以想通的一点是，每次对物体做功，必须先克服它内部的势能，超过这个势能压缩临界值之后，剩余的能量便转化为物体增加的动能，当外界的功达不到克服势能的功率时，速度就不再改变。即便很小的功率，只要作用时间足够长，也可以达到势能克服临界值然后导致物体加速。

也就是说，物体的加速，必然伴随自身内能的增加，也就是质量的增加，这也能解释爱因斯坦相对论的结果。当速度接近光速时，物体内能也接近无限大，再加速就非常难了。

飞机起飞时为何会耗费比一般加速过程多很多的燃油？这些能量去哪里了？汽车启动为什么那么慢，既然发动机提供了A份的能量，就应该瞬间获得A=1/2MV²对应的速度V，启动时候的能量都去哪了？

如果想通了运动的本质就是在跟弹性引力势能杠的话，理解这个问题就很容易了，启动/起飞时耗费的能量，先要把地球和飞机本身喂饱了，才能动起来，什么意思？先要积聚足够的引力弹性势能给地球，或者说飞机机身，也就是先把飞机压缩变小，机身的所有原子在惯性之下不动，但是一股弹性势能从发动机开始逐渐传遍机身，当机身所有原子达到原子间作用力临界值时，无法再继续压缩，多余的能量就会转变为动能。对于汽车，发动机输出的能量首先变为传统轴和车轮的扭力弹性势能，然后反作用于整个车身弹性势能。同理可得，如果你骑自行车停止在斜坡上不刹车，只是利用踩踏来克服地球重力，此时自行车也没动，那么你耗费的生物能去哪了？答案是你用来吹地球了，当地球被你的踩踏力拉伸到平衡之后，按理说你就不用继续耗费能量了，实际上，人不是机器，如果人只是一堆无机粒子，随便怎么压缩的话，那的确。但是人毕竟是个有机体，所以得主动耗费能量来维持内部应力。

引申思考，如何达到光速？既然速度越快质量越大，那么是不是可以先压缩该物体增加它的质量，然后就可以非常容易的达到更高的速度。这和飞机发动机做法是一样的，对于空气密度稀薄的高空，需要启用发动机内部的燃烧室把空气加热压缩，然后喷出去，才能获得足够动力。或许我的这个预言，真的是个研究方向。至此，我好像完成了对6年前撰写的《时空参悟》一文的加强。想阅读《时空参悟》的朋友请到下面下载：

链接: https://pan.baidu.com/s/1cN95JyPmt3t5JjTUccth6g 提取码: ngar

高级思考结论：

1. 质量本身是个伪概念，没有质量，只有能量，物体的能量就是内部微观粒子间积聚的作用力或者说弹性势能

2. 对物体做功先要克服物体弹性势能，会让弹性势能增加，同时多余的能量转化为增加的动能，所以物体的加速总是伴随着内能也就是质量的增加，反之亦然。继续加速所耗费的能量也需要跟着增大。

二. 汽车行驶时受到了地面摩擦力阻力？

扯什么蛋呢？如果不是轮胎主动向后摩擦地面，汽车能动？摩擦力什么时候成了阻力了？明明是只有刹车的时候，才需要摩擦力阻力。所以这句话误人子弟久矣！这问题我印象深刻，高中时候就质疑过，只不过那时候真的没有脑力去仔细分析。现在趁着还没痴呆之前，打算发挥余热，分析这个问题。汽车匀速或者加速行驶时的阻力除了空气之外，剩下的就只有车身传统系统内部的摩擦阻力了，也就是气缸壁，传动轴，齿轮之间的摩擦。匀速行驶的汽车发动机输出的功率其实都转变为了空气被撞击之后的动能和传动系统摩擦耗费的热能了。至于空气阻力和传统系统内部摩擦阻力哪个更大，真说不好，你用手去掰一下齿轮，我估计是掰不动的，没那么滑溜儿，否则汽车的油耗会大大降低。

顺便也可以理解一下“刚性”这个概念。物体内部分子间作用力随外部能量输入的变化率，就是刚性，越刚性，势能就越快被积聚，速度的变化也就越快。

总结一下。物体运动本质上就是在跟微观粒子间的引力弹性势能较劲，而势能和运动的本质，可能需要从量子物理角度来彻底解释，以及最终的空间场论、超弦和M理论。这就不是我目前的知识体系能支撑思考的事情了。

对于中学物理，还有个没搞清楚的问题，很模糊了，就是用电器功率的问题，基本记不清了，好像当时只知道套公式来确定谁的功率大，印象中套两个公式得出的结果是矛盾的，后续回想起来再说吧。

在此冬瓜哥号召大家，尤其是学生朋友们，用原生态思维去思考大自然，跟着感觉走，不要100%跟着课本走，课本只是个骨架，真正的血肉，是需要自己去思考的。当然，如果你觉得思考这些东西很无聊，还不如吃个大餐玩个游戏爽，那估计你后续也走不了太远，缺乏原生聚力，充其量随波逐流。

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《大话计算机》序言⑤ by 汪利文

《大话计算机》序言⑥ by 张勇

《大话计算机》序言⑦ by @去流浪

博主简介：冬瓜哥，《大话计算机》与《大话存储 终极版》、《大话存储 后传》图书作者。多项专利发明人。

现任某半导体公司高级资深架构师。

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