第五章 身体活动的测量：动能

与第一个观点并不矛盾，在这一过程中，如果动能不断地下降，那么物体所能够到达点的高度也就相应地下降。

把某物抛出或者将一个重物举到半空中，与重力相反方向的速度不断地下降，最后一旦到达特定的高度，所有的速度就降为了零。因此，物体无法超越那个特定的高度点。除了与重力相反方向的力之外（或者算上这个力），在弹性、摩擦以及所谓的媒介物产生的阻力，或者其他的阻力研究中发现了一样的效应——在所有的情况下，这些阻力都必须克服，就像存在着克服重力的作用力一样。但这仅仅是因为克服一个给定的作用力（以及因此所做的功），与在真空状态下抛掷或者举起一个给定重量所使用的动能是相似的情况。所有消耗了同样数值能量的作用力，一定会被认为是相同的。

让我们想象一下，假设物体在真空中运动，没有媒介物或者反作用力的阻抗。那么它将会在速度没有损失的情况下，借助初始速度产生的动能无止境地飞行，而且这个过程中也不会用尽任何能量。尽管我们称其为运动而不是做功——它总是事先假定该物体在运动中需要克服反作用力并因此消耗能量——而动能始终能够维持物体运动所需要做功的水平，以此对抗反作用力。在许多种类的做功过程中，例如用马拉货车的过程中，动能的量保持恒定，但仅仅由于阻力作用，耗尽了货车从马的运动中所获取的能量。如果没有阻力在额外地消耗着能量，货车的动能会不断增加。

动能在系统中可以通过各部分之间共同的交互作用而增加，正如在行星系统或者每一个组织中的情况一样；它可以通过固体或者液体媒介中的传递和传播运动来进行传递和传播；最终内部产生的动能可以通过外部影响来调节，就像是两个天体构成的系统所产生的动能受到第三个天体的影响，或者诸如一个生命体内部的动能受到外在刺激的影响。

总之，就我们目前为止谈到的，不仅动能的产生方式，而且它的传递、传播与调节方式也依赖于它的各个成分之间的交互作用。有机体的交互作用产生了动能，正如给予将要进行石头投掷动作的手，石头与手的各个部分产生交互作用，手的能量就可以传递给石头，因为每种运动的传递依赖于各个成分间交互作用的统一程度。

整个自然就是一个单一的系统，该系统的每个组成部分都持续地作用于其他部分，在这其中，各种分系统产生、使用以及传递给其他分系统以不同形式的动能，无论是发出还是接收能量，都需要遵从分系统联结的一般性原理。因为在精确的自然科学中，所有的物理现象、活动和过程，不管它们可能被称为什么（不排除化学性、不可预估的和有机的物质），都可以被归结为运动，无论是大型的还是最小规模的粒子运动，我们都可以发现它们的活动或者是动能的强度标准都是能够被测量的，如果不能够被直接测量，那么至少可以利用任何一次动能的效果，通过计算原理进行估计。

关于物理现象的本质，例如我们的感觉是依赖于何物而产生的，我们的思维伴随着何种活动，我们从一开始对答案就感到非常不确定——简单来说，这就是一种心理物理学的加工过程——但至少我们非常确定该使用何种方法来测量这种本质。假如说这些研究内容尚在物理学中寻找一席之地，那么对于衡量这些本质的能量研究亦如此；如果做不到，那么它们对于我们就没有意义了。

这个事实是非常重要的，原因有两点：首先，它为我们提供了清晰的分析基础，其次，它提供给我们以建立原理的基础。

如果我们需要清楚地把心理物理学和物理学、生理学以及日常生活联系起来，就不得不了解心理物理过程中各种特殊属性的大小，即使我们对于这些属性知之甚少，我们也可以基于动能研究领域内总结出的基本条件和原理，建立起广泛且有效的结论。就目前来说，疑问就产生了，即这些心理物理过程是否终究会对这种一般原理的适用性形成挑战，现今的观察研究不得不处理这个问题。

因此，让我们来看看动能研究领域内一些重要的基本条件和原理，它们在观察研究过程中给我们提供了线索，或者给我们提供了在这个领域中同类研究的应用性结论。

因为能量的大小会以不同的形式进行传播和转换，所以我们会看到一个系统的表面可能是十分平和的，但是仍会在不易被察觉的微小运动中产生大量的动能，效果经常与大型的运动相当。

当一只大钟被敲响时，我们看不到它轻微的振动。然而这种振动的动能（加上一些辐射产生的热量）表示了用以击响这只钟所需要的总能量；如果这种来回振动的运动可以在一个方向上累加起来，那么这只大钟将会被击打出较远的距离。

一个从表面上来看相当不重要或者不存在，但在现实中却无疑是很重大的问题是：动能可以经由化学反应的活动产生。我们发现在化学反应产生的时候没有特别的运动发生，但是它会伴随着光和热现象，光和热是由于以太[2]的振动而产生的，我们可以假定在反应中具有一定分量的粒子被振动所激活，并且与以太相互传递着这种振动。这就像是从表面上看，打击的能量似乎在大钟无形的振动过程中消失了一样，相反，只要有合适的媒介存在，这些细微的小型振动所产生的能量就会爆发成为可见的大型运动。