기원전 2000년 인도강 유역의하라파 마차부터 지금까지 시속 430km로 폭주하는상하이 자기부상열차인간 문명의 도약은 속도의 향상뿐 아니라 운동을 설명하는 차원의 진화이다. 이러한 도약을 정량적으로 분석하려면 두 가지 핵심 물리 모델을 이해해야 한다.
1. 물리 개념:질점
C919 항공기의 전 세계 비행 경로나 자기부상열차의 33킬로미터 길이의 운행 경로를 연구할 때, 그 거대한 몸체는 경로 규모에 비해 무시할 수 있을 정도다. 이때 우리는 물체의 형상과 크기를 무시하고 질량만 가진 '점'으로 단순화할 수 있다.주의:质点是一个相对概念,若研究飞机降落时的机头姿态,则不能视为质点。
2. 물리 개념:참조계
운동은 상대적이다. 상하이 자기부상열차가 시속 430km로 항속할 때, 기내 승객을 참조계로 하면 열차는 정지해 있고, 지면 궤도를 참조계로 하면 극도로 빠르게 운행한다. 운동을 정량적으로 설명하기 전에 반드시 참조계를 사전에 선택해야 한다.
속도의 진화 관점
从马车的低速随机运动到C919的万米匀速巡航,物理学的核心在于将复杂的位置随时间变化($x-t$)转化为精准的函数关系。所有的超高速运输,其本质都是对运动参量规律的极致掌控。