认知物理学的底层逻辑——空间与时间观2
物理量——物体的速度v
首先我们来复习一下上一讲的知识，物体存在和运动变化的时间和空间是相互独立的，互不影响。我们确定了m、t、X三个基本物理量。其中，物体的质量是物体本身的属性，与时间和空间无关，也与人的思维无关。时间和空间也是相互独立的，被认为是客观存在的。物体存在和运动变化时，时间和空间位置是存在的，并且一一变化。那么物体的速度是多少呢？
我们先来复习一下初中、高中关于速度的基础知识。速度的定义是物体的位移与所用时间的比值，公式为v=x/t，单位为米/秒。速度的方向与位移的方向相同，是一个矢量物理量。速度的大小表示物体运动的快慢，是一个状态量。速度分为平均速度和时间速度，平均速度表示运动的平均速度。瞬时速度表示物体经过每一个位置或者某一时刻的速度，即V瞬时=△X/△t，是时间△t很短，趋近于0时的平均速度。
如果你有以下疑问，比如从公式中得知当△t取不同值时，计算出来的速度会有很多个值，那么物体在那个位置是不是有多个速度值呢？如果△t趋近于零，那么如何测算出当时的位移呢？如果△t等于零，就是时间轴上的一个点，对应某一时刻，位移也应该归结为一个点，这时候公式的分母就是零，按照数学来说，瞬时速度也应该为零。瞬时速度的本质是什么？和位移有什么关系？和平均速度有什么关系？运动的速度到底是什么意思呢？下面就从认知物理学的角度来讲讲。
认知物理学认为，时空中运动的物体在改变位置时，位移X随时间t而变化，物体与自身时空处于纠缠状态，运动物体经过某一位置（或某一时刻）时，物体与自身时空的纠缠程度和方向可以不同，也可以相同。设静止状态下的速度v=0记为最小值（运动时空中无纠缠），光速C=3×108米/秒记为最大值（爱因斯坦广义相对论的光速不变原理，运动物体的时空物体的瞬时速度表示其时空纠缠程度，物体的瞬时速度简称速度，速度慢说明该物体自身的时空纠缠度低，速度快说明该物体自身的时空纠缠度比较高。显然，物体速度改变时，其时空纠缠度也改变，与位移量、时间量无关。可见V=X/t，是物体速度的时空情景模型公式，可以近似计算物体的速度，只适用于精确计算匀速运动情况下的物体速度，或在任何时空场景中。用V=X/t来确定物体在这段时间内的平均速度。平均速度的方向与这段时间内的位移方向始终一致。物体速度的大小由物体自身运动的速度决定，其方向则由物体在那一刻的运动方向决定。高中物理可以知道，如果物体做曲线运动，那么在某一位置的速度方向与曲线在该位置的切线方向一致。也就是说，在物体在时空存在和变化的过程中，它的位置X，时间t，速度v，三个物理量与物体m在每一时刻、每一处都是相对应的，统称为物体的状态参数。物体的位移和时间是同时伴随变化的，与物体的运动情况无关。当然，对于具体的情况，比如匀速运动的物体，时间t按照时间本身的规律变化，位置匀速变化，速度v不变。即物体的时空纠缠被锁定，物体的位移被拉紧到时间。情景公式为X=vt。至于匀速加速运动的情况高中物理的物理量，后面会讲到运动学公式。这里先简单介绍一下对加速度的理解。加速度的物理意义表示物体运动过程中时空纠缠变化的快慢。即加速度对应的是物体时空的扰动。简单来说加速度就是物体时空纠缠扰动的大小和方向。教材里提到的加速度就是描述变化快慢的物理量，具体见下一讲。
综上所述，上面关于物体的速度我们说了很多，可能感觉比较复杂高中物理的物理量，因为物体的速度是高中物理中很重要的一个知识点，是基本物理量之一。
1、速度是物体运动状态的一个参数，速度是随着物体运动的时间、空间而存在和变化的，也随着加速度而变化，呈现出多种多样的运动情形。
2、速度是一个矢量，速度的方向和物体在某一时刻的运动方向一致（曲线运动的速度方向是不断变化的），某一时刻的速度方向只有一个，物体自身时空纠缠对应的方向也是唯一的。确定速度的方法是让物体从这一时刻（或位置）进入牛顿绝对时空，方向和物体的惯性运动一致，或者和物体在惯性运动过程中的位移一致，比如用砂轮磨削工件时，火花飞离砂轮的方向。
3、速度分为初速度v1和终速度v2，分别对应一段时间t和一个位移X，两个力矩t1和t2，两个位置x1和x2。这六个物理量之间的基本关系构成了质点运动的基本结构场景模型，可以计算平均速度，适用于所有运动过程场景分析。与加速度结合，可以推导出多个运动学公式，在物体问题分析中应用广泛。
4.用点停计时器来测量速度，以及速度的分解，动量的概念，动能的概念留学之路，这些后面会讲到。
