這是個怪題，違背了牛頓的第一與第二定律。不過，可勾起對經典動力學的深度思考。

試想，我們根據什麼來確定“運動方向”呢？是的，根據參照系下物體運動的軌跡座標。

顯然，我們應該安裝一個參照系。當然，也應該選最簡參照系。

什麼是參照系呢？

以R物系引力場空間的某點S，作為M物系動力學參量的測量基準，這個R是M的泛泛參照系，S叫參照系原點，記作S(x,y,z,t)。

泛泛參照系未必簡明服從能量守恆定律。只有唯一的最簡參照系(或絕對參照系)才有意義。

什麼是最簡參照系呢？

若M是R的子系統，以R引力場某點S作為M的測量基準，則R是M的最簡參照系。S是M的參照系零點：S(x,y,z,t)≡S(0,0,0,0)。

例如，飛機M是地球系R的子系統，地球引力場場某點S是飛機的最簡參照系：S=S(0,0,0,0)。

若飛機以定速v飛行，則飛機繞地球作測地線迴圈，飛機動能Ek=½mv²，其m是飛機的平均質量(燃油質量在逐減)。

基於S(0,0,0,0)，燃油化學能Q轉化為飛機動能Ek與熱損耗Q"，能量守恆：Q=Ek+Q"。

若以太陽系為參照系，則飛機速度還有隨地球繞日的公轉速度，則能量大不守恆。若以銀河系為參照系，則飛機速度還有隨太陽系繞銀的公轉速度，則能量更不守恆。可見：

衡量物系的諸如速度、激發場量子的頻率、位移、時間、動量、動能等動力學參量，只能以最簡參照系（或絕對參照系）的零點座標作為統一的測量基準，才有物理意義。

▲地球引力場與其它天體引力場是疊加在一起的。受測物體的動力學引數取決於主控參照系。

有人會說：飛機受制於地球引力場，也受制於太陽引力場。筆者認為，這要看飛機離開地球的高度，要看哪個引力場佔絕對優勢。

如果飛機有10千米高，則地球引力場佔絕對優勢，太陽引力場可以忽略不計。讀者不妨用萬有引力定律試試。因此，

最簡參照系具有另一個重要意義與方法論，——最近原則(Closest Principle)：

我們只考慮把最簡參照系作為主控參照系，而不考慮足小數量級引力場的其它物系。否則，導致動力學方程極其複雜而無實際意義。

現在回到本題。牛頓第一定律認為，力是產生運動的原因。有人不以為然，理由是：運動是存在的方式，運動是絕對或固有的。

筆者認為，這裡的力是慣性力，不是牛頓第二定律涉及的外力，這在他的《自然哲學的數學原理》寫得很清楚。

那麼，慣性力的根源是什麼？牛頓承認不知道，他強調說“我只關心數學形式，不解釋物理本質”。其實就是今天講的唯象方法論。

筆者認為，事實上牛頓是對的或者至少是無辜的。後人說三道四，其實他們自己也無法解釋“運動是絕對的”。這也是為什麼所謂的大統一理論難產的根源所在。

當然，物理學是極其理性(reasoning)的科學，沒有什麼是不可解釋的，只是目前大家的物理思維水平還不夠。

作為拋磚引玉，筆者認為，慣性力，歸根結底來自電子與質子兩個基元費米子的光速自旋。電子或質子的光速自旋，激發對應的真空場引力，自旋與引力是互因關係。說“自旋導致引力”與“引力導致自旋”是等效的。我們不妨把電子本體與電子引力場看成一個整體或封閉系統。電子以光速自旋，處於高能位。根據熵增加原理，自旋勢能要發散到空間低能位，對應的是慣性離心力，電子總要獲得動態平衡。慣性力與場引力之間相互制衡。電子慣性力=電子場引力=電子強力，寫成：F慣≡F引=F強=m₀c²/R，R是引力場半徑。同理，質子慣性力=質子場引力=質子強力，寫成：F慣=F引=F強=m*c²/R。

結語

如果不透過外力的作用，又要能改變物體的運動狀態，唯一的方法就是把最簡參照系(或絕對參照系)改成“泛泛參照系”。例如：

在地球參照系下的靜止物體，在太陽參照系下的觀察者看來，正在隨同地球以約466米的線速度繞地球旋轉，同時隨同地球以約30千米/秒繞太陽旋轉。

Stop here。物理新視野與您共商物理前沿與中英雙語有關的疑難問題。

不受力改變運動方向，

這是不現實的，改變運動方向必有法向力，

說不受衝擊力還行，不受力？不現實。

這個問題是我回答得最悲催的一個問題，寫了幾個小時的草稿沒儲存上。不過既然思路有了，我一定要再寫一遍。

問題的解釋有些長，所以我先給出我的答案：完全可以。

有朋友看到這個答案有沒有要氣得夠嗆的感覺，你老郭頭怎麼搞的，整好幾個小時的問答，竟然連常識都能回答錯誤。兄弟們且慢動手，且聽老郭為您娓娓道來。

這個問題在伽利略和牛頓看來，必然是人盡皆知的答案，物體不受外力就無法改變運動狀態。不論是慣性定律還是力的效應都告訴我們，力是改變物體運動的原因，沒有外力，物體將保持靜止或者是勻速直線運動。

然而今天，已經不是牛頓的時代了，現代物理學，是相對論和量子力學的天下。咱們這裡就舉兩個例子，來分別說明兩種情況下物體運動方向的改變。先說簡單的量子糾纏。在量子力學中，一對糾纏的微觀粒子，如果其中一個粒子的狀態發生變化，另外一個也會跟著發生變化，另外一個粒子的狀態變化完全不需要外力影響。這種情況很簡單，不多說了。

再說一個引力透鏡，就是光線經過大質量天體的時候發生的偏折現象。有小夥伴可能會說，你這不對啊，光線偏折是因為引力引起的，光線受到了引力的影響。其實您錯了，光線偏折是因為時空彎曲的自然偏折，引力只是這種空間彎曲的幾何效應。這裡面的因果關係您要搞清楚。如果按照牛頓力學的計算，引力是引起光線偏折的原因，光線偏折的角度只有測量值的一半，很顯然這是不符合事觀測實的。而相對論的時空彎曲計算出來的偏折角度跟觀測事實完全相符。我們有理由相信，相對論表達的才是引力的本質。

說到這裡，可能有小夥伴不服：“老郭頭，你不能拿光說話，現在我給你一個玻璃球，你讓這個玻璃球在沒有外力的情況下發生運動方向的改變。”好吧，跟著我的思路，我們一起來做個思想實驗吧。

跟我一起來到一個懸掛在高空上、完全封閉的大箱子裡面，你手裡拿著那個玻璃球。現在你、我還有那個玻璃球跟隨著箱子一起以自由落體的方式墜落（不計空氣阻力），按照我的要求，你在水平方向上將玻璃球丟擲。

可以肯定的是，我們看到的是，小球在做勻速直線運動。哈哈，看到這別動手啊，弄了半天，不還是勻速直線運動嗎？小球不受外力，運動狀態無法改變啊。現在高潮來了，我再給你這個實驗加一點戲碼。我拿出來一個鐳射筆，沿著小球運動方向向上稍微有一個比較小的角度（反正不是平行的方向就行）方向照射過去。

奇怪的現象發生了，隨著小球的運動，小球逐漸向光線的方向靠攏過去，小球的運動發生了偏折。就好像有一個力作用在小球上的效果一樣，但事實上並沒有這個力。

這是什麼原理呢？怎麼可能發生這種情況，明明是勻速直線運動，怎麼打了一束光過去，玻璃球的運動就發生了偏折呢？其實，並不是小球的運動發生了偏折，而是光線在沿著彎曲的時空測地線前進，方向發生了改變，而我們的常識是，光沿著直線傳播，於是就會給我們造成這樣的感覺。

這種現象還引發了另外一個科學的分支：光學幾何。這個不是本文要介紹的內容，就不多說了。這個實驗也是用於觀察光線在大質量天體附件的偏折現象的思想實驗，其本質是光速不變原理。我們知道，光相對於箱子和地球都是光速運動，但是由於箱子相對於地球是有運動速度的，由於光速不變，那裡的時空發生了彎曲，確保了光速相對於箱子和地球的速度都保持了不變。

我是老郭，為您提供，有趣的優質的科普文章。

不可行，完全不可行！

力的定義如下:改變物體運動狀態的作用就是力。所以我們常說作用力，就是這個意思。

相對論中，萬有引力是時空彎曲，有人問，是不是萬有引力不是力了？不好意思，萬有引力還是力，因為它能改變物體的運動狀態，不管你是透過時空彎曲改變的，還是轉賬給錢改變的，這些具體的方式不重要。

當然，我不是針對萬有引力，我是說在座的各位作用方式，都逃不出定義的手掌心。哪怕用道家“五雷法”讓物體運動方向改變了，這五雷法也符合力的定義，變成了一種力。

物理學家把改變物體運動狀態的作用統稱為力，哪還有什麼好說的？能耐再大，只不過增加了一種作用方式，物理課本上在引力、磁力、摩擦力……之外，再增加一種力意思意思一下就可以了。

這個就強人所難了。

一個物體，就是它不能是兩個或多個，內力也不能有了。不受力，理想狀態下，就一個假想空間裡有一個質點。運動狀態是確定的，除非有外力作用，才能改變它的運動狀態，比如速度或方向。

前提規定的那麼多，要實現就很難了。

所以，答案只有一個，只能改變參考系，本來沿x方向，現在規定原x方向為y，於是方向改變了。

如何讓物體在不受力的情況下改變其運動狀態。

答案是在初中和高中範圍裡，這種情況是不存在的。

根據牛頓第一定律，一切物體在不受力或者受到平衡力的情況下，物體將保持靜止或者勻速直線運動狀態。

根據牛頓第二定律，運動狀態改變包括速度大小和速度方向的改變。如果物體改變運動狀態，無論是速度大小還是速度方向的改變，那麼該物體必然需要一個合外力，來提供加速度。

所以，

在初高中知識範圍內，讓物體在不受力的情況下改變其運動狀態的情況是不存在的。