前几天发了一篇文章《》，没想到炸出一大堆九漏鱼，回复里面各种奇葩观点。
其实这件事不怪大家，而是应该怪我们的教育体系。
很遗憾的一件事情是——其实大家在初中所学的物理根本就不是讲初中物理的。但是初中的物理老师在教课的时候，往往没在事先和大家说明这一点。当然了，如果初中老师在讲物理的时候，告诉学生他所讲的这门课实际上都是糊弄大家的，考试也就没办法考了。
初中两年物理课的教学核心从本质上就是通过物理这个命题培养学生学会物理上定量和定性的思维方式，和真正的物理差的相当遥远。如果按照其他学科，例如英语来说，整个初中两年的物理课其实只教了“ABCDE”五个字母，离流利的说英语还差的很远，离真正的英语写作还差的超级远。
说回声速的问题，学生（也是我们大多数人）接触声速的时候，是在初中二年级。W君特地翻了一下人教版的八年级物理课课本。统共介绍声速的内容不到一页。
只说了声速的大小和介质有关还和温度有关，在15摄氏度的时候，声速是340米/秒。
由于初中物理要考试，因此声速的概念就一直被反复强调，正所谓谎言说1000遍就成了真理。于是声速340米/秒也就深入人心了，但是没有注意的是初中物理课本上所写的15摄氏度。
如果将声波的特性面面俱到的都考虑到，然后再去考一个初中的孩子，难免也有一些欺负小孩的嫌疑了。因此我们的初中教育也就是这么敷衍了。
W君专门去美国看了下美国初中生的物理网课，一看吓一跳，其实美国的初中生物理课比咱们还敷衍。
根本就没有讲声速的问题，声音是一种机械波的概念在《波》这一章给出了讲解，但是也就是以一种机械波的形式简要的一句话带过。而且他们的初中物理基本上没有任何计算的过程，都是在讲概念。
回过头看，我们的初中物理还是有些许的复杂。但也正是因为这种复杂导致了大家的物理概念其实比美国初中生的物理概念更加混乱。只是我们的“考试能力”要比其他国家的初中生更强一些罢了。
至于F=ma的概念这是美国高中物理的内容。
美国的物理，真正的进入计算阶段需要到大学课程中，在那个时候，学生基本上就掌握了代数和微积分等数学工具。理解起真正的物理也会比咱们更强一些。
回到咱们的标题：马赫是什么？马赫是物体表面流体速度和声速的比值。为什么说马赫不能作为速度计算单位呢？原因在于声速本身是变化的。不同高度，不同温度声速都会有巨大变化。例如北京和上海之间的距离是1328公里。如果我们按照初中物理的概念，340米/秒的声速，大约需要65分5秒，我们就可以在一倍声速的速度上飞到上海（直线匀速飞行）。
但是，这时候如果有个人问你三倍音速的SR-71从上海飞到北京需要多少时间呢？
按照初中的常规回答就是65分5秒除以3=21分36秒。
那么这个答案对不对呢？正确的答案是——24分11秒。这就比咱们按照初中的三倍音速计算慢了将近三分钟。原因也在就于在3万米高度飞行的SR-71虽然飞行速度是三倍音速（马赫3）但这时候SR-71所在空间的声速只有305米/秒。和海平面15摄氏度的声速差了一大截。
在最终时间表现上就差了2分35秒。所以按照21分36秒的时间点来看，SR-71还在141公里之外，基本上也就是在天津上空。
所以，马赫这种和声音做比例的数值并不是速度单位，原因就在于他对速度的描述根本不能用来计算走完一个单位距离的时间。速度是物体在一段时间t内位移r对的位移和时间的比值，位移的距离和时间都是标量，1秒就是一秒，1米就是1米不会因为外界环境的变化而改变。因此速度就是一个可以写成千米/时或者秒/米的单位，例如车子的速度是60千米/时。而马赫数怎么写单位呢
1马赫（假定声速为320米/秒）这就得用小括号里面写条件的方法来做了，也就失去了现实意义。
马赫数是怎么测的呢？
以战斗机为例
在战斗机上都有一个空速管（皮托管，pitot）。这是利用伯努利原理的一个测量仪器。方程说的是气体流动的速度和压力之间的关联性问题。
动压和静压的比可以来计算空速。但是你会看到这个“速度”是一个V²，
其实这个数值还有更简单的表示方法也就是——
公式中的M是啥呢？这就是马赫数。
马赫数在飞行过程中对速度有意义吗？其实并没有。
如果你听过航空管制台的通讯，你会听到很多飞行员要求管制台报地速。这个事情其实就很有意思了。飞机在天上飞，你要相对于地面的速度是几个意思呢？
实际上这才是最准确的描述飞机飞行的速度指标，依靠地面上的雷达经过测速换算才可以以大地作为参考坐标系做出飞机的速度判断。
至于空速，这件事有点类似于航海了，飞机在飞，同时空气中的气流也在运动。即便是最准确的空速也不能表示飞机相对于地面的真实速度。例如飞机在俯冲的时候空速极大，但地速接近于零。
因此你作为乘客在飞机看到的速度指标其实也是地速（Ground Speed）。
而空速，更多的是对飞机的控制进行参考，例如知道飞机的飞行包线，避免飞机的失速，都是参考空速的。
本质上速度的不同其实来自于参考系。
而空速指标之一的马赫数，则是有另外的用途，它的最大作用就是让飞行员和飞控系统更好的控制飞机的气动部件。这就有点类似于咱们路上的标记线。
例如马路上的一条黄线，它告诉司机车道的区分，并不以道路的宽窄作为绝对参考。而飞机马赫数也是这样，并不以当前空中空气的声音速度快慢为参考，只看速度是声音的倍数。
举个例子：
例如飞行器飞行的时候马赫角的计算：
公式为 u=arcsina（1/Ma），我们只需要将马赫数的倒数放入arcsin函数中就可以计算出马赫角的大小。而不需要u=arcsina（当前声速为/当前空速）。
在飞机设计和真实飞行的时候都是依靠马赫角度的计算来避免飞机的结构解体和进行必要飞行控制的。
