
3 、古典《伽利略相對性原理》

伽利略www2.emath.pu.edu.tw
早在愛國斯坦300 多年前,
意大利的伽利略(1564-1642),
發現了後來被稱為“伽利略相對性”原理。
伽利略是最早在物理學中,
使用"相對"這個詞兒的。
他所倡導的是"運動速度是相對的" 。
參見下面一些圖:

例如,
有一輛電車正以lOO公里/小時的速度,向前行駛, 車裡有一個穿紅衣服的女孩 , 正頑皮地朝向電車前進的方向, 以lOO公里/小時的速度,把球猛力地扔出去……, 那麼,這個球飛出的速度會是多少呢? 如圖所示, 對於扔球的紅衣女孩來說, 這球的速度是lOO公里/小時, 但是對於在電車的外面, 那個穿藍衣服的女孩來看,
球的速度卻是200 公里/小時了。

這時如果“呼呼地”另外又有一輛電車,
以lOO公里/小時的速度,
向相反的方向行駛,兩車擦身而過, 那麼,對於這輛車裡
(向相反的方向行駛的車)的 那個胖胖的男孩來說, 這個球的速度,
就變成了300公里/小時(km / h)了。

(原圖出自《人類看得懂的相對論》 [日]新堂進著 欒美群譯 南方出版社 出版日期:2012年09月第007頁) 從上面的例子,可以看出: 速度依據"基準"的不同,
其數值會發生變化。 這就是說, "運動的速度是相對的"。 這正是"伽利略相對性原理"中
所謂“相對”的意思。 觀測運動時,不存在"絕對"標準。 關於這一點,讓我們回憶一下自己的經歷: 當我們坐地鐵時,
比如,以時速50公里行駛的電車A
和以時速50公里行駛的電車B相遇時, 雙方都會覺得對方是以100公里的速度在行駛。 這是因為你在觀察運動的時候,
是從自己和對方的關係出發的。 雖然地球和宇宙都在不停地運動,
但根據相對性原理,
我們可以把自己看作是靜止的,
然後觀測相對運動的物體。 這就是相對式的思維方式,
就是以自己為基準來看物體的運動。 把自己看作是靜止的,
從而相對地看待運動。
由此得出原理性或定律性的東西來。 這時,你可能會想:
“地面,是否可以做‘一個絕對性基準’呢?” 實際上,地球之地面,
只可能作為"宇宙中一個基準"而已, (地球時刻在自轉, 並且它同時還在環繞着太陽公轉。) 宇宙一切天體都在運動中,
宇宙任何地方,
都不可能定為“絕對性基準”。

謝謝閱讀。
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