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《相对论浅说》

  第2章

狭义相对论原理

4、古典"伽利略相对性原理"的意思

如上述，运动速度是相对的，

我们称之为"伽利略相对性原理"。

但这只是它所包含的一种意思，

"伽利略相对性原理"的基本意思是：

 "无论观测的坐标系处于静止状态

还是以恒定速度运动的状态，

同一物理定律都是成立的。"

以上原理，

是通过从船的桅杆上抛下铁球的实验，

推出的，

就是说，

无论船是行驶状态，还是静止状态，

从桅杆顶上落下来的铁球，

都会落到桅杆的正下方。

这是因为船在运动， 铁球也会随之运动，

所以，还是会落到正下方。

正像如果有人在日本跳一下，

他不会落脚在中国那样……。

（原图出自《人类看得懂的相对论》[日]新堂进著 栾美群译 南方出版社 出版日期：2012年09月第087页）

这就好比说，

你在一个静止的空间内，

把一个球扔向正上方，

它还会回到你的手中来。

同理，在以恒定速度行驶的电车里，

向正上方扔小球，小球也依然会回到手中来。

就是说，自己所在的空间无论是静止的，

还是运动的，都会发生同样的物理现象。

用更为学术的话来说，就是：

“只要是惯性系，

   就遵循同样的物理定律。”。

所谓“惯性系”，

是指处于不受外力而静止

或做匀速直线运动的状态，叫“惯性系”。

 静止的状态，是说只要没有外力，

静止的物体会持续静止，

而一旦物体开始运动，

则以恒定速度和方向持续运动

（即做匀速直线运动），

   并遵循惯性定律。

(《漫画相对论》PDF24页)

     【复习】

“伽利略相对性原理”，

   是在任何惯性系*中

（不论是在A惯性系还是在B惯性系中）

   所观察的   或所做的“力学实验”**，

   其结果都是一样的。 

【* 惯性系就是静止或做匀速直线运动系统；

      非惯性系，就是做变速运动的系统。

    **所谓“力学实验”，

   是指那些没有涉及到电、磁、热的实验，

   而只是在力的范围内所做的实验。】

17世纪，

牛顿把有关运动的各种现象，

总结为“三大定律”： 

第一惯性定律：存在某些参考系，

在其中不受外力的物体都保持静止或匀速直线运动；

第二运动方程：施加于物体的外力

等于此物体的质量与加速度的乘积；

第三定律：当两个物体互相作用时，

彼此施加于对方的力，其大小相等、方向相反。

所以可以说，

“伽利略相对性原理”就是，

在所有惯性系中，

牛顿运动三大定律均成立。

这些定律提出来已经有很多年了，

时至今日在我们的日常生活中，

仍是可以充分利用的。

尽管如此，在20世纪初，

物理学家发现，在牛顿力学中，

存在一个无法解释的现象，

那就是光速之谜现象。

感恩您的阅读和观赏，谢谢。