| 黄德民：你好。 关于封闭的问题，我的看法如下： 伽利略的封闭，隔绝空气阻力的影响，是一个方面，更重要的一个方面是：获得一个没有经验性质的绝对参照标准的环境。地球上的实验，都不自觉地以地球作为一个绝对静止的标准，这样会很明显地影响思考，所以伽利略利用封闭的船壳隔绝了人们的这种习惯性的思维。如果把伽利略的理想实验换作在太空中的两个相互直线运动的开放系统，那么也就不需要“封闭”这个前提了。假设太空中两个相互匀速直线运动的参照系中，各自有一个观察者，那么这两个观察者无论做什么力学实验，都无法判定自己处于“绝对静止”状态，另一个人处于“绝对运动”状态。注意这里仅涉及到“力学实验”，所以伽利略的理想实验目的是为了放弃力学上的“绝对静止”观念，这点你承认不承认？如果考虑到电磁实验，这个结论就变成了“无论做什么物理实验（力学和电磁实验），都无法判定自己处于绝对静止状态”，这就是狭义相对论的思想。广义相对论的等效原理电梯，其“封闭”特点同样是为了获得一个没有‘习惯性经验性质的绝对参照标准’的环境。我们根据牛顿力学，已经把引力作为一个绝对存在的作用力。星球引力是一个绝对参照标准：看到一个星球就判定这个星球周围的物体都受到一个引力的作用，这是我们的经验思维。如果我们假定物体没有万有引力特点，星球周围的物体根本不受到任何作用力，那么就可以把电梯的外壳给剥掉，只要考虑完全开放的参照系就可以了。 关于“自由下落的封闭电梯内的观察者”，上次的回答，属于我个人失误：看错题意了，我以为你在说静止在星球表面的电梯情况，对不起了。嗯，考察这个“自由下落”的情况，更有利于看清楚问题的本质。自由下落的电梯内，观察者和他身边的一切都“失重”了。观察者发现身边的东西都和他相对静止，这时候，他无论做什么力学实验，都分不清自己是否处于“绝对静止”状态，还是处于“自由落体”状态。当然，随着时间的推移，电梯将撞上星球表面，这时候他会恍然大悟：自己处于自由落体状态。可是考虑这种情况，已经不属于思考原理性质的内容了。如果电梯位于离开这个星球很遥远的地方，他还是处于自由落体状态，那么他可能到死也不会撞上星球表面，那么他也就没有可能实现恍然大悟了。如果电梯内的生物是一种相对我们来说很短命的生物，那么它也没有可能恍然大悟。只有“此时此刻此地的状态”所表现的内容，才体现了“适合于任何时刻任何地点的原理性质内容”。如果考虑电梯的封闭特性是否需要或者是否有“欺骗蒙蔽”的嫌疑，那么就要回到上面的观点了：封闭特性是为了“封闭掉绝对的经验参照标准--万有引力是所有物体的特性”。如果他能够打开电梯的大门，他会发现自己在“下落”。“下落”这两个字，就是绝对的经验标准带来的副作用：地球是静止的，我相对于静止的地面下落。我们加速下落是因为还有一个引力在作用着我们。有什么理由认为不是地面在上升呢？用地球、星球、电梯等实际物体做理想实验，还是会产生困难。所以最好就是使用真正的理想实验物体，比如无限广袤的物质平面、均匀引力场等概念。这样才能够更好地理解等效原理。在微小的局部区域内向外看，地球表面就是一个无限广袤的平面，而且局部区域内就是全体均匀引力场。在这里做自由落体的理想实验，一切都能够得到圆满的回答。 本人并非物理专业的人士，许多你们认为的基础知识比如多普勒效应，我都没有专业地学习过（我知道是怎么回事，但是没有看过具体的数学推导方式）。在我进行选择性地自学过程中，把这些东西作为非原理性质的佐料，都被我忽略了。这是我的失误，我会努力弥补的。 guojia |