| 前段日子出差昨天刚回来，当时来不及在这里和你说一声，不好意思。 废话不说。我们还是继续我们的关于惯性系、惯性和等效原理的辩论吧。 关于封闭的太空电梯思想，我想是你没有抓住相对性原理的深层含义。在太空中，伽利略说明相对性原理就不需要船这个封闭的容器了。同样，在太空中自由落体，爱因斯坦说明相对性原理也就不需要封闭的电梯了。电梯的封闭性提供了一个“模拟具有有限体积的惯性系的范围”。在现实中，空间每一处的引力场强都不相等，不存在理想的均匀引力场。在这种情况下，只有每一个无限邻近的空间区域内才能够建立一个惯性参照系（也就是说现实中，物体周围空间范围内，每一个惯性系对应唯一的一个点空间）。爱因斯坦电梯仅仅是把这个点空间放大到可以观察的范围。假设一个扁平的物体能够给其周围提供一个场强处处相等均匀引力场，那么在这个物体表面的一个观察者，就会发现他无论如何都无法区分出到底是因为物体吸引他而让他站立在物体表面上，还是由于物体受到绝对的加速进而推动他，让他“站”在物体表面上。这时候就不需要一个封闭的电梯了，在这里，可以在物体周围的全体区域内建立一个全局惯性系。如果考虑自由落体观察者和地球的关系，那么就能够更清晰地分析出这种不可区分性：地球让他不断加速地落向地面，到底是由于地球的“引力作用”产生的，还是地球周围空间度规的固有属性？两者只能够取其一，不存在同时成立的情况。即使裸露在空气中的观察者，也体会不到“任何作用到他身上的作用力”，他甚至可以认为是由于自己的强大引力，而使地球“落向”他，或者他可以认为自己周围的弯曲空间度规和地球周围的弯曲空间度规相互渗透相互影响，最终产生了“两者相向加速运动”的结果。伽利略可以把船体设想为“无穷大”，因为无限大的牛顿惯性系，可以用无限大的封闭区域来代替；爱因斯坦的电梯必须有一个有限体积，因为在不同场强的空间区域内，只能够在非常邻近的区域才能够建立一个惯性系。精确地说，爱因斯坦电梯的准确体积是：无穷小，这是一个极限概念。在电梯内观察一切力学现象，都是没有逻辑问题的，对牛顿力学非常熟悉的你，可以用惯性力的概念来模仿一下爱因斯坦的思路，研究对象是：太空中的一个自由落体观察者和地球之间的运动。 至于在“自由落体的电梯内”观察红移和光行差角问题，目前我回答不了（对这两个问题的知识还不够），哪位朋友可以解答一下呢？ guojia |