局域惯性系是爱因斯坦提出来的,不过好像在正式的论文中并没有详尽的论述,而在《爱因斯坦文集》中却对局域惯性系给出了很重要的位置。实际上爱因斯坦正是通过局域惯性系将广义相对论与狭义相对论连接起来的,为此爱因斯坦在提出广义相对论之前曾经思考了很长时间,显然爱因斯坦不想用广义相对论来否定狭义相对论。局域惯性系就是在非惯性系中或者弯曲时空中,可让狭义相对论有效的惯性系。爱因斯坦好像说过,局域惯性系可在无穷小的时空中存在。 从经典力学开始,惯性系实际上等同于静止。伽利略以船舱为例,说明用各种实验无法证明船在运动还是静止。爱因斯坦更具体的说法是,在封闭的实验室中,不借助于对外界的观测,无法确定实验室是否运动。并更进一步,提出用加速度抵消引力,这样任何人造航天飞行器都可满足这一要求。失重状态下,如何用失重的仪器测量是否运动? 都是在失重情况下,并非所有航天器都是惯性系。我们还有另外一种仪器测量其是否运动,这就是各种精密的陀螺仪可以测得航天器的角速度。只有角速度等于0的时候,才是局域惯性系。旋转的航天器与局域惯性系之间的关系,就是ECEF与ECI之间的关系。角速度可以有很多,局域惯性系却只有一个。 爱因斯坦本人生活的年代,未赶上卫星上天,对失重未必清楚。他也怀疑角速度是绝对还是相对。但思路应该是一致的,即无法测到运动才是局域惯性系。 |