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关于“牛顿水桶问题”的权威性发言 在地球表面放置的水桶，当桶内水相对地面静止时，水面形状近似为球面。其曲率半径就是当地海面的曲率半径。 当桶内水相对地面旋转时，水面形状即发生变化了。当旋转周期为84分钟时，水面形状即近似为平面，其曲率半径接近无穷大。 当旋转速度再加快时，水面四周即开始沿桶壁上升，水面形状变为抛物面。此抛物面的方程是 z =（ωω/ 2g）（xx +yy） 抛物面最低点的曲率半径是为 R= g /ωω 要想使桶内水面成为标准的平面，那么必须使水具有适当的旋转速度。这个速度大小因地而异。既要考虑各地万有引力的大小，又要考虑地球自转速度的影响。其计算公式是 顺时针方向 ω= SQRT（GM / rrr ）+ω。sinβ 逆时针方向 ω= SQRT（GM / rrr ）-ω。sinβ 式中 ω为水相对地面所需的旋转速度，ω。为地球的自转速度； β为各地的地球纬度。其中 北纬 β> 0 ，南纬 β< 0 . 在太空中，液态星球当没有任何转动时其形状一定为正球形；否则其形状将要发生相应的变化。 旋转具有绝对性。通过精确测量液态星球的形状，那么就可判断出它在太空中做绝对转动的情况。一桶水和地球相比虽然微不足道，但只要测量的足够精确，那么由桶内水面形状的变化也可以判断出水体和当地做绝对转动的情况。这一点是毫无疑义的—— 我们由上述已经知道，当桶内水体相对地面静止时，水面形状为球面。当水体左旋和右旋时，如果水面的曲率半径一开始都是增大且规律相同，这说明当地的绝对转速为0 ；如果水体往某一方向旋转时，水面的曲率半径先减小后增大，这说明当地在做反向的绝对转动，其转速等于曲率半径最小时的水体转速。而水体的绝对转速则等于水体的即时转速减去曲率半径最小时的转速。 同理，在天文观测中，只要一看到恒星系的状态，我们就能立刻知道它的旋转平面在哪儿。 关于“牛顿水桶问题”的讨论我看就到此为止、不必再费口舌了吧！？ |