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上次发的讨论贴《在封闭实验室中，可以测量速度》，很多人参加了讨论。而沈建其先生看出了其中的问题，见其回复： SHEN RE: 说好要完全封闭的，你加速了，就不再是完全封闭的。那还不如让外界给你打一个电话得了。 上个帖子发出后，我也想到了这个问题。既然加速可以在封闭实验室中测到，就可以通过类似积分的方法，通过累计加速度及加速时间，得出最后的速度。这样不用我给出的方法，也可以测到速度。 我又设计了一种更完善的方案，可以在封闭实验室中测到速度（相对于初速度的速度），而且不需要用由火箭提供的加速度。以此作为对沈建其先生的答复。 实验可以在太空站中进行，用陀螺仪控制太空站的角速度始终为0，假设太空站绕地球转动。用两个或N个原子钟，分别指向不同方向，取某一时间为初始时间，用爱因斯坦对钟的方法对好各个原子钟。假设这时太空站的运动方向（相对于地球）是由时钟A指向时钟B。不需要启动火箭发动机，只要绕地球半周之后，太空站的运动方向就是由时钟B指向时钟A了。 这时光自两个方向通过时钟A,B所记录的时间就不相等了，并可以根据数据的不等算出太空站相对于初始状态的速度。 |
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你讲了平动的加速度，又讲了转动，其实转动加速度原本就可以在封闭体系内测量。但这些均不再是惯性系了（局域惯性系，也属于非惯性系）。
如果速度“一定条件下是可测”（当然也就不再是惯性系了）， 则等价于狭义相对性原理在非惯性系中失效，那么这就要上升到广义相对性原理了。 你讲的“不需要启动火箭发动机，只要绕地球半周之后，太空站的运动方向就是由时钟B指向时钟A了。这时光自两个方向通过时钟A,B所记录的时间就不相等了”原本不新鲜，这是非惯性系的常识。 |
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我忽然想起一个判定观测者所在参照系是否是惯性系的方法：
将一小球从两边用弹簧拉住，将小球所在的平衡位置记下来；然后将之翻转180度（两弹簧位置对调），如果小球平衡位置不变，说明是惯性系。而如果发生了偏移，则不是惯性系。 这是在一维方向上，在其他方向上可同样处理。 这方法怎么样？ |
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[2楼] 作者:jqsphy
角速度当然可以在封闭实验室中测量的，陀螺仪就是专门起这种作用的。 爱因斯坦的封闭实验室，并没有声称是惯性系，也没有说是不加速。而是说无法区分引力作用还是加速作用。 当然，在爱因斯坦的封闭实验室中测不到速度，是很多人说过的。 建其既然说，在封闭实验室中测到速度“原本不新鲜，这是非惯性系的常识”。 那就请多举些不同的说明可以测到速度的例子，让大家长长见识。例如，如何用物理实验的方法测量地球（相对于太阳）的速度。 |
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[3楼] 作者:马国梁
加速度是可以这样测量的，但反转180度不好。问题在两个弹簧的刚性、弹性和长度误差。 先测好小球的平衡位置就好了。在与铅锤方向垂直的水平方向，很容易找到平衡点。 加速度计，就是按类似原理工作的。可以用距平衡点的偏移量，确定加速度，和重力加速度。 |
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恰恰就是小球的平衡位置不好确定呢？因为我们不知道绝对加速度是否为零，所以只有用翻转的办法来检验。只要系统做加速运动，正反方向的小球平衡位置就不可能重合。
用加速度的时间积累来算速度的方法，我以前也提出过；还可用速度的时间积累来算位移。 |
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合力方向可用铅锤确定，这也包括因加速运动产生的惯性力。与铅垂线垂直的方向是不受力的。平衡点很容易找。 至于封闭实验室，当然要用找好平衡点的仪器。或者直接在实验室中用铅锤测一下也行。 |
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封闭实验室始终处于局域惯性系中。这当然不是牛顿的惯性系，但加速度（惯性力）确实抵消了引力，用力学实验当然是不可能测到实验室的速度和加速度的，只是角速度例外，永远可以用高精度陀螺仪测到。
用光学或电磁学的方法测量，恐怕也很难测到速度和加速度。可能性或许是有的，不过未必能各位能想出来，或者已经知道。 还请沈先生就自己知道的讲给大家。 |
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对【4楼】说： 角速度当然可以在封闭实验室中测量的，陀螺仪就是专门起这种作用的。 爱因斯坦的封闭实验室，并没有声称是惯性系，也没有说是不加速。而是说无法区分引力作用还是加速作用。 【【沈回复：显然刘先生将狭义相对性原理与广义相对性原理混淆了一起。对于狭义相对性原理，要求惯性系，无加速，此时无法确认自己速度大小。对于广义相对性原理，自然有加速了（当然，按照刘先生的说法，也可确定自己的速度大小了），但总就还是无法区分引力作用与加速作用。】】 当然，在爱因斯坦的封闭实验室中测不到速度，是很多人说过的。 建其既然说，在封闭实验室中测到速度“原本不新鲜，这是非惯性系的常识”。 那就请多举些不同的说明可以测到速度的例子，让大家长长见识。例如，如何用物理实验的方法测量地球（相对于太阳或初始速度）的速度。 【【沈回复：原则上，测量地球上物体的科里奥利力，就可以知道地球（相对于太阳或初始速度）的速度，只是这个科里奥利力太小了。火车转弯时，科里奥利力是大的。2012-9-11】】 |
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[9楼] 作者:jqsphy 除了本人提出的方法之外，或许还有其他方法。谁能想到也不妨提出来，让大家长长见识。 |
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沈建其先生不得已，又退缩了。还是请沈先生，看能否想出其他办法，来测量局域惯性系的运动及变化。
其他诸位先生，如果能想出办法可测量局域惯性系运动速度及变化的，也欢迎秀出来，不包括自转角速度。 我相信我提出来的方法，不是唯一的方法。希望诸位能够想出更多方法。 |
| 我早就说过：运动的点光源的各向光速绝不对称，这是唯一可用的方法。只是目前技术上还有困难。 |
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对【10楼】说： 科氏力这个公式对于任何转动（包括公转）也是成立的。只是公转科氏力效应太小而已。 所以，知道了公转角速度，自然也可以推算出公转线速度。
你的意思，要我放弃公转速度的测量，只测平动速度？ 那我告诉你，你的方法（两个原子钟）却也无法测公转速度（因为从转动系看，惯性离心力已经被来自环绕中心的吸引力抵消了，即，加速度没有了）。不过潮汐力还存在（二阶的），你可以利用利用。 |
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既然加速可以在封闭实验室中测到，就可以通过类似积分的方法，通过累计加速度及加速时间，得出最后的速度。
============ SHEN RE: 你用历史积分，就不好了，违反游戏规则了。必须用现场测量。伽利略大船实验说，无法测量大船是静止还是运动，是通过现场观察蜜蜂飞行、猫狗走动和水碗里的游鱼的情况。 |
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[13楼] 作者:jqsphy
公转角速度的的科氏力？沈先生的想像力够丰富。当然也不能说没有，例如在月亮上是可以测到公转角速度的科氏力的，原因是月亮的公转角速度等于自传角速度，因此所谓公转角速度的科氏力，实际上还是自传角速度的科氏力。 我说的是在封闭实验室中，角速度为0，由陀螺仪保证。 我的方法测的不是公转速度，而是可以测到相当于初始状态的相对速度。 在实验室的局域惯性系中始终处于失重状态，不知道你所说引潮力从何而来。 [14楼] 在实验室中测不到局域惯性系自身的加速度，因为始终处于失重状态。即使用积分的方法也没用。就不用说好不好了。这种积分方法好像是在导弹等武器中用的，至少曾经用过。具体情况及现在的情况，我就不知道了。至少应该是可用的。 |
| 没人能想出其他测量速度的方法了吗？建其只是看不准问题。 |