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世界上不存在绝对静止(绝对速度为0)的物体和参考系。所有物体以及参考系都是相对运动的。试想一个物理图像:好多好多个惯性系,依次按照下述规则排队:1、各相邻惯性系相对速度为无限小;2、定义一个空间正方向(可以随意指定),相邻惯性系对中,位于偏正方向的惯性系,相对于相邻惯性系对另外一个惯性系的相对速度方向,也是空间正方向。就好像自然数按照数字大小排队一样。可以看到,在这个惯性系队列中,包含了无数个惯性系,更包含了无数个绝对速度。没有道理指定其中一个为绝对静止,只可以指定相对于观察者速度为0的惯性系。所以,在考虑惯性参考系的时候,只有以观察者本身为主观参考系的理论,才是真正实在的理论。而建立在虚无缥缈、缺乏哲学根基的绝对空间的物理规律,则不是实在的理论。而观察者自身状态的确定,更是一个难题,因为必须另外再指定一个参考物体作为状态依据。这之间有一个循环定义的矛盾。而狭义相对论相对性原理排除了惯性系之间的优劣差别,即没有具有绝对优势的绝对静止惯性系,那样,就可以把任何惯性系作为一种绝对的参考物体,只要确定了一个物理事件在一个惯性系中的状态,那么可以通过变换,确定该事件在任何惯性系中的状态。这样一来,那个所谓的循环定义矛盾在惯性系范围内就不存在了。而绝对速度也因为绝对空间的不存在而失去了意义。 事实上,惯性系由于引力的普遍存在而根本找不到,惯性系也是一个跟绝对空间相类似的虚幻的概念。正是由于缺乏绝对静止、绝对匀速直线运动的绝对参考系,所以才无法找到任何惯性系。惯性系的根本定义,在于不受任何外力的作用的参考系。可是宇宙中无处不存在引力的作用,只有在遥远的远离一切物体的宇宙空间,才有可能找到十分接近于惯性系的参考系,因为那里的引力作用几乎为0。所以狭义相对论也是一个近似的理论。考虑了等效原理之后,可以认为一个引力空间,可以等效为一个相对加速的参考系,而现实中,只有无限小空间范围内,这种等效关系才能够成立。从引力空间等效于相对加速参考系这点出发,可以得出引力自由落体,等效于相对静止的惯性系。由于只能成立于无限小空间范围,所以称之为局域惯性系。将这个无限小空间放大到一定范围大小,可以看到:一个自由落体的物体,可以认为是一个在这个范围中的惯性系。自由落体运动怎么可能是惯性运动呢?自由落体运动不是加速运动吗?呵呵,只要抛弃“绝对静止参考空间--地球参考系”的观念,就可以理解这一点了。每一个空间点,都对应一个局域惯性系;不同位置的点,对应不同的局域惯性系。而在每一个局域惯性系内,狭义相对论成立。于是,广义相对论就建立起来了。在这里,“绝对加速度”概念,是根本毫无意义的,连加速度概念都失去了原有的重要地位。而“参考系”概念,已经彻底脱离了“绝对参考系”理念范围,从而每一个参考系,都对自己以及自己周围无限小范围内的局域参考系有效。两个相距一定距离的物体之间的比较,必须通过计算两物体之间的相连路径所涉及到的局域惯性系之间的联系(广义相对论就是建立局域惯性系之间的联系规律),才可以进行,通常要用到路径积分。在这里,空间、时间再也不是线性的了,再也不能用简单的加减法进行比较计算。所以,传统意义上的线性的“加速度”概念,在这里失去了原本定义。 ※※※※※※ 俞烨 |