参考系正论

教科书上关于参考系的定义基本上是正确的，但关于惯性参考系和非惯性参考系的定义有些含糊迂回。由于历史上没有彻底解决惯性参考系的定义问题及缺少参考系的正确说明，导致关于参考系理论的不完善，产生了一些关于参考系的不正确解释，更有甚者有人利用空白的参考系（没有参考物体，硬说空间有个参考系）编造虚假理论。完善参考系理论，除了解决惯性参考系的定义和说明问题，还要指出以往有关参考系解释偏颇和错误之处，如参考系空间包括全部空间，每个参考系都有自己特殊的时间，参考系是假定不动的，参考系是任意选定的等等。另外，还要探讨参考系与观察者、物体、空间、时间、光等相关事物的关系。

关键词：约束，研究物体，参考物体，空白参考系，基本参考系，假想惯性力，真实惯性力。

一、定义惯性参考系

（一）参照物

参照物的定义：为了描述物体的运动而选作标准的一个物体或一组相互间位置不改变的物体。简单地说，参照物是用来判断一个物体是否运动的另一个物体。

参照物是一个具体的物体。我们对物体运动与否的判定要用参照物，如乘船在江湖中，船上的人要以岸上的景物作参照，才能判定船在水中的运动。参照物是一个自然的或人工制造的物体，不分大小和形状，只要求有明显的简单的标识对比的意义。它可以是一处沙滩一片树林，也可以是一块石头一棵树，或是一座楼一架桥。在一些简单的运动问题上，选一个合适的参照物即可。

在没有参照物概念前，人们通过观察物体与周围环境变动情况来判断物体的运动，也是利用别物体作参照的。当有了参照物概念后，判定物体是静止还是运动只不过是有了理论上的依据。地面上两物体，其中一个物体相对地面移动，这个物体就是运动的，而另一个对地面不发生移动的物体即可做运动物体的参照物。为什么不以地面为参照物呢，因为光说地面有时是不明确的，须要指明地面的哪个位置并且能与别位置有明显的区别方可，所以要在地面上找一个有标志性的物体为参照。实际地说，我们选取参照物时，要放眼大地不要仰望天空，天空上运动的物体是当不好参照物的。

参照物只用于比较一下物体是否运动，不能表现物体运动过程的各种情况。因而需要确定物体运动的具体情况和变化的数据时，参照物就不能满足需要了，要应用参考系了。在大海上乘轮船，人从船尾到船头，从下层到上层，以船或船上某一物体为参照物就不可以，因为它能确定这个人的动或静不能确定位置，这就要引入参考系的概念。当我们以轮船为参考系，想象地以船的某一位置当坐标原点建立空间直角坐标系，研究船上人走到某位置即方便简捷并有精确的数据可依。

人们研究事物的规律，必然从简单到复杂，从初级到高级。物理问题的学习和研究，从参照物到参考系，就是这样一个过程。参照物是研究简单的物体运动的概念，当涉及运动物体的位置时就要用参考系概念。有的物理教科书上的参考系描述，是先将参照物叫做参考系，然后说在这个参考系上建立坐标系，这样的概念表述有些麻烦也容易引起混乱。

参照物只能判断物体是否运动，只能解决简单的问题，参考系能解决复杂的运动位置和力学问题。参照物与参考系是两个既有联系又有区别的概念，什么情况用参照物，什么情况用参考系，不是一个需要判断的问题。一般在初中物理中用参照物，高中和大学物理用参考系。

(二)参考系

参考系的定义：为了确定物体的位置而选作标准的另一个物体在上面建立坐标系。简单地说，参考系是参照物上建立坐标系以确定运动物体的位置。参考系是人的想象在参考物体上建立一个坐标系的新概念，参考系所依托的物体可叫做参考物体。参考系是物理学概念，坐标系是数学概念。物理力学上，静力问题用坐标系，运动和动力问题用参考系。

参照物是静止的或者说它相对地面是静止的。参考系有静止的也有运动的，以运动物体为参照要看作参考系而不要看作参照物。参照物用于判定物体的静止和运动，做一下比对即可。参考系考察物体的运动，包括全过程时间内的位置和速度的变化及受力情况。参考系原本是一个物体，是人的思维在其上建立一个坐标系而超越物体变成新的事物，不作参考系时还是一个普通的物体，没有什么优越和特殊。

参照物是一个物体，具有客观属性；参考系是在物体上建立坐标系而忽略物体的具体性，凸显主观属性。参考系离不开参考物体，也离不开坐标系，但既不能说它就是物体也不能说它就是坐标系。坐标系是数学的主观抽象的产物，建立坐标系的物体已经变为主观的概念了。若说参考系有什么性质，可以说它有物质性和主观性而没有客观性。单纯运动及位置问题可把参考系当成一个坐标系，涉及力的问题要考虑参考物体的物理性质。自然界不存在现成的参考系，参考系概念不是客观的描述，因此说参考系就不要再将它当做自然存在的客体。

人造的交通工具，如承载用途的车船等的存在状态主要是运动的，其中的观察者应该将它看作参考系。研究一辆客车内不同位置或走动的乘客，汽车停止时可设为静参考系，汽车运动时要设为动参考系。单考察客车的运动问题，就把客车视作质点，同时没有了参考系的意义。研究物体可设为质点，参考物体不能设为质点。参考系要用到参考物体内外的空间，你用参考物体的内部空间，就要受限于物体的内部形状；你用物体的表面，就不要脱离表面到外部空间或进入内部去；你用物体表面外的空间，物体倒可以看作是一个质点，但有一个不可进入的物体轮廓形状界线。

参考系若对地面静止，它或是地面的某个区域，或是地面上的一个物体，它只能有一个。参考系若相对地面运动，主要是人造的交通工具，可以有许多个，但一般还是取一个或这个用完了再用下一个。实际动参考系问题主要在学生学习的习题中，迄今还不见同时有几个动参考系相互纠缠的习题设计。通过参考系研究物体的运动和空间位置，此物体可叫做研究物体。有研究物体且能在参考系中运动，参考系才有存在价值；物体在参考系中不能活动只能随参考系运动而运动，那么这个物体可看作参考物体的一部分。

根据参考物体作惯性运动或非惯性运动，参考系分惯性参考系和非惯性参考系。惯性参考系简称惯性系，非惯性参考系简称非惯性系。惯性系运动状态简单且自动进行，非惯性系运动状态复杂其直线运动一定有外力推动，研究物体的运动问题，不用惯性参考系就用非惯性参考系。非惯性系可以用相对惯性系运动来判定，惯性系相对谁的判定，也是惯性系的最终定义问题，只有引入基本参考系才能解决。

（三）基本参考系

长期以来，惯性系定义是个难题，难在找不到惯性系的匀速直线运动是相对谁的。有人提出了解决的办法，即通过张量表示让一切物理定律在所有参考系中保持相同的形式。这种解决的办法叫做广义相对性原理，此原理除了编造广义相对论外再无一用，说明物理定律在所有参考系中保持相同形式是个奇门外道的主张，不是个有用的办法没有力学应用的价值。任何参考系都依托参考物体，任何参考物体都是运动的，不是作惯性运动就是非惯性运动。物理定律对任何参考系都保持相同形式等于不分惯性系和非惯性系，根本行不通，因为具体的参考系可不设物体的惯性运动和非惯性运动不能取消。

其实，从自然事物的实际出发就会发现找到惯性系定义方法并不困难。惯性系物体是总保持匀速直线运动状态或静止状态的物体,它的静止或匀速直线运动状态是如何确定的，如果是相对于某个惯性系而言，那么这个惯性系的确定还要有另外的惯性系，以此类推，形成一条没有尽头的概念链。这个问题就像空中悬挂一段链条，你问其中一个环节为什么悬在空中，这个环节说我靠连接我的相邻环节，你只有找到连接链条终端固定某处的钩或环，才能解脱环环相扣的连环链接。

宇宙中一切天体都在运动，而运动又分为惯性运动和非惯性运动。实际上完全不受力的惯性运动是不存在的，人们利用惯性运动采取不严格的惯性运动，对一个合外力微小可忽略的物体，即认为它作惯性运动。惯性系是保持静止或匀速直线运动的参考系，其匀速直线运动显然是相对静止而言的，这个静止是相对谁而言的？看来找到静止是问题的关键。凭经验说，一个物体的静止，一定有一个更大的能使别物体判定为静止的物体为基础。比如，以一个城市为静惯性系，显然相对地球表面的静止而言。我们将地球表面当做更大的静惯性系，地球表面相对谁静止呢？若说是相对地表面上位置不变的物体而言，如此这般又陷入了循环参照。如果我们要避开循环，就要从物体间的联系看问题，看物体的直接承载者。地表面是地面上一切物体的承载者，所以地表面就可看作地面上一切物体相对静止的尽头。

由于一切物质都是运动的，所以找不到绝对静止的物体，但不能说静止不存在。静止在哪呢？原来运动中存在静止。一个物体系统中，两个以上物体相互位置不变，我们就说它们相对静止。这种静止在两物体的特殊联系上，即一个物体被另一个物体所承载，承载者与被承载者必然存在着静止；被承载者随承载者一道运动且能自由活动，我们就以承载者为静止的根本和源头。这里说的承载扩展了概念含义，把个体随主体或系统一道运动即看作承载，如行星看作被恒星所承载。地球上一切物体受地球或地面的承载并且以承载者为静止，说一物体静止或运动均指相对地面而言。由此推出：在一个运动的大物体上承载着可移动的小物体，若那个小物体没有移动即可视为它相对大物体静止；若那个小物体在移动，它作匀速直线运动可视为惯性运动，作非匀速运动可视为非惯性运动。

从上述有承载关系的静止出发，本文提出“基本参考系”概念，说惯性系是静止的或匀速直线运动的，就是对这个“基本惯性系”而言的。地球表面及附近空间的惯性系和非惯性系都是以地球为参照的，因此地球是相对地球运动的各种参考系的基本参考系。人类制造的宇宙飞船飞离地球在太阳系中活动或飞船飞出太阳系，飞船惯性系即以太阳或太阳系为参照，太阳或太阳系就是基本参考系。研究太阳系的运动及其他恒星系的运动问题，要以银河系做参考系，银河系即为基本参考系。综上所述，可将地球称为“第一基本参考系”；太阳系称为“第二基本参考系”；银河系称为“第三基本参考系”。更高层次的基本参考系还有本星系群甚至总星系，足够人类用的。

基本参考系就是惯性系链条的终端，它给参照系一个终端的参照基准，从根本上消除了惯性系概念定义的连环参照问题。若问惯性系以谁为参照，只要说相对基本参考系即结束继续链接参照。有了基本惯性系概念，地面上区域的局部的静参考系，就有了依托和根据。基本参考系也在运动，但不用考虑是惯性运动还是非惯性运动，因为别的物体被它们承载且随其一道运动。以前人们说参考系或许受普适思想影响，总是脱离地面、地球、太阳和太阳系的基础和作用，去搞脱离实际的空泛参考系的作法应该终结了。过去惯性系定义中存在的连环参照，在应用上并没产生什么错误和不适当，是因为人类应用的任何参考系都包含在基本参考系中，说静止或匀速直线运动不论对谁而言，最终还是相对于地球或太阳基本参考系的。根据研究目标的活动范围选取不同层次的基本参考系，就不需要寻找和比较哪种参考系更优越了。

（四）惯性参考系   

物理教科书对惯性参考系作如下定义：“能使牛顿第一、第二定律成立的参考系称为惯性参考系；相对于惯性参考系作匀速直线运动的参考系也是惯性参考系。”教科书上的惯性系定义，实在有些别扭。应用教科书的定义，我们设定和使用一个惯性系时，先要通过牛顿定律检验确定，然后再应用牛顿定律处理问题。惯性运动的物体主要是作匀速直线运动的，为什么不说匀速直线运动的物体上设立坐标系的参考系是惯性系呢，问题就出在这个匀速直线运动相对“谁”而言不好说。于是来一个立足旁证后发释义，先用牛顿第一、第二定律的成立与否确定是否惯性系，然后再补充，说相对这个惯性系如何如何的还是惯性系，避开谈首先提到的惯性系处于何种运动状态。

参考物体上设立坐标系，便成了参考系。物体的运动分惯性运动和非惯性运动，当参考物体处于惯性运动时，参考系便跟惯性联系起来，成为惯性参考系。当参考物体作匀加速运动时，便成了非惯性参考系。由于惯性物体可能处于静止（地面或相对地面静止的物体）状态也可能处于匀速直线运动状态，惯性系又分为静惯性系和动惯性系，其中动惯性系是相对静惯性系而言的。非惯性系也因加速度形式不同分为直线运动非惯性系和曲线运动非惯性系。惯性系与非惯性系相比，只能说简单、基本不可说优越。惯性系中物体可作非惯性运动，如在惯性系中应用牛顿第二定律解决物体加速运动的问题。非惯性系中的物体也可作惯性运动，凡在非惯性系不受非惯性系约束的物体仍保持原来的惯性运动，如火车加速时光滑茶桌上向后加速运动的小球。

静止是相对的，离人们并不远，没地面给人的静止，人类也不会存在。人们在应用中还是很容易选取静惯性系，如研究地面上物体在小范围内的运动时，大于物体运动范围的地面就是静惯性系；从更大的运动范围说静参考系，研究卫星的运动时，地球是静惯性系；研究太阳系中天体或飞船的运动时，太阳是静惯性系。因此我们可以作惯性系的定义：相对地面静止或匀速直线运动的参考系是惯性系。若这样定义不够用，就说相对太阳作匀速直线运动的参考系是惯性系；再不够用就说相对银河系作匀速直线运动的参考系是惯性系。这样说惯性系有相对谁而言的对象，因不同级别和层次的基本的对象总是存在而令惯性系有成立的理由和根据，也就适用于基本参考系定义。即这样定义惯性系：相对基本参考系静止或作匀速直线运动的参考系是惯性系。如要省略简捷直截了当地定义可说：静止或作匀速直线运动的参考系是惯性系，或说相对静惯性系作匀速直线运动的参考系是动惯性系。

有人说，在实际生活中真正的惯性系是不存在的，因为没有绝对的匀速直线运动。是的，根本找不到绝对的匀速直线运动的物体，然而就算能找到又有什么特别的用处呢？我们为什么非得绝对的匀速直线运动并以此来衡量惯性系呢？匀速直线是一种理想化界限，物体运动只能接近而不能达到这个界限，因而求之不得下退而求其次也就认可不严格的匀速直线运动。世界上哪个物理量是绝对严格的，你能拿出绝对的没有误差的一尺长和绝对的一秒钟时间吗？任何物理量都有误差，不切实际的要求绝对性既没有必要又办不到。宇宙中不受力的物体是没有的，所以没有不受干扰和影响的匀速直线运动。惯性系的参考物体不是不受力的物体，而是受外力极小或合外力近似为零的物体。

地球绕太阳转动不是严格的匀速圆周运动，但可近似地认为是匀速圆周的惯性运动，由于地球运动产生惯性离心力与太阳引力基本平衡，地球运动方向上基本没有力的作用，所以把地球看作惯性参考系。还有一种是人造的动力机械主要是交通工具，在动力和阻力平衡时作近似的匀速直线运动，这种近似的惯性运动在小范围短时间内是可取的，所以有时也用到。从经验和事实上说，还没有哪种研究要求极长的路程和时间内的匀速直线运动。不严格的惯性运动在宏观物体的运动中足够用，主张真正惯性系者其实也不知道什么样的运动和力学问题要求惯性系的绝对和精准。

参考系是主观和客观结合的事物，惯性系是具体参考系的理想化的事物。参考系是抽象的，但不是从具体事物抽象所得。惯性系是在静止或作匀速直线运动的物体上设立坐标系的新事物，或可说是一个物理与数学结合的理论工具，但不能说是物理模型或说是一个理想化的模型。

（五）非惯性参考系

教科书上这样解释非惯性系：牛顿定律不成立的参考系，称为非惯性参考系。这是个错误的说法，好似说非惯性系中不能使用牛顿定律。非惯性参考系依托非惯性运动的物体，因而参考系上有加速度，人们使用时却在参考系内看运动事物，把参考系当作静止的忽略了加速度，所以造成定律使用上的欠缺看似不适用。非惯性参考系是依托直线加速运动和匀速圆周运动物体，在其上设立坐标系所构成的主观事物。牛顿定律是客观的，参考系是主观的，非惯性系中牛顿定律不适用的说法，是在主观事物基础上看客观事物，不是在客观事物的基础上建立主观事物，这是认识和实践的本末倒置。

牛顿第一和第二定律只对惯性系成立，是因为牛顿定律建立在地面上，也就等于建立在后来开发的惯性系上。所谓牛顿定律在非惯性系中不成立，是依然用惯性系中的表示形式在非惯性系中使用的不成立，如果考虑非惯性参考物体的非惯性运动产生的惯性力，就不存在非惯性系中不成立牛顿定律问题。物体在非惯性系中有随惯性系运动的加速度和惯性力，还可能有自身受力再加速的加速度和惯性力，所以比惯性系中的情况复杂。物体在非惯性系中分三种情况，第一种是受非惯性系的约束，物体被迫与惯性系一同运动，这种情况有牛顿第一定律不成立，第二定律成立；第二种是物体在非惯性系中再受力，物体上有两个以上惯性力的叠加或合成，这时有牛顿第一和第二定律都不成立；第三种是物体不受非惯性系物体的约束与非惯性系有相对运动，这种情况下物体还保持原来的惯性运动，牛顿第一定律在物体上仍成立。

由于牛顿当年没有意识到他的力学定律本质上是一个力的方程，导致后来学物理力学的人死搬教条，对牛顿第二定律表达式只认识到力与运动的关系，看不到还有外力与惯性力的力的方程关系。非惯性系参考物体首先要遵循牛顿定律，非惯性系内运动物体还是要遵循牛顿定律，运动物体在二重牛顿定律下要有不同的表现形式，这种情况只有使用外力与惯性力的力的方程才能合适且简单。其实牛顿第二定律的表达式，在定量计算的等号两端必须力等于力，力等于运动不伦不类不合逻辑。本文说的惯性力是惯性反抗的力是真实的力。惯性力是物体运动状态改变时，物体的惯性反抗作用，它是受力物体给施力物体的反作用力，是对外施力而不是受力。惯性力由物质的质量和加速度共同决定，方向与加速度的方向相反，其实就是牛顿第二定律表示“运动”的ma。使用惯性力要把运动形式的表达式中的ma移项到等号的另一边，使它与其他外力（包括其他种类惯性力）构成一个力的方程。

物体与非惯性系一道运动必受惯性力作用，不与非惯性系一道运动的物体仍保持自己的惯性运动。一个竖直升降的电梯为参考系，加速上升时站在电梯内的人要超重，加速下降时站在电梯内的人要失重，就是受非惯性系的影响。物体超重是物体被迫与非惯性系一同上升而产生与重力方向相同的惯性力；物体失重是物体受非惯性系的支持与它一同下降而产生与重力方向相反的惯性力抵消了部分重力（惯性力等于重力时物体完全失重）。这种超重和失重同样发生在非惯性系物体上。而电梯内不与电梯接触的漂浮物就不受电梯加速度的影响没有惯性力。非惯性系中不受参考系约束的物体仍保持自己原有的运动状态，多发生在参考物体由惯性运动变为非惯性运动的过程中，这种现象令一些不考虑非惯性系加速度的人困惑不解。

非惯匀速运动的客车在刹车时车内乘客会向前倾倒，这本来是车速变慢而人还保持原来的速度造成的一种现象，但在一些人看来却是乘客在某种力作用下发生了加速运动，但又找不到这个力施力物体，便给这种现象添加一个假想力，并把这个假想的力也称为惯性力。这时不考虑车在减速是错误的，因为车已由惯性系变为非惯性系，车的减速运动对比出人的看似加速运动，其实人还在保持惯性运动。假想惯性力是强加给牛顿力学的，是一个严重错误。它以假乱真，阻碍了一些人对非惯性系内的作用力和运动现象的正确认识，使他们否认受非惯性系约束和带动的物体上自发产生的真实惯性力。假想惯性力的说法，必缘于对非惯性系没有正确的认识，不知道或丢弃了非惯性系上的加速度。

非惯性系在直线运动时为非惯性运动，作匀速圆周运动时为惯性运动。惯性运动与非惯性运动的区别在于物体上的合外力是否为零，不在于作直线运动或曲线运动。例如：一个水平放置的定轴转动的大圆盘，圆盘上除中心外任一点都有向心加速度，所以圆盘可作为非惯性系。圆盘转动起来会慢慢停下，是受到转轴的和周围空气的摩擦阻力，迫使它作非惯性运动；若没有摩擦阻力，圆盘就能长久转动，它在作惯性运动。作惯性运动的物体可能作惯性系也可能作非惯性系，根据在于运动物体上有没有加速度。所以要简单回答什么是非惯性系，可说是：有加速度的参考系是非惯性系。

二、参考系解读的错误

（一）不同参考系有全部空间的错误

 “每一个参照系都包含全部空间。”这种说法是错误的。拿发射登陆火星的飞船来说，刚发射时以地球为参考系，飞船摆脱地球引力后，要以木星轨道范围内的小部分太阳系为参考系，飞船进入火星引力范围内后要以火星为参考系。地球参考系与火星参考系各有自己的空间，二者不能也不必将自己的空间扩展到对方空间范围去。一个参考系的空间若包括全部空间，那么宇宙中只能有一个参考系，整个宇宙就成了参考系。

参考系的空间大小取决于坐标轴的长度，更取决于参考系内事物的活动范围。坐标轴不必要无限长，如地面参考系的坐标轴仅限于地面，不必延伸地面外空间去。以车厢内部为参考系，坐标轴的长度以车厢的最大尺寸为准，没必要比车厢大许多。因此，参考系空间的大小以能够表现物体的运动为宜，它的空间不是无限的。一个空间直角坐标系可度量任何方向的物体运动，一个参考系可容纳许多个不同方向和速度的物体，因此除了特殊需要并不须要有几个参考系。宇宙是无限的。人类所能观察和了解的是局部的宇宙，在这个局部范围内研究一个物体的运动及利用参考系，简直是无穷小，一个参考系涵盖全部空间是不必要的也是办不到的。

研究一个蚂蚁在地面上的爬行轨迹，就以这个蚂蚁爬行范围的地面为参考系，以蚂蚁洞口为坐标原点建立想象的坐标系，坐标轴方向以地面方位或根据需在设定。参考系的空间就是蚂蚁的最大爬行范围内一块地面，若说用一块更大的地面为这个参考系空间恐怕没人认为有必要。这个参考系可满足数个同穴蚂蚁之用，不需要每个蚂蚁都建立一个参考系。若再研究附近势力范围不重合的另一窝蚂蚁的运动，可以再建立一个参考系，新建参考系有另一个空间，不新建参考系扩大前一个参考系的空间也可以。

（二）每个参考系都有自己的特殊时间的错误

每个参考系都有自己特殊的时间的论断来自爱因斯坦。爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》（上海科学技术棘出版社1979印刷）一书的22页在一番设想后有如此表述：“每一个参考物体（坐标系）都有它本身的特殊时间；除非我们讲出关于时间的陈述是相对于哪一个参考物体的，否则关于一个事件的时间的陈述就没有意义。”这种说法即是相对论安身立命的根基，也是大谬不然自欺欺人的诡异论断。

爱氏编造的理论没有实际的观察和实验，仅通过想当然的臆测设想：很长的火车行驶到路基上两塔之间，两塔同时遭雷击闪光，两塔中间路基上人因光行程相等看到闪光同时。由于闪光从两塔到达路基中点有一段时间，这段时间火车要行驶一段距离，火车中点对正路基中点发生了位置移动，使前面的光行程短后面的光行程长，所以光到达火车中点的时间不同，中点上的人先看见前面的闪光后看见后面的闪光，即中点的人看到两塔闪光不同时。将路基和火车看作两个参考系，这两个参考系就出现了同时和不同时两种现象，于是爱氏得出同时的相对性并进一步具体到每个参考系都有自己特殊时间的结论。

我们按照爱氏的想像再分析一下：两塔同时遭雷击，路基参考系只有中点能看见闪光同时，中点外任一点都看不到闪光同时；而运动的火车中点看到闪光不同时，但中点后某一点（与路基中点相对点）却能看到闪光同时。不知爱氏是粗疏还是有意忽视了这个明显的必然现象（最有可能是当时的他真不知何为参考系），而将路基中点当作整个路基参考系空间，火车中点当作整个火车参考系的空间，他犯了以管窥豹以偏概全的低级错误。以上分析，能够充分说明爱氏所谓的同时的相对性不成立，不同参考系都有自己的时间不成立。更不应该忽视，爱氏将两塔间路基和火车设为两个参考系，却没有需要参考系的运动物体（光运动不需要参考系），所以那两个参考系只有路基静参考系成立，火车仅用中点不构成动参考系。

三个学生家距学校路程有两个相同，三个学生同时刻出发以同等速度去上学，显然三人中有两人同时到校，两人与另一人不同时到校。这种不同时是再正常不过的事。一种运动在相同速度不同时间内走过不同路程，没有什么神秘和奥妙蕴含其中。这里有没有同时的相对性？地球人都会说没有什么同时的相对性，即不能看见有两个人同时到校就认为其他人也要同时到校。这个问题可看成一个物理模型，它与爱氏编造同时的相对性之火车-路基-雷击的物理模型基本等价。为什么爱氏的模型容易被人们相信？在于爱氏用了参考系，人们不屑于对参考系进行研究和探讨，遵从爱氏的认识而误认为参考系内不同地点的任何现象都相同，由此铸成大错。

每个参考系都有自己的时间纯属异想天开，无论编造者是想像失误还是以假当真都是将平凡当神奇。爱氏说法认可的无数个参考系，是无被研究物体的假想参考系。莫道假想参考系，就是实在的参考系，说里面有自身的特殊时间，不但作为人类主观虚拟的时间不成立，就是至今还被人们误认的客观存在的时间也是不成立的，因为若有客观的时间宇宙中只有一个也不会为主观的参考系分割成独立体系。

（三）参照物假设不动有问题

“在研究物体的机械运动时，人们事先选定的、假设不动的，作为基准的物体叫做参照物。”人类绝大部分活动在地面上，选定参照物也在地面上，因此可以选一棵树或一个建筑物作参照物，没有必要再假定它是不动的。若选定空中一块云朵或一个飞鸟为参照物，把本来运动的假定不动，那不是研究运动而是糊弄学生做脑筋转弯训练。“选作参考系的物体，假定为不动的”，这种说法有问题在于：若选取的物体相对地面静止，能够确实判定所研究的物体的运动状态；若将运动的物体假定不动，则得出静止的物体在运动的错误结论，使判断南辕北辙。

东西方向的公路，一辆汽车向东行驶，我们可以用它的出发地或公路旁边的标志物确定它向东行驶，不能反过来以车为参照物说车的出发地或公路两旁的标识物向西运动。两汽车一快一慢向东行驶，两车距离逐渐变大或缩小，好像一车没动一车向东行驶。我们若以慢车为参照物说慢车没动快车向在东行驶，似乎没改变快车的运动的事实，但已经不能准确反映快车的实际速度，因为假设慢车为静止，要用快车的速度减去慢车的速度从而使快车的速度变小。若以快车为参照物，要说出慢车向西倒退的奇谈怪论，更明显不符事实。若两汽车以不同的速度向相反方向行驶，则不管以哪辆车为参照物，均会使运动对象汽车的速度变大而且两车速度反向等大。因此，参照物的选取应该是有原则的，这个原则就是要保证物体的运动相对于静止的客观真实。

选运动物体做参照物，只是作为一种计算技巧用来计算两运动物体的距离变化了多少有些简便而已。用运动物体做参照计算两车间的距离，但要有初始的相对位置或距离的条件，最终还是离不开地面静参考系。选取两运动物体一个做参照物，倘若有某种可行性也是舍近而求远，因为既知道两物体运动，就一定有静止物体为参照，否则谈不上两物体都在运动。既然一定存在静止参照物，又何苦取运动的作参照物而产生虚幻的运动效应使真实的运动速度放大或缩小呢。其实我们在描述物体的运动情况时，无论是否提到参照物，参照物总是存在的，因为我们生活在地球上，地面相对人类和地面上的自然物是静止的，这是无需寻找和选择的基本的参考系。

参照物理论上使人糊涂的问题，就出在将运动的物体选做参照物了。参照物一定是静止的，即相对地面的静止，这不难判断和选取。将一个已知运动物体假设不动来判定别物体的运动或静止，会将本来静止的说成运动，本来运动的说成静止甚至反向运动，那就不是作什么参照而是作游戏了。因此，关于参照物，应该作出规定或约定：运动物体不可作参照物。

（四）任意选取参考系说法不正确

“参考系是可以任意选取的。从运动学的观点来看，所有的参考系都是等效的，无优劣可言。”引文中说参考系不对，实际上涉及任意选取只能是参照物。参照物也不能说无条件的任意选取。在没有约定运动物体不能作参照物的情况下，难免把运动的物体如客车当作参照物，给自己平添麻烦。如人们常举的例子：行驶的客车内的乘客以客车为参照物，则他们认为自己是静止的；若以路旁的物体或道路为参照物，则他们认为自己是运动的。例子中因选取参照物不同产生了截然相反的两种现象，是谈不上任何参照物都等效的。若以上节说的运动物体不可作参照物为原则，在此原则下才有任意选取的可能，并且避免因参照物选取不同出现研究物体在参照下呈现运动或静止两种现象。

“参考系可以任意选取”的说法应给予限制条件。判定地面上的物体是静止还是运动，可选取地面上任何静止的物体做参照物。如河上的行船，可以用河里停泊的船做参照物，也可以用河岸边景物做参照物。总之，行船附近的任何独立的明显的静止物体都可以做参照物，任意选取参照物的论断应限于此和体现于此。相对地面上运动的物体不可做参照物，因而参照物的选取不是任意的而是有条件的，如河里的行船就不能以另一行驶的船为参照物。当我们排除了地面上的运动物体作参照物后，地面上的任何静止物体才都可以作参照物供人们任意选取。

说参考系可任意选取，是明换概念，将属于参照物的关系用到参考系上。我们可以从参考系与参照物与研究物体的关系上作出区别：参照物之间有并列关系，参照物与研究物体没什么关系；参考物体与研究物体一般都有某种关联，即充当参考系的物体一定与研究物体有相应的承载或影响关系。所以参照物与研究物体跟参考系与研究物体的关系不同。参考系不像参照物那样有许多物体提供选择，如静参考系基本上是地面或地面上静止物体而无可选择，动参考系也基本上为指定对象，所以参考系谈不上任意选取。

（五）其他参考系解释的不正确处

绝对参考系说。

总有人说有绝对参考系。如果存在绝对参考系，就必须有它依赖的绝对静止物体。宇宙中一切物体都在运动，找不到绝对静止的物体，于是认为有绝对参考系的人便设想利用绝对空间。从牛顿肇始至今许多物理达人都认为存在绝对空间，可能是觉得空间太简单了而没有对空间做认真的思考。实际的宇宙空间确实不复杂，不考虑物质的空间是一无所有的空无，它没绝对性也没有相对性，因为你不能证明它有变化和无变化。假设宇宙中有绝对空间，它也不能作绝对参考系，因为不忽略天体的空间是实在的宇宙空间而不是绝对空间，忽略天体的空间没有标志也做不上标记，没有可比较的参照性。在找不到绝对空间的情况下也有人依据绝对概念，即认为有相对就有绝对，有相对参考系就一定有绝对参考系，不知他从哪里弄来了相对参考系，可能是一个相对论就使人们的认识都相对了。总而言之，绝对参考系不存在，力挺绝对空间和绝对参考系的存在是一厢情愿的空想空谈。

最优越、最理想参考系说。

 “试设想如果宇宙空间存在某一物体，该物体为距离其他一切物体无限远的‘孤立物体’，那么这一‘孤立物体’将不受其他物体的任何作用力，则这一‘孤立物体’就是最优越、最理想的惯性参考系。”就算有这样的物体，是什么物体的运动和位置的确定需要“最优越、最理想的惯性参考系”？假设有这种事实，无限远地方的物体上的坐标系怎么观察和对比，看不见的参考系能参考什么？这不等于没有参考系吗。希望有最优越最理想的惯性系，似乎是追求参考的精度，可任何追求者都说不清这种惯性参考系的精度是多少和有什么用处。参考系的精度只能反映在坐标的单位刻度上，应该是越近量度越准确看得越清楚。参考系就近选取才有方便与合适，没有以远作为提高参照效果的充分条件，所以无限远并不能兑现最优越和最理想的要求和体现。实际上无限远的物体已失去参照的用处。运动的火车内的观察者，看见路基附近的树向后倒退，即知道火车在运动并能判断火车的快慢；若以极远处的一棵树为参照判断火车是否运动及快慢恐怕不容易，因为你短时间内很难看到树有倒退而难以判定火车运动。若用很长时间才能判定火车运动的参照物还能说优越和理想吗？因这种最优越最理想的参考系不可望不可及，如真的寻找必然徒劳无功，所以人们仅是说说而已。

参考系的空间没有物理性质说。

“关于参考系有许多认识错误，其最大的错误就是把参考系的空间当做有物理性质的空间。”说“关于参考系有许多认识错误”是对的，但说“把参考系的空间当作有物理性质的空间”是最大的错误，反倒错了。参考系在判定物体运动位置时，可忽略它的物质接触面的表面形状和硬度颜色等物理性质，简化为方便数学量度的空间场所。当研究物体与参考物体有引力作用时，参考系的空间要加入引力或引力场，这能说没有物理性质吗？实际上，研究物体运动及空间位置没有力的作用时，可不考虑参考物体的物理性质；研究物体在力作用下的运动，必须考虑参考物体的物理性质。惯性和非惯性都是研究物体及参考系的物理性质，都应用于物体的运动和受力问题。宇宙中没有不受引力的物体，参考系的物理性质可忽略但不可否认。否定参考系的物理性质，也要否定惯性系和非惯性系，是一种局限于物体的运动和位置狭隘观念，殊不知运动与位置与力脱不了干系。没有物理性质的参考系或许是个简单参照物或许仅是个坐标系，若那样就不应当叫做参考系。

参考系与物体无关说。

“参考系就是在描述物体运动的时候，人为选定的一个作为空间位置和长度，时间起点和长度的参考标准，是含有空间和时间量度体系的系统。”这种另类的参考系定义，不提或避开参考物体，无的放矢的凭想象将数学坐标系摆放到无物体的空间中去，是空想的空白参考系。参考系不是脱离具体物体的数学坐标系，在宇宙的空间中不能用无物体依托的数学坐标系做物体运动的度量系统。参考系必依赖于物体，没有物体就没有参考系，随便指一个数学坐标系在空间静止或运动根本站不住脚，这种空白参考系等同于没有参考系。若将这种说法当做参考系的定义，将是没参考物体支撑的虚拟和假想的参考系；若再用此虚拟的参考系和虚拟的物理现象再推演出所谓的规律，就是建立伪科学理论。

三、参考系相关与不相关的事物

（一）参考系与观察者

有参考系，必有观察者。参考系的观察不同于看景物，一般是动手画和动脑想，不是直接的或借助工具去看。一个观察者，是物体运动问题的研究者，他研究物体的运动位置或受力情况，才想象地设立参考系去观察和分析。观察者通过参考物体可观察到运动物体的位置变化，但对于没有物体依托的坐标系，不能被观察到更看不到它在实在的物理空间运动。观察者通过观察物体相对参考系的运动，才能对物体运动或受力进行定量的计算。

一个人在地面用小球作自由落体运动实验，看到小球竖直运动；又在匀速直线运动的火车内再用小球作自由落体运动实验，仍然看到小球竖直运动。然而从地面看车内实验和从车内看地面的试验却不相同，地面的观察者看到车内的小球作向前平抛运动，车内观察者看到地面试验的小球作向后的平抛运动，哪种看法对呢？都对。在一个参考系中观察另一个参考系中的运动现象与本参考系观察的现象不同，说明观察者与参考系之间存在着观察者在哪里观察的问题。解决观察者观察中出现不同现象还不能说观察有错误的问题，须要在静惯性系中看动惯性系中的物体运动要考虑动惯性系的运动，在动惯性系中看静惯性系中物体运动要考虑运动相对性显示的虚动（运动物体的动是实动，在运动物体上看参照物的动是虚动）。上面约定可能不被人们注意，提示更简单的作法是：对动参考系，观察者应该在动参考系外或说在静参考系内观察为准。

伽利略相对性原理的确立，在于萨尔维蒂大船故事的观察者在大船中看到的运动情况与地面看到的情况相同，其中所做的观察是分别在两个惯性参考系中进行并作出比较。他若从地面看大船或从大船看地面，就得不出运动状态相同的结论。这说明，只有观察者在本参考系中，随参考物体一道运动，才有不同惯性系的力学规律相同。亚里斯多德的若地球运动则抛出的物体要落在后面的认识，就是不知动参考系抛出物体与动参考系有共同的速度，不明晰地球上物体除自己运动外还随地球一道运动。任何物理现象都要通过观察，但惟观察者对参考系及其中运动物体的观察有特殊要求。为什么静惯性系中和动惯性系中的观察者对本参考系中的运动问题观察相同，就是因为观察者都在随参考系一道运动，而且任何静惯性系物体在大一级的层次上看也是作惯性运动的。

观察者不可以认为自己是参考系。比如高空跳伞运动员，他看到大地向他运动，是因为他自己相对大地运动。这里不可利用所谓的运动相对性，把自己看作参考系，说大地在向自己运动。跳伞者明知自己从高空落下，就不需要参照物来判断是否运动了。这种问题如果设大地为静参考系，跳伞者就是运动物体了，需要有另外的观察者，将跳伞者视为一个质点对大地静参考系运动。

（二）参考系与物体

参考系的成立必须有参考物体，不依托物体的参考系是空白参考系，它或是纯属虚构的假参考系。参考物体与被研究物体是两个物体。一个物体的运动和空间位置，一定要用另一个物体作比较。比如空中漂浮的白云，不以地面为参考系，谁也说不明白它在什么位置。参考系对别物体而言，物体不能给自己当参考系。一个运动物体与一个参考物体不是两物体并列关系，而是研究主体与辅助客体的关系。

演戏要有演员、道具和舞台，其中演员是戏的主体，舞台和道具起辅助作用。没有待研究物体的参考系，就像没有演员的舞台。没舞台有演员能演戏，有舞台没有演员肯定不能演戏。研究物体与参考物体的关系就象演员与舞台的关系，舞台因演员表演而存在；参考系因研究物体运动而存在。看戏看演员的表演，好比被研究的物体运动。没有被研究物体，光拿参考系说事，抛弃了参考系服务的对象，就等于不用演员只用舞台和道具来演戏。思想观念的不幸，就是有些人观看没有演员的舞台和道具演戏，看不懂剧情还在鼓掌叫好。

参考物体给坐标系的原点提供定位点，没有物体的支撑，参考系上的坐标系无从立足，将是一个在空间漂移不定的坐标系（在客观的空间里放置坐标系只能这样想象了）。没有物体的参考系即空白参考系或虚拟参考系，不能参考什么。对于一般的参考物体，只考虑物体的大小和形状，不管物体的材质、密度等物质要素，且忽略内外表面上弯曲和不平整，以想象的坐标轴直线为准，其实就是利用参考物体的内部或表面及外部的空间。

参考物体设为参考系后，只有位置和运动的意义，忽略物质的质地、成分等化学意义，也没有形状、形态等物理意义。因为参考物体本身不是研究对象，研究对象是使用参考系物体的研究物体。研究物体被考察的是空间位置和运动，同样不考虑它的物理化学性质。因而参考系的功能和意义在一般意义的位置和运动的范畴内，不可把参考系看作什么能耐都有什么闲事都管的万能使者。

（三）参考系与空间

人们用参考系判定物体的运动情况，是在参考系内通过空间对另一个物体的观测。两物体之间有物体外的空间，参考系的空间主要利用参考物体内外的空间，一般不算被研究物体占有的空间。忽略物质的空间是一无所有的空无，不忽略物质的空间是实际的空间。实际空间容纳物体，物体在空间中运动。物体从一个空间位置运动到另一个空间位置，但不能说物体与空间互作相对运动。参考系在空间中运动，不封闭的参考物体的内部空间和外部空间，不能随参考系运动而运动。

参考系的空间是作为参考物体占有外的对外有影响或能被利用的空间，人造物体参考系空间仅用物体外壳内的空腔空间，如以客车、飞机和飞船为参考系即利用其内部空间；有的参考系要利用物体表面的空间，如地面为一切运动的物体充当参考系；个别的参考系利用参考物体附近的空间，如以地球为参考系研究卫星或飞船的运动，就要用到地球表面外的近地空间。参考系的空间局限于参考物体的大小和对外影响范围，特别受限于研究物体的运动范围而不扩展到与研究物体运动不相干的空间上去。

从空间不能运动或空间没有与物体的相对运动的前提而言，说空间是静止的也可以，但还是不能充当静参考系。不消说空无的空间，就是一个质地均匀的表面不能作标记的无限大透明平板，用作运动物体的参照是无法说明运动物体从哪到哪的。理论上的单纯空间是排除物质的空无，无论它多大，各部分都没有差异，没有可作参照的标志，即便空间静止不动（空无的空间不能认可它静止或运动），也无法做参照比较物体的运动。物体的静止或运动只能用物体来比较作参照，就算空间是绝对的，也不能当作绝对参考系，尤其不可认为只要把所谓的绝对空间命名为绝对参考系就行了而不管能否提供参考了。

利用参考系研究物体的运动，一般不使用参考物体物质自身占有的空间。参考系物体与研究物体有作用，机械力靠接触，引力和电磁力非接触穿越空间。若参考系与研究物体间要使用力，研究物体的运动利用参考系内部和表面的空间时，研究物体多受人工产生或设定的机械力或电磁力；研究物体利用参考系外部的空间时，研究物体也可能受人工的机械力，但大多时候受参考物体的引力或电磁力的作用。参考系与研究物体利用引力或电磁力时要引入参考物体的引力场或电磁场，这种有力场的空间还是通常意义的空间。

参考系的空间还是自然的空间，不因设为参考系而超凡脱俗。理论空间的空无，是对自然空间中的成形的物质和零散粒子的忽略。不同位置的空间存在或通过的物质粒子疏密不同，但这属于空间中物质的多少不属于空间本身。空无的空间谈不到差异，说空间是均匀的各向同性的，是将空间混同于物质或是描写空间的画蛇添足。

（四）参考系与时间

每种事物都有自身的存在和发展过程，各种长短不同的过程被人类思维抽象为时间，因而时间是人类对事物过程量度的需要所作的设定和约定。宇宙中天体的演化有它自身的存在发展过程，并没有一个叫做时间的东西来支配控制一切事物过程。然而，学术界认为时间是宇宙中的客观事物，像空间一样自然的存在。

时间不是自然界的一种事物，它只是一个主观概念。没人研究的物体，没有高级智慧生物的星球有物质的自然过程但没有时间。忽略物质的空间是空无的空间，这个空间自然没有时间。任何事物都依附于物体，将时间看作一种事物，时间也依附于物体。地球上所有物体共用一个时间，依赖物体的参考系根本没有与众不同的自己特有的时间。没有物体支撑的空白参考系，里面没有事物的发展运动过程，也就安排不进时间。参考系里物体运动，必须有时间，这个时间本质上还是物体的，但往往表现为参考系的时间。

时间和空间都是基本的物理要素，但时间与空间不同，空间是客观存在的，时间不是客观存在的。时间是人主观虚拟的基本物理量，用来量度一切客观事物的存在和发展变化过程，必然是一个标准的变量尺度。因而无所谓时间的均匀流逝，人类设定时间不会令它忽快忽慢作无规则不均匀的变化。参考系是研究者设定的，任何研究者没有必要给参考系设定一个与通常使用的时间不同的独特时间。参考系的时间没有特殊性，它必须遵循人类设定的世界统一的时间。说不同的参考系里面各有各的时间，不排除持此说法者不知时间是什么，但也可能有意用奇异怪诞之说来哗众取宠。

对于地面上的运动物体而言，地球表面全部地面可设为静参考系。以全部地面为参考系来说，这个参考系有24个时间，谁都明白，这是为了使用时间的方便划分的时区序列，并不是有许多个时间。这与相对论主张的不同参考系有不同时间本质不同。相对论中运动事物不是物体而是K个空白的参考系，这种无参考因素凭空设定许多有不同时间的参考系非但没有价值反倒会造成严重的混乱。其实相对论只给开个空头支票，它根本不说也无法说出哪个参考系的时间怎样定位和单位长度，而且也不能够在实际应用中展示一下许多个特殊的时间。

（五）参考系与参考系

一个确定的研究对象用一个参考系。两个以上物体运动的研究，并不一定需要一物体建立一个参考系。一个参考系能容纳多个研究物体。一个在地面上运动的物体只需要地面上某区域一个参考系；一个在地面上运动物体内另有小物体运动的问题只需要地面静参考系和运动物体作动参考系共两个参考系。其中静参考系是动参考系的判定标准和存在依据，动参考系是参考物体上还有物体运动要研究的判定标准和存在依据。

静参考系用来判定物体或动参考系的运动及位置，是基本的参照标准。静参考系一定有，动参考系不一定有。静参考系设置，必须是一物体被另一物体承载又能在其上运动，才能以另一物体为静参考系，如地球上一切运动物体，均以地面为静参考系。动参考系是相对静参考系而言的，动参考系里一定另有物体运动或受力被研究，否则这个物体只能看作一个质点。静参考系只能用一个，动参考系可设若干个也是用一个。实在的物理问题，并没有一个问题用许多个参考系，也没有许多个参考系相互角逐较劲的问题，所以相对论说有k个惯性系如何如何纯属子虚乌有。

参考系与参考系的联系，只有一静参考系和运动参考系的必然的简单的联系，这种简单的联系不应该搞复杂化。不知什么人用一静一动两参考系列出运动式子再做式子变形，称为伽利略变换来忽悠别人。静参考系是谁，动参考系为什么动和靠什么保持直线运动就不管了，反正是参考系自己的事。两个参考系中的x轴还要重合一线，其中有一个共同点，距静参考系原点为x，距动参考系原点为x`；动参考系以匀速V运动，在时间t内走过的距离是vt，共同点相对静参考系坐标x = x`+vt，在这个式子中可移项解出动参考系坐标x`=x-vt。光有这个式子还不全面，便设坐标系为空间坐标系，用其它方向不动的y`=y 和z`=z,加上前面的x`=x-vt共三个式子凑成一组无用的公式。

这个代数式变形实际没变换什么，也不应称为变换，更不应称为伽利略变换。这个变换不过是将解析几何中坐标移轴公式赋予了物理意义，把坐标平移量换作速度和时间的物理因素再做式子的移项变形。数学上早就存在的移轴公式是：x=x'+h，y=y'+k(以新坐标表示旧坐标)；x'=x-h，y'=y-k(以旧坐标表示新坐标)。坐标变换得到新的式子为了做题方便，不经过坐标变换得到的现成公式从初始条件直接推导也能做题。静动两个参考系的所谓变换变不来什么新生事物，这种无用无聊的变换不可比两种制式的坐标系统变换，如直角坐标系和极坐标系的变换。

这个所谓的伽利略变换与伽利略无关，因为伽利略不搞数学研究而且他的时代连坐标系概念都没有。牛顿力学中根本没有伽利略变换一说，让坐标变换打着伽利略的旗号招摇过市好有权威说服力，只可能是相对论者为编造打洛仑兹旗号的洛仑兹变换搞的预设前提和理论铺垫。由此不知内情的人会认为：伽利略搞变换了，洛仑兹再搞变换也理所当然；两个科学名人都搞变换了，看来变换是必须的不变换不行，以此说明参考系变换是合理合法的了。

（六）参考系与光

参考系只与物体运动有关，它的存在为人类研究的物体运动所决定，不研究物体运动，参考系无意义。参考系只能在人的主观世界里，谁能看见大地上有一个静参考系或动参考系。赋予参考系的本职外的功能，变参考系的参照标准功能为参与其事的功能，是制造虚拟物理。比如参考系与光就是风马牛不相及的事，光的运动不需要有参考系，一束光追赶动参考系，追上了能咋的，若说能产生物理作用，不是纯粹的胡扯吗？参考系与光不相关，让参考系与光掺合到一起，什么现象都没有，什么作用也都不会发生，用参考系与光编造的物理可说虚拟物理甚至可说是歪门邪道的物理。

光的存在是运动的存在，光运动与物体运动是不同性质和形式的运动有不同的规律。光在一个封闭的空间内不断发射并反射，但空间里没有因光传播不出去而增加亮度。物体若在一个封闭空间内不断涌出，很快就会充满这个容器，结果是或停止涌出或胀破容器。光速是光的传播速度或说光的运动速度。光速与物体的运动速度本义相同，但体现速度的本体在运动中的表现却截然不同。光速表现光的本身延展或扩散的连绵不断；物体的速度依附在物体上，有运动过后曾经的轨迹并不留下痕迹。物体有相对静止，光没有任何静止。光是能量波不是物质，光的运动与物体的运动毫不相干，二者不存在相似性及可借鉴比较之处。

没有方向上限制的光是向四周放射的，并且瞬间充满有限的空间，因而研究光速通常是一条与视线不重合的光线。看见光线，我们就知道光在运动，所以光的运动不需要参考系来比较和参照。由于光速太快，人们无法量度光前端运动到哪里，就是测量到也没什么用，只能说明此瞬时光走多远了。若硬给光加一个同向运动的参考系，倒能有光线的前端与参考系比较的相对速度，因光速不变而这个相对速度却能反映参考系的运动速度，但其瞬间即逝难以操作测量并没有实际意义。一条发射过的光线即使前端有扩散不是一条等径的光线，但在光线上找不到可作参照的可区别不同位置的标记，所以除光前端外的光线与参考系不能做速度比较。

相对论说光相对任何惯性系的速度不变，是将光本身的速度不变的性质无端地加入到不同惯性系中物体运动等价中去，产生出光速相对任何惯性系均不变的荒谬论断。若光真的与任何惯性系都没有相对速度，要有两个严重问题：一、光速与物体的速度发生迭加：若光在不同速度的惯性系中，相对惯性系的速度仍然是自已的速度，就像匀速运动的船上抛物与静止的船抛物的速度相同一样，则光的运动一定受到惯性系运动的影响，即发生了速度迭加，而且与任一惯性系的速度都迭加。二、光波的多普勒效应不能成立：若光相对任何惯性系的速度均不变，就不存在光多普勒效应，哪有什么光谱的红移和蓝移呀。

所谓的洛仑兹变换，就是用一静一动两个空白参考系加一个光信号编造的。该变换式若说是理论，也是无表面现象和实质成分为基础的虚拟理论。变换公式的形式装模作样，但没有真正的物理性质和事实依据。说这样的公式，在物体运动的速度极大的条件下就有使时间变慢、长度缩短和质量变大的神奇作用，不知是想入非非还是走火入魔。凭空编造参考系间相互运动并推论出顶多算作数学游戏的结果，可算聪明人别出心裁。殊不知，拿没有研究物体也没有参考物体的参考系说事，去运作这种无形的参考系加上光，好比巫师念咒驱赶鬼魂。

结束语

参考系一定有参考物体为依托，没有参考物体说参考系，是空白参考系也等于没有参考系。参考系在牛顿力学中仅是个不可或缺也毫不足奇的小概念，没有像空间、时间、物质、能量重要的大概念有大的作为。将参考系抬举过高进而赋予它独立行为，都是人的不恰当设想和滥作，由此导出错误的荒谬的东西是必然的结果。本文所以对参考系作较长篇幅论述，就是因为参考系作的妖太大了，它搅乱了物理世界，将与其有关的物理学糟蹋成巫术和杂耍。这种情况下，讨论和研究一下参考系还是有必要的，剔除主观附加参考系上的不应有功能和行为，恢复参考系的本来面目，才有利于正确认识和使用参考系。

作者：郭连成

2０1５年１１月２日 修改于吉林松原