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二．如何判别惯性系统 什么是惯性系统？对此物理学家通常说法是：这是一个力学定律在其中行之有效的参考系。那么什么是非惯性系统？相对于一个惯性系统作加速运动的参考系则是非惯性系统。 在理论上人们通常把加速度和非惯性系统紧紧地联系在一起，但实际应用上却并非如此。最典型的一个例子就是，通常被认为是惯性系的地球却是有加速度的。对此经典物理学家解释是：地球围绕太阳公转的加速度是很小的可以忽略不计，所以可把它近似看成惯性系统。但在科学高度发展的今天，这种说法就完全行不通了，围绕着地球运转的人造飞行器，其加速度能忽略不计吗？作自由落体运动的电梯其加速度也能忽略不计吗？即使在加速度不能忽略的的情况下，在人造飞行器的舱内、在作自由落体运动的电梯内力学定律也能正常使用，也可以把它们视为惯性系统，这又是怎么回事呢？ 在上面几个例子中我们可以看到，同样都有加速度，作自由落体运动的电梯和人造飞行器是惯性系而在地面上作变速运动的汽车和转动的圆盘却是非惯性系统，力学定律在作自由落体运动的电梯和人造飞行器内是完全适用的，但力学定律在地面上作加速运动的汽车内和转动的圆盘上却是不适用的，可见参考系是惯性系还是非惯性系并不能由加速度来判定。 在新的判别法中，参考系内静止物体对参考系是否是惯性系的判定有着特殊的意义。参考系内的物体能够静止在空间的任何点上（即物体是处在“失重”的状态下），这个参考系是三维惯性系统，作自由落体运动的电梯和绕地球运转的人造卫星是三维惯性系统；在地球表面，由于重物会往下掉，这说明在地球参考系三维空间的“垂直”的方向上物体的势能是会变化的，所以地球参考系不是三维惯性系统，但在弹力和引力的平衡下，物体能够静止在两维的地球表面的任何点上，所以地球参考系是两维惯性系统；当参考系内连两维的惯性面都不存在，这个参考系就是非惯性系，在地面上作变速运动的汽车和转动的圆盘就是非惯性系统。 地球、太阳也都是带加速度的惯性系统！在如何判定惯性系的方法尚需商榷的情况下，一些物理学家就轻率地断言有加速运动的参考系一定是非惯性系，并深信有加速运动的钟会受到一种说不清、道不明的“不同体验”，这种观点无论在理论上还是实践上均无任何根据。 三．优越的坐标系是否存在？ 笔者认为虽然一个静止于以太的优越的坐标系是不存在的，但这并不等于宇宙中不存在任何优越的坐标系，所以消除佯谬的问题最终归结为是否能找到一个描述物体运动的优越的坐标系统。 对太阳系中行星绕日的运动进行分析，我们可以完全可以看到，优越的坐标系确实是存在的，并且是存在于重力系统中。太阳和地球都是惯性系。然而科学家们用万有引力定律去计算太阳系中各行星运动轨迹时，采用的是哥白尼坐标系而并不是托勒密坐标系。对此经典物理学家的解释是：这是因为日心坐标系是一个惯性系统！这句话背后是否隐含着地心坐标系不是一个惯性系统！如果情况确是这样的话，那么在计算人造卫星的运动轨迹时，地心坐标系又为何完全有效！地心坐标系为何在这时又恢复了一个惯性系统的本来面貌！用上述观点来解释，这个困惑即可被消除。太阳系中的各行星分别同太阳而并非是同地球构成重力系统，而太阳的质量又远远大于其他行星的质量，所以可认为日心坐标系就是太阳系中最优越的坐标系，地球对其他行星运动的影响很小几乎可以忽略，故描述行星运动时哥白尼坐标系用起来要比托勒密坐标系要好得多。反过来，我们再看一看人造卫星绕地球运行的情况。由于地球公转时的加速度已有效地“屏蔽”了来自太于阳的引力，使地球上的任何物体对太阳的引力都处于“失重”的状态，这就保证了在地球周围空间运动的物体——如人造卫星几乎只受地球引力的影响，同行星和太阳构成重力系统的情况一样，人造卫星也和地球构成了重力系统，相对于人造卫星的运动而言，地心坐标系无疑是一个最好的坐标系，故在地心坐标系中用万有引力能最方便地计算出卫星运行的轨道。换句话说，在描述人造卫星运动时，托勒密坐标系用起来要比哥白尼坐标系好。这些例子告诉我们，在描述某些物体运动时是优越的坐标系，在描述其他物体运动时这个坐标系未必是优越的，优越坐标系是相对的。事实上本文第二节所讨论的对非惯性系的判别，也应在优越的坐标系中进行才能得到正确的结果。 可见在每一个重力系统中都存在优越的坐标系统，十九世纪的物理学家试图在以太中寻找优越坐标系时，时常感到迷惑不解，他们忽而感到地球静止于以太海，他们忽而感到地球以绕太阳公转的速度在以太海中穿行，他们无法在以太中找到优越的坐标系。而当我们把优越的坐标系置于重力系统中，这样的困境就不复存在了。在地球上研究重物和地球的相互作用时，地心坐标系是最优越的坐标系，由于地球自身和太阳又组成了一个重力系统，故观察者站在地球上研究天文现象时日心坐标系是最优越的坐标系。这样不仅可以消除斐索实验、爱里的充水望远镜实验、布拉德雷的恒星光行差实验以及以及迈克耳逊--莫雷实验留给我们的一切困惑，
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