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落体加速度g是相对加速度 地面上,自由落体的加速度g=9.8米/秒秒是在地面上做实验测定的(暗含地面静止这个假设),所以这个数值是相对地面的。 可是,这个物体的绝对加速度是多少呢?(先假设有绝对静止参照系存在) 已知地球对这个物体的引力F=(K*m*M)/(r*r),其中,K为引力常数,M为地球的质量,m为物体的质量,r为地球的半径。因为这个物体在受到地球的引力时,它并不知道有地球存在,它只知道有力F存在,这就好象有一根弹簧以力F牵引它运动,那么,这个物体相对于几何空间点(绝对静止参照物)的加速度就是F/m=(K*m*M)/(m*r*r)=(K*M)/(r*r);同理,因为在地球吸引该物体时,该物体也吸引地球,所以地球也有个加速度,那么地球相对于几何空间点的加速度为F/M,因此,g=9.8应该是上面两个加速度的和,所以那个物体的绝对加速度应该小于9.8。 下面我们来看一个假设,在这个假设里,矛盾就出现了。 假设宇宙中什么都没有了,只有A、B两个球体,它们的质量都为M,相距为L,那么这时B对A的引力FB=(K*M*M)/(L*L),因为这时A不知道有B存在,就好象有一根弹簧在拉它一样,所以这时A的绝对加速度aA=(K*M)/(L*L);同理,也可以计算出aB=(K*M)/(L*L),那么A、B两球体的相对加速度就为(2K*M)/(L*L)。 这时,假设B球上有一个人,以B球为参照物,那么他测得的A球的加速度就为(2K*M)/(L*L),他知道B球的质量为M,两球相距为L,他想计算A球的质量,他设A球的质量为MA,那么他就得到了下面的算式: [MA*(2K*M)]/(L*L)=(K*MA*M)/(L*L) 可是,根据这个算式,却得到了2=1的悖论,这和相对性原理相矛盾,因为根据相对性原理,计算的结果,A的质量应该是M 。 所以,用相对性原理并不能解决所有的物理问题,平时,我们根据测定的相对加速度求物体的质量,结果都是错误的,必须引入绝对参照系才行! |