| 这个帖子这么火！前期在别的地方有一个同学问我惯性力。他说最近在网上看的比较多。我让他不要相信。真不知道这个惯性力是哪一个创造出来的。 |
| 这个帖子这么火！前期在别的地方有一个同学问我惯性力。他说最近在网上看的比较多。我让他不要相信。真不知道这个惯性力是哪一个创造出来的。 |
| 根据这个所谓惯性力的说法，我们还可以根据吃的什么食物来推断人干活用的是什么力，进一步可以推断，荤力大于蔬力，鱼力大于饭力，饭力大于南瓜力。 |
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[509楼] 作者:sxgdyl
牛顿的惯性系，牛顿已经说的很清楚了，没有其他约定。 牛顿说的是绝对空间以及相对于绝对空间做匀速直线运动的参考系。这些是牛顿的惯性系，没有其他约定。 但是牛顿规定的惯性系与客观存在的参考系并不吻合。 我们平常说的惯性系，都可以用局域惯性系来解释，这里似乎也不需要另外的约定。 [507楼] 作者:丁明良 惯性系并非字面上的含义，望文生义是不对的。 惯性力是在非惯性系中出现的力，例如旋转参考系中的离心力。在地球上就有这种离心力，这也就是铅垂线不指向地心的原因。 |
| 理想惯性系是场物质在其中处处均匀、处处静止的参考系，如风平浪静的大海。以任何场物质点做基准的、符合前面要求的参考系都是惯性系。因此，无论建立多少惯性系，都可以只通过静止坐标变换（平移、旋转）成为同一个惯性系。天体系质心就是在这大背景下的一个个钉扎点。围绕这些钉扎点运动的天体会搅动这些场物质，使这些场物质并不乖乖在这个大惯性系中静止。它们会被引力天体带动，随天体运动。带动程度随距离递减。因此每个大天体附近都有随该天体运动的场物质。运动的天体不仅破坏了场物质的处处均匀，还破坏了处处静止。这就如平静的大海上漂浮了很多救生圈，救生圈是转的，它带动圈下的水也转，救生圈下及周围的水就不平静。如银河系是个救生圈，那各圈周围就没有稳定的惯性系参考点。必须来到远离这些星系的空间才能找到这些理想静止点。因此我们使用的以恒星做基准的惯性系无一不是近似的。 |
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[楼主] [513楼] 作者:jiuguang
概念的约定要努力避免不可确定的成分，不能用一个说不清的概念去约定另一个概念。比方你说的“绝对空间”，这个“绝对空间”又是什么，它满足什么样的约定条件，有没有具体的量化指标判定某个东东就是你说的“绝对空间”？还有老王所说的惯性系有同样的问题，所谓“场物质在其中处处均匀、处处静止”说起来似乎是那么回事，问题是如何确定是还是不是。 绝大多数争执都源于概念的模糊，双方可能都认为自己的理解没有问题，然而认真追究下去，双方理解的概念都不接地气，虽然嘴里说的概念名称是一样的，双方赋予概念的特性却不一样，且由于双方都不接地气，最终谁也说不清。 所以概念的约定不是一件小事，概念的约定也不要云里雾里，能说的清楚、能明确判定才算是接地气。 |
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前面我说了，整个宇宙可称作一个大的惯性系，但这个惯性系不可得，因此我们就要退而求其次，确定一个近似惯性系。该近似惯性系是在参考系原点一定范围内满足场物质相对参考系静止的，不再要求在所有范围内静止。那么这样定义出的局部惯性系也只适用局部的力学描述。确定一个参考系是不是近似的局域惯性系可通过对参考系周围已知距离的天体发光求往返时间，求得往返光速。如果发光点和周围附近天体之间的往返光速都一致，那么这个发光点就是近似惯性系所要求的参考点。
因为光的物理速度总是相对场物质的，这点恐怕现在已经没有多少人反对了。近似惯性系就是原点和周围附近天体都具有相同速度的场中的一个局部区域。我们找一个运动的点，在该点向周围附近天体发光并返回求得的光速，在最大程度上满足相等就是了。如果我们不要求远距离求往返光速，只要求发光点处于相对零场速的点，那是最容易了。那么我们就可以制造一个圆球壳，球心上有向四面八方发射光并接收返回光的很多光收发器。光从球心发出到达球面，被反射回球心所用的时间为T，当各个方向的往返时间都一样时，这个圆球壳即是在所在范围内的场中相对静止的，以球心作为近似惯性系的基准点就可以了。 当然这种取点测量要选在质量最大的天体上或附近。我们理论上可以有绝对静止惯性参考系，但我们绝对没有能力取得这样的参考系。即使我们取得了这样的参考系，它也只能在全宇宙范围内描述巨大天体群的运动，并不能描述我们附近的运动。这是因为我们附近只能用附近范围内的近似参考系来描述。 |
| 因为我们总处于宇宙之一隅，因此绝对静止惯性系只能是理想中存在的，谁也不能得到它。但是相对静止的惯性系我们是可以近似得到的。即我们不要求所在参考系中的场物质在全宇宙中处处静止，那么我们就可以找到近似的，反过来和绝对静止参考系性质上相适应的参考系。这个参考系在全宇宙中是运动的，但是参考系局部范围内的场物质和参考系相对静止。这样的参考系就好找多了。比如银河系的旋转，它带动场物质也旋转，那么在太阳的轨道上，也就有绕银河系旋转的场物质。我们假定它有和太阳一样的线速度，我们就选定同样线速度的参考系，也绕银河系转。那么这时参考系中的场物质就和参考系相对静止了。我们这样折衷后取得的参考系也是我们力所能及在最大程度上取得的惯性参考系。比如我们选一个和太阳在同一旋转半径上的另一颗恒星和太阳的连线做基准。这是我们能得到的最好参考系。在这个参考系内形容太阳附近的运动就很真实，但这个参考系拿到远离太阳、远离银河系的地方去又不适用了，这就是近似参考系的局限性。 |
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517，老王，你可能觉得你说的很清晰，但稍微追究就会发现一大堆的问题，且不谈计量的问题，也不追究如何判定你所谓的均匀和静止 ，我随便说两个问题。
假设在你说的某个局部惯性系下，场物质是静止的，那请问这些场物质相对你说的宇宙惯性系是不是静止的？如果有多个你说的局域惯性系，且互相有运动，则按照你的认识，岂不足以否定你说的宇宙惯性系？ 通常我们会把宇宙飞船看做一个局域的惯性系，也会把一个自由落体的箱子看做一个局域惯性系，你说场物质应该相对哪个局域惯性系静止？ 一句话，概念的约定要脚踏实地。 |
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对【518楼】说：
你的问题1. 我【517楼】说“这个参考系在全宇宙中是运动的，但是参考系局部范围内的场物质和参考系相对静止。”参考系是在全宇宙中运动，又相对参考系附近的场物质静止，那这个参考系中的场物质当然在全宇宙的大参考系中也是运动的。如果有多个这样的小参考系，它们也在它们范围内是局部惯性系。局部惯性系永远不等同全宇宙的大惯性系。 你的问题2. 自由落体不是惯性系，因为光在其中不走直线。宇宙飞船能不能做局部惯性系，要看它此时的运动速度是不是和场速度一致。 |
| 一个平静的大海，比作全宇宙大惯性系，在大海中运动的船，显然可以看作在这个大惯性系中的运动。但是一条运动的船，在海水中拖动一个漂浮的鱼缸，鱼缸里的鱼只能把鱼缸做局部惯性系。 |
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[519楼] 作者:王普霖
看来你没听明白，按说你说的，如果存在多个相对运动的局域惯性系，则意味着：一定不存在这样的一个坐标系，在该坐标系下所有场物质都是静止的。即，你否定了你所谓的全宇宙大惯性系。 以自由落体箱子的质心可以建立一个局域惯性系，以宇宙飞船的质心也可以建立一个局域惯性系，它们都相当于爱因斯坦所说的局域惯性系，你可以去研究研究。还有一点需要告诉你：在自由落体箱子的局域惯性系中“光在其中不走直线”这句话不对。 你说的惯性系是永远说不清的，在这样的话题下，还是少谈吧。 |
| 我【514楼】说的“运动的天体不仅破坏了场物质的处处均匀，还破坏了处处静止。”这句话你没理解吗？理想惯性系是一种理想，它很多处遭到了破坏，就成为不理想的惯性系了，但它的破坏也只破坏局部。当你描述星系团之间的运动时，还是可把它当作一个大的、良好的惯性系。此时你是不能使用类似太阳系这样的局部惯性系来描述的。你描述出来也不对。 |
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局域惯性系各自不相干的。它是有天体对大惯性系中场物质带动情况下的产物。是微观的、是实际可以操作的。全宇宙理想大惯性系是宏观上的，是不可操作的。你用局部是不能否定全局的。 真空中自由下落的电梯两侧壁开有等高的一左一右两个孔。电梯在电梯竖井中自由下落，井左壁上安装一个光发射点，井右壁是一个等高接收点。这两个点是静止在井壁上的。没有电梯时，光线从左到右是水平线，直接打在右边的接受点上。一个从高处自由下落的电梯经过此光线，光从左孔入，能不能从右孔出就可研究了。显然，电梯速度越大，进入真空电梯的光线越向电梯右侧壁上的孔上方偏移。在电梯参考系，这个射入的光线走的是向上翘的路线。你否定吗？请给出理由。 |
| 在理想大惯性系中，天体尺度和空间尺度相比微乎其微。因此可以把那些以钉扎形式存在的天体视为可去间断点，并补充以静止物质。 |
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作者:sxgdyl
自己约定是没有用的，概念并非通过自己约定而产生。概念要使用公认的约定才能作为我们讨论的基础。 绝对空间固然有其缺陷，但牛顿的惯性系就是建立在其基础之上的。懂牛顿力学的人都能理解这种概念。 自己约定的概念，不论多么好，也不能作为讨论的基础，因为你的约定与别人的理解不是一回事，除非你的约定被普遍的解释了，或者你已经清楚的，完整的对讨论者解释过了，否则讨论就毫无意义。 而引用已经被接受的人，例如牛顿的概念，则无需解释，除非对于不懂牛顿力学的人。 |
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作者:王普霖
王先生希望构建起一种不同的惯性系，或者说不同于 牛顿的惯性系和爱因斯坦的局域惯性系 的惯性系，然而在构建起来的同时，又在毁掉他，因为客观世界显然与最初的构想相互矛盾。不会有那些相对静止的物质，让你构建一个惯性系的。运动才是绝对的。 |
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[525楼] 作者:王普霖
没有必要就你说的惯性系辩论，只要你想不明白就没有结果。 关于你说的光线，你也没想明白。在地球系来看，严格说，在引力场下“光的轨迹不是直线”，它同样具有与自由落体箱子相同的加速度。正是因为如此，在自由落体的箱子惯性系来看，光在箱子内走的轨迹才是“直线”。慢慢思考吧。 |
| 一个L=100米宽的大电梯，左右两侧各开一个等高的孔，假如孔可透过一束细的激光束。在电梯竖井上安装等高的激光器和接收点。电梯上的孔如果停留在这个激光器的高度，则光线由激光器发出经过左孔进入静止电梯，在电梯中水平穿过右孔到达对面井壁上的接收点。在电梯参考系看这光走的路径是水平的。光线在电梯内的过渡时间是T=L/c=3.3356409519815204957557671447492e-7秒。如果电梯从激光器上方h=10000米高度的真空中自由下落，加速度是a=100g，电梯的左孔到达激光器位置时的速度达到了v=10√(2gh)=4427.1887242357310647984509622058米/秒。光线从左孔进入电梯到达右侧壁的这段短暂时间T内，电梯在不小于v速的速度下又下降了S=vT=0.001476751米。也就是光斑会落到右孔上方1.5毫米的位置，不能跑出电梯。在电梯参考系看到光线上翘了。这个电梯越宽，电梯下落高度越大、加速度越大，这个上翘越大。事实上，这个光线在井壁参考系看依然是水平直线。井壁参考系因为使用的是地球天体参考系，因此井壁拥有相对静止的场。而真空中的电梯没有自身可以带动的、和电梯同速的场物质，因此光线路径不取决于电梯。 |
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如果电梯从1000000米高下落，a=10000g，则v=100√(2gh)=442718.87242357310647984509622058米/秒，S=vT=0.14767512010711527188580743982856米。光在电梯内到达右侧壁时光斑将向上偏离右孔147.68毫米。这就是在电梯参考系看到的情形，你在静止的场中是看不到这个情景的。按照你的“严格说”，在地球上100米长的水平距离光线受到的引力引起的弯曲能下落多大？完全不是一回事！光线受引力弯曲完全是因为引力使介质密度发生变化，光有趋密性产生的表面现象。地面上沿地球切线的完全直光纤中的光，任你使用多大万有引力也休想把光从光纤中拉下一丝一毫。
在竖井中静止的光源在静止的场物质中直线发射到对面，光也是在场介质颗粒中跳跃到对面的。如果没有场物质密度变化，没有场物质运动，这个光线始终会抵达对面。真空中的电梯从上面高速落下，只不过是两个侧壁临时阻隔了一下光线而已，电梯可以是没有上下地板的，进光的左孔出现在光源处时，光线进入左面的孔，进而向右继续传播，向接收点射去。但是在这个过程中，高速电梯又下降了一个高度S，在这里是148毫米，因此这个光线被电梯右侧壁挡住了，找不到孔了，出不去了。作为电梯，它没有任何能改变原来光线方向的机理存在。它本身也没有左右场物质的能力。它也就没有使进入左孔的光产生和电梯同步下降的速度的能力、机理。因此，电梯速度越大，光斑在右侧壁上的偏移越大。谁能给我讲出个理由说这个光线依然可以从右孔出去？神仙恐怕也讲不出能出去的机理。 |
| 其实我的用意很深，是你想不明白。我用我的惯性系就可以在不使用相对论的那些变换轻易回答小朋友的问话。我定义我的惯性系可以做出一个新的伽利略变换。我用我的惯性系概念把那个不伦不类的、冒充惯性系的那个所谓“相对惯性系做匀速直线运动的参考系”，实则是“准惯性系”的东西从惯性系中剔除了出来，人们就可以轻易地操作它们，免除了多少困扰。 |
| 你可以不讨论我的惯性系，但我的惯性系概念清楚，内涵清楚，没有让人产生歧义的地方。这对于理论物理的讨论有极大的帮助，不管你承认不承认。 |
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惯性系就是要选择这样一个地方，在这个地方的物体是不受力的，至少在这个参考系中体现不出外力作用。该漂浮的永远漂浮，直线运动的永远直线运动。而我又给它新增加了一个特点，就是光在其中也是各向同性的。当然，对于大范围的这种地方很难找寻，因此才叫局部的惯性系。为了简单就把局部两字舍去，还简称惯性系。而真正平直的惯性系是理想惯性系。因为有了这个理想二字，就已经把惯性系区别出来了，没有特别强调的必要，就不提局部二字，你们明白就行。
理想惯性系是抽象出来的一个概念，场物质在其中处处静止、密度处处相同。惯性系是以它为蓝本绘制的一幅具体图案，但它不理想。谁在理想惯性系上面瞎较真都没有意义。它本来就是空想出来的。就像孩子问我游戏中的炼妖壶为什么必须放入这个那个才炼出什么宝贝一样，我告诉他这都是游戏作者编的，没必要较真。 |
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对【528楼】说：
其实我是想构建一个光在其中都各向同性的参考系。这样的参考系对牛顿力学在其中必然是完全成立的。这个参考系不一定在全宇宙范围内都适用，因为我们找不到场物质处处静止的理想惯性系。即使能够找到，它也远在星系团之外的宇宙深处，因此我们无法操作。因为光速只是相对场物质的速度，那么只要能够找到那么一个范围，在该范围内的场物质具有相同一致的速度、密度比较均匀，不管它们是不是运动的，我选这个参考系随它们同步运动就可以了。先要有一个理想惯性系作为一个崇高目标、榜样，然后再使我们能够操作的参考系往这个目标、性质上靠。这样就有章可循了，有说理的依据了。其实我不知道理想惯性系在宇宙中找不到吗？我完全清楚。我还知道破坏它理想性质的因素。那为什么我还要推广这样的理想惯性参考系的概念呢？这是有用途的。它是给我新建立的局部参考系做一个榜样。这样我们就好办了。因为我在参照理想参考系的性质下，可以衍生出局部惯性参考系，它具有性质：在参考系局部范围内，场物质密度处处接近均匀，相对场物质速度为零。这样的参考系就可以使在宇宙大环境下运动的了。比如我在太空中找到十亿立方公里的空间，在这个空间满足场物质密度均匀、速度相同，那我就选这个场物质做基准建立参考系。这个局部惯性参考系具有理想惯性参考系的性质：光速各向同性。有了这样的参考系，我们才可以说，任何物体的速度都不能超光速。假如我这个范围是个立方体，我把这个大立方体的八个角标记为A、B、C、D、A'、B'、C'、D'，那么我从任何一个角发出光线到达其它任何角，往返光速都一致。如果有一个参考系S'相对我这个参考系运动，它没有相对场物质静止的特性，显然在S'系中就存在光速差异。S'只是个坐标系，不拥有自己的静止场物质。它不是近似惯性系，因为在它的参考系中光速可大于c和小于c。如果这个S'相对我的局部惯性系有速度v,在S'中就会有c+v和c-v的光速出现。这样我们就理论上把相对惯性系做匀速直线运动的参考系也是惯性系的错误说法摆到桌面来了。让大家认识到这种准惯性系不是惯性系。最起码“任何物体速度不能超光速”的定论在准惯性系不能成立。宋先生不理解我的用意，错以为我真要使用宇宙中唯一的理想惯性参考系了，以为我不知道它是不可操作的了，多少也算老宋忧天了。我既然能开发出这样一种场景，自然该考虑的都考虑到了。不过也很感谢他的问题，使我更能充分表达我的意境。按照过去的说法S'也是惯性系，它就和我定义的惯性系没有丝毫分别了。从物理角度，不从相对论角度说话，我的惯性系具有物体最高速度不能超过光速的说法成立。在S'中这说法不成立。所以这个区分是十分必要的。 |
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假如我面对一个学生，将会产生这样的问答
学生问：“光速是恒定的吗？” 我回答：“光速在一定密度的光介质中是恒定的，光速是相对光介质的。” 再问：“光速是相对惯性系的吗？” 我回答：“光速是相对惯性系的，因为惯性系中有相对静止的光介质。” 再问：“相对惯性系做匀速v运动的参考系还是惯性系吗？” 我回答：“不是，它是准惯性参考系，因为它里面没有相对静止的光介质，它只有匀速-v运动的介质。” 再问：“光在准惯性参考系中光速还恒定吗？” 我回答：“不再恒定，因为光速只相对于光介质。介质在参考系中运动了，光速也就有加减了。” 再问：“物体速度能够超过光速吗？” 我回答：“在惯性系中不能。” 再问：“在准惯性参考系中能超光速吗？” 我回答：“能！最大可达2倍” 再问：“惯性系无限大吗？” 我回答：“我们能取得的惯性系都是局部的，只有理想惯性系才无限大。” 再问：“……” 我说：“都讲到这儿了，还不明白？” |
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这个问题我曾经和朱顶余先生在一个主题帖中争论过一整楼。光线的这种视觉弯曲是客观存在的，在向下加速的电梯中，速度达到一定程度光就偏离了右孔，光斑逐渐上移。如果左侧井壁上安装很多这样的水平发射光的激光器，你就会看到象演电影似的，光斑在右侧壁向上移动，你还说这个向下加速的电梯还是惯性系吗？
而真正和场物质静止的惯性系又是什么样？假如在我定义的那种和场物质相对静止的惯性系中，有很多加速着的光源向我的参考系中射来。光进入我的参考系就和光源的速度没关系了，不管它以后加速到多么高的速度。光在我的惯性系中总是走直线。 在电梯参考系中发生的情景，在惯性系中根本不可能发生。因此电梯参考系不是惯性系。《自由下落容器实验可证明惯性力场不存在》http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-383415.html 中有激烈的争论。 |
| 我说：光子只沿动量方向向前跳跃到前方最接近自己的光介质颗粒上去。任你多大的万有引力都不能改变光的方向。光在引力中弯曲是引力改变了介质密度，而光有趋密性，这样光才弯曲，并不是光子受到万有引力才偏转的。不知我的这段话可否让大家理解。 |
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[538楼] 作者:王普霖
老王，由于你的基本出发点就是有问题的，我这里先不想就你说的惯性系做细致的分析，请你按照我说的先自行思考，等时间空余了，我可以帮你分析：你说的那个惯性系究竟是怎么回事，你真实想表达的意图是什么。--说实话，虽然清楚你说的这个惯性系有一系列的问题，但还是不想与你辩论你说的这个所谓的惯性系，一是没精力，二是到头来你还是认识不到，结局基本上属于浪费时间和精力而已。 这里只说自由落体箱子内的光线问题。由于论坛发图比较麻烦，我尽量叙述，你尽力理解吧。 在一个自由落体箱子的两端水平安装一个直线管道，站在地球系的角度来说： 某时刻，一个光速级别的粒子A（把光子换成粒子或物体，避免你考虑不周）恰好到达管道的一侧端口，其速度分别是水平方向为v1（管道方向）、垂直方向为v2，同时自由落体箱子垂直方向的速度恰好也等于v2。请问，粒子A是否会沿着直线管道穿过箱体？答案：是的。 具体的计算你自行来做，注意在垂直方向粒子A与箱子有相同的加速度。你把这个题目准确地解答了，就知道你原来一大堆的计算错在哪里。 |