1.0. 什么是参考系？
　　关于科学中的数学理念问题，还是有必要先说说什么是参照系的问题，因为参照系是物理和数学的连接点，有必要让我们给予认真地思考。首先，什么是参照系啊？参照系，其中文的意思似乎不是很明确，是参照坐标系还是用来作为参照背景的物质系统？好在英文里有个词汇 Reference Frame ，这个词翻译成中文是‘参考框架’，想起来这个词义更接近于数学坐标系的内涵，如果限定框架范围，那相当于三维地图的经纬线。但是不管怎么样，所有这些概念的物理含义总是非常隐约，抑或没有。那么当我们习惯于以经纬线这种数学框架来代替参照物的时候，我们是否想过，它是否完整地等效于现实的问题？

　　1.1. 参考系只是秘书
　　我想拿个生活的事情做比喻，虽然我们也觉得拿生活的问题来隐喻严肃的科学问题显得很别扭，但是如果必须为了说明问题，好像也没有更好的别的办法。现在我们把物质系统原象和参考系的关系比喻为经理和秘书的关系，那么这样能说明什么问题呢？反正我们要说明一点，秘书不能完全代表经理，参考系也不能完全代表物质系统的原象。比如经理不在，我们请了个秘书来吃饭，一般不会太较真，就算是少赚点面子和人情，没有什么大不了的。但是如果是贷款合同，你拉个秘书来签字行吗。秘书有些事情可以代替经理，有些事情他毕竟代替不了，像贷款合同这样的事情，秘书代替不了。同样的问题，坐标系不过是参照物的‘秘书’或者‘代理人’，绝对不是参照物本身。回来考虑物理上作为‘物质系统的秘书’使用的参照系问题，我们有没有在不适当地方硬拉秘书来签字的笑话？我觉得这种笑话是存在的，比如我们科学流行的观点认为，觉得太阳光总是以那个速度远离太阳，即使走出了太阳引力优势的范围。我们的错误也许是我们总是随意扩大了参照系的空间适用范围和表述真象的权力。一般而言，用参照系来计算纯粹的相对运动问题是可以扩大参照系的空间范围，可以突破物质系统原象的实际空间范围来使用参照系。但是这样的突破也存在很容易把问题搞错了的弊病。比如我们觉得太阳光总是以那个速度远离太阳，就可能是一种错误的外推。动力学问题，一般而言突破物质系统的原象空间来使用坐标系是不允许的。比如突破飞机的原象空间讨论声音速度相对于飞机各个方向一样大小就不正确。当然太阳系空间的光波相对于地球，这种间接运动，既有运动学问题，也有动力学问题，认为光波总是以那个速度奔向地球可能就是一个错误。也许我们在方法上总是局限于物质系统的原象空间来使用坐标系，也并不现实，但是当我们超越原象的空间使用坐标系的时候，好像我们已经被告知，小心谨慎的态度或许能够帮助我们少犯一些错误。

　　1.2. 参考系的管辖范围
　　也许有人觉得，反正是秘书，天下的秘书都一样。从赚工钱养家糊口角度而言，总理秘书和县长秘书都是一种职业，但是官职大小一样吗？显然不一样。那么现在我们再来思考坐标系这个秘书的‘权限’问题，能不能用飞机坐标系来分析地球南北极时钟的走慢呢？也就是说站在县长秘书的角度，是否可以认为县长也有权利对于国家的政策说三道四呢？不行的，除非他不想当这个县长了。在一个充满着数学意识的物理学时代，很多人们已经习惯于将数学理念当作了物理知识。数学和物理其实是很有区别的，比如坐标系平权没有错，但是换成物理语言，参照物平权原理，就像笑话。但是这个时代的科学中掺进了太多的数学理念，而且太多的专家们走到了身在庐山不识庐山的地步。还是说坐标系的问题，很多人忽略了坐标系本是数学方法，是无限空间，坐标系当然没有大小，你可以假设平权；参照物是有限空间，参照物有大有小，说参照物平权就似乎没有明显成立的理由。坐标系平权是正确的数学理论，参照物不平等是物理现象的原型，它们在各自的领域成立，但是把这样的数学理念当作物理原理搬到物理领域，科学就闹出了许多百年笑话。按照主流的理论，计算地球系统的每一个时钟问题，我们应该认为每一个飞机的坐标系都拥有真象意义的描述资格。但是请注意，坐标系代表的是参照物，坐标系描述真象的权力是参照物权力的反映。就广袤的宇宙而言，地球尽管渺小，但是它也是一个物象王国，卫星和地球的关系，很像是个体公民和国家的关系，而不是一种平等的和等量的影响关系。参考系平权在现实分级的物象系统世界里并不存在！由此我们更加意识到我们一直来所说的坐标系平权，也许是一个数学理念导致的一个物理笑话，当然从科学求象角度可能不是笑话。科学融入太多的数学理念，把物体世界的运动问题归结为坐标系的相互运动问题，也许是幼稚的数学家们的理想化方法误区！根据实践中那个比较成功的能够处理 GPS 实际问题的做法，卫星坐标系不能用来分析地面时钟问题。也许现代物理理论在你的意识中已经根深蒂固，想到了反对我们的观点一个理论上的问题，照这么说来，太阳系的时钟问题，地球坐标系也没有资格！我说是的，地球的资格只在地球的引力控制范围有效，一个小国没有多少实际权力去管理联合国的事情。当我们力图超越地球的权力范围来考察太阳的时钟，我们可能得到与我们过去的说法完全相反的结果，太阳空间的静止时钟不是走慢了，而是走快了。实际上，当我们在系统质心系上应用时代科学理论，结论是符合实际的；在其它参照系上应用时代科学理论，我们无法协调理论上的运动时钟走慢和实际环球原子钟实验中向西运动时钟的走快。
　　也许我们不难发现，迄今为止的实验积累资料明显地体现着物象世界一种分级质心系的行政结构图象。尽管在过去很多时候我们说清这一分级质心系的理论事理还有些困难，但是当我第一次了解到环球时钟实验结果的时候，我就意识到地球质心系的特殊意义。当然有很多学者不同意系统质心系的物理意义，令人奇怪的事情是，他们在解决具体的问题时有意或无意地采用了分级质心系的方法，在讨论物理问题时候又深信惯性系平权基础建立的理论具有某些合理性。也许我们的科学已经习惯了说一套做一套的思路，也许这是无奈的选择。也许有人要说，参考系的分级是人为预作的划分，这个事情解说起来不是一句话两句话的事情。这方面问题的详细解说在本书的第四篇《物体论》和第五篇《度量论》。相信大家最后能够理解这样一个分级质心系的事物道理。

　　1.3. 参照物说法是一个错误
　　过去时代由于物象知识的局限，科学家没有发现物体和系统之间复杂的影响关系，Newton 心中想象万物直接相对于宇宙背景运动的世界图象，Einstein 想象万物直接相对于其它万物运动的世界图象。在这种清晰的运动世界图象里，一个物体除了对于其它物体产生抽象的力作用，剩下的物理关系就只有位置参考和运动参考的作用。这也导致一直来我们试图用纯数学的方法来理解物质运动构筑的世界。诚然认识是一个逐渐进步的过程，人们最初认识问题总是容易简单化，然后逐步补充完善。比如一直来人们认为太阳对于地球的意义，只是提供光和热以及原始的时间基准，后来有科学家告诉我们是地球绕太阳运动，太阳也是地球的位置标准，再后来 Newton 告诉我们，我们还应该感谢太阳还给予地球一个力作用，它迫使地球绕着太阳运转，否则地球之船将会漂泊在宇宙之海。也许太阳对于地球的影响还有更多，只是我们很多人还没有认识到其它影响的具体内容。很多领悟需要上帝给予灵感，系统对于物体从物理学意义而言也还有其它复杂的物象关系，是最近几十年间才变得明朗起来的事情，比如系统对于物体质量的影响，系统对于物体尺度的影响，系统对于物体内部运动程度的影响，过去很多时候是当做一种测量效应来看待，后来部分效应当做弯曲时空效果，只是近来我们把它们作为系统对于物体的真实影响。
　　物体运动世界是一个复杂的物象系统和多层行星系结构图象，绝对不仅仅是一个数学运动学问题。说到这里也许有人明白了，科学的一切问题原来是我们用抽象的参考系代替了具体的参照物造成的种种偏差。但是现在看来，我觉得也许我们的错误还不止于此，也许参照物这个名词本身就是一个错误，我们把物质系统理解为仅仅影响附近物体的运动轨迹和运动参照对象的意义，而没有考虑到系统对于物体内部运动的多种影响，这种理解本身就是一个错误。我不知道过去是否有学者同样认为参照物说法是一个错误，但是如果生活中的道理可以借鉴，事物普遍联系的道理也许不难被我们领悟。比如我们生活在地球上，我们不会仅仅只是关心我们的体重和我们相对于地球静止这两件事情。我们也绝不会相信，我们在地面移动和我们拥有体重，这就是我们与地球关系的全部。显然不是，我们需要呼吸地球的空气，需要感受大气压力，需要温度、湿度，需要足够的食物……。也许哲学家早就认识到了事物普遍联系普遍影响这个问题，也许哲学家最好的领悟都不是科学，也许科学首先需要考虑简单的事物模型。