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586、红衣、蓝衣女孩和胖男孩的故事
送交者: 和颜清心 2019年01月07日19:29:59 于 [教育学术] 发送悄悄话


3 、古典《伽利略相对性原理》



相24.jpg








伽利略www2.emath.pu.edu.tw


 

早在爱国斯坦300 多年前,


意大利的伽利略(1564-1642),


发现了后来被称为“伽利略相对性”原理。


伽利略是最早在物理学中,


使用"相对"这个词儿的。


他所倡导的是"运动速度是相对的"


参见下面一些图:


相26.jpg
















例如,

 

有一辆电车正以lOO公里/小时的速度,向前行驶,

 

车里有一个穿红衣服的女孩

 

正顽皮地朝向电车前进的方向

 

lOO公里/小时的速度,把猛力地扔出去……,

 

那么,这个球飞出的速度会是多少呢?

 

所示,

 

对于扔球的红衣女孩来说,    

 

这球的速度是lOO公里/小时,

 

但是对于在电车的外面,

 

那个穿蓝衣服的女孩来看,


相27.jpg

















球的速度却是200 公里/小时了。

 

这时如果“呼呼地”另外又有一辆电车,


lOO公里/小时的速度,


相反的方向行驶,两车擦身而过,

 

那么,对于这辆车里


(向相反的方向行驶的车)

 

那个胖胖的男孩来说,       

 

这个球的速度,就变成了300公里/小时(km / h)了。

 

 

 

(原图出自《人类看得懂的相对论》[日]新堂进著 栾美群译 南方出版社 出版日期:2012年09月第007页)

 

 

从上面的例子,可以看出:

 

速度依据"基准"的不同,

其数值会发生变化。

 

这就是说,

 

"运动的速度是相对的"。

 

这正是"伽利略相对性原理"中

所谓“相对”的意思。

 

观测运动时,不存在"绝对"标准。

 

关于这一点,让我们回忆一下自己的经历:

 

当我们坐地铁时,

比如,以时速50公里行驶的电车A

和以时速50公里行驶的电车B相遇时,

 

双方都会觉得对方是以100公里的速度在行驶。

 

这是因为你在观察运动的时候,

是从自己和对方的关系出发的。

 

虽然地球和宇宙都在不停地运动,

但根据相对性原理,

我们可以把自己看作是静止的,

然后观测相对运动的物体。

 

这就是相对式的思维方式,

就是以自己为基准来看物体的运动。

 

把自己看作是静止的,

从而相对地看待运动。

由此得出原理性或定律性的东西来。

 

这时,你可能会想:

“地面,是否可以做‘一个绝对性基准’呢?”

 

实际上,地球之地面,

只可能作为"宇宙中一个基准"而已,

 

(地球时刻在自转,

并且它同时还在环绕着太阳公转。)

 

 

宇宙一切天体都在运动中,

宇宙任何地方,

都不可能定为“绝对性基准”。 谢谢阅读。

 


   

 



 




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