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》
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: 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,
以lOO公里/小时的速度,把球猛力地扔出去……,
那么,这个球飞出的速度会是多少呢?
如图所示,
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, 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, 以lOO公里/小时的速度, 向相反的方向行驶,两车擦身而过,
那么,对于这辆车里 (向相反的方向行驶的车)的
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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