伽利略相对性原理”是如何提出的?

2020-06-23 综合 85阅读

在物理学史上,一般认为“相对性原理”是伟大物理学家伽利略提出的,所以也称为“伽利略相对性原理”。他在1632年出版的《关于托勒玫和哥白尼两大世界体系的对话》一书中写道:“把你和一些朋友关在一条大船甲板下的主舱里,再让你们带几只苍蝇、蝴蝶和其他小飞虫,舱内放一只水碗,其中放几条鱼,然后挂上一个水瓶,让水一滴一滴地滴到下面的一个宽口罐里。船停着不动时,你留神观察,小虫都以等速向舱内各方面飞行,鱼向各方面随便游动,水滴滴进下面的罐子中。你把任何东西扔给你的朋友时,只要距离相等,向这一方向不必比向另一方向用更多的力,你双脚齐跳,无论向哪个方向跳过的距离都相等。当你仔细地观察这些事情后(虽然当船停止时,事情无疑一定是这样发生的),再说船以任何速度前进,只要是运动匀速的,不忽左忽右地摆动,你将发现,所有上述现象丝毫没有变化,你也无法从其中任何一个现象来确定,船是在运动还是停着不动。……”把这段记载和《尚书纬》的文字对照一下,就可以看出,两者所说的大体是一回事,思想是相同的,所不同的只是详略之别,而在年代上,《尚书纬》比伽利略的著作至少要早1500年!无怪乎,这使得今天的许多学者为之惊叹不已!事实上,在东汉以后,还有不少诸如此类的精彩论述。值得提到的是,东汉王充研究了另一种现象。在讨论日、月运行问题时,他说:“(日、月)系于天,随天四时转行也。其喻若蚁行于碨上。日、月行迟,天行疾。天持日、月转,故日、月实东行而反西旋也。”(《论衡•说日》)这里指出:日、月虽然实际上向东运动,但由于天运动快,日、月运动慢,看起来好像是向西运转。王充十分形象地用“蚁行磨上”来比喻这种相对运动。这个比喻为后世所称道、沿用。明末方以智在《物理小识》卷一中,指出同向运动的两个物体,“一疾一徐,谓徐者右行,疾者左行。此亦说之可合而不遂决者也。”这就把相对运动的讨论范围又扩展了,认识更全面了。

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