下速度并未真正发生变化,只是不同参考系单位时间不同而导致表观速度数值变化,并不是速度真的有什么变
化。
为简化问题,便于得出正确的结论,在上面的分析计算中,我们没有考虑地球的自转,如果相对性原理不
是绝对成立的,那地球的自转速度就是计算地面物体运动速度时必须考虑的因素。没有一个实验精确验证相对
性原理正确,我们之所以感觉相对性原理正确,伽利略变换无条件成立,是因为地球的自转速度相对比较大,
古时人类平常所能制造的速度远没有这么大,这就把具有先入之见的相对性原理的错误掩盖起来了。比如本例,
依据相对性原理,采用伽利略速度变换公式计算,子弹向东相对地面的运动速度为
,相对火车的运动速
50m/ s
度为
度为
,若把地球的自转速度考虑进来,采用新的正确的速度变换公式计算,子弹向东相对地面的运动速
30m/ s
,相对火车的运动速度为
,二者的差别显然没有先入之见想象的差别那么大。问题
48.83m/ s
28.83m/ s
是没有人进行精确的实验验证,大家无条件接受了相对性原理,如果有人进行了实验验证,真像可能早就被揭
露了。实验应该不是很困难,即使做不了精确的实验,一般的定性甄别实验也能解决问题。再者,如果精确测
量速度有困难,变通测量向东、西方向抛射距离的远近也能得到正确定性结论。
实际情况可能更加复杂,但万变不离其宗,其中的道理都是一样的。实事求是,理论要联系实际,实际情
况不同,应用的理论也应该作相应的变换。我们从另一个角度也可看出两种变换的情况和场合是有区别的,本
例情形与人在车船上走、苍蝇在车船上飞是不同的,人在车船上走、苍蝇在车船上飞表示的是运动过程,在运
动过程中,人、苍蝇时刻受到力的作用,也持续付出能量。而本例中的情形则有所不同,子弹除了在发射时一
次性从运动的“母体”中获得了相应份额的动能外,在发射后的运动过程中,既没有受到力的作用,也没有付
出能量,完全凭惯性在运动,(很明显,这样说不计较空气阻力和重力的影响作用)。从参考系的角度看,本例
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的两个分速度(火车静止时空气炮发射的炮弹速度、火车的运行速度)则是相对同一个参考系 地面参考系的,
2
2
2 。而人在车船上走、苍蝇
j2
v = v +v
它们的合速度也是相对地面参考系的,该情形下的速度变换公式为
jh
j1
在车船上飞的情况则不同,车、船是相对地面的,人、苍蝇是相对车、船的,参考系是一层一层的迭加关系,
v = v +v
该情形下的速度变换公式是伽利略变换:
21 ,(显然,这里没有考虑各参考系间的“时间”变换,
20
10
30m/ s
严格地说,要统一各参考系的时间单位)。如果本例中空气炮炮弹的速度
不是相对地面的,而是在以
20m/ s
运动的火车上测到的(以地面的单位时间为准),则空气炮炮弹相对地面的速度适合用公式
30 + 20 = 50(m/ s)
v20 = v10 +v
21 计算:
。
有人一定要骂我想当然了,我不想辩解,我确实是想当然,以前的计算方法又何尝不是想当然呢?有谁做
过这方面的实验吗?既然都是想当然,孰对孰错还不一定呢,让实验来裁判吧!即使是流言,也要用实验来终
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