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是相对同一个参考系的速度，即相对地心 恒星（绝对）参考系的（绝对）速度。在应用此公式时，如果某速度
-
不是相对地心 恒星参考系的速度，则要变换为相对该参考系的速度，如上例中在赤道地面上以
20m/ s
向东开
20 + 464 = 484(m/ s)
-
的火车相对地心 恒星参考系的速度是
30m/ s
，在赤道地面上以
向东发射的炮弹相对地
30 + 464 = 494(m/ s)
-
心 恒星参考系的速度是
。
GM v2
中的 是相对地心参考系的，其中包括地球的自转
v
就地球系统而言，重力加速度计算公式az =
−
R2
r
速度和物体相对地面的运动速度，为二者速度的矢量和。由此，我们可以得到许多推论：人坐在由西往东开的
火车上体重将减轻，坐在由东往西开的火车上体重将增加；精确测量了不同方向的体重及知晓了相关数据，如
地球的质量，就能计算出地球的直径。
理论必须得到实验的检验，实验也应得到理论的指导。由于各种原因，许多理论是不完善的，甚至是错误
的，这需要在实验和观测中发现和甄别出来，加以修正，建立新理论。本章第一个例子，直接应用伽利略变换
法则计算合速度明显违反了能量守恒原理。如何进行理论协调？速度合成法则到底是怎样的形式？值得作进一
步深入的研究。关键是实验，科学不是想当然，但实验必须精确，结论必须真实可靠。由于实验条件的限制，
有的实验不能达到所要求的精度，在此情况下贸然作结论也是不可取的。如本章第二个例子，《流言终结者》根
据实验所作的同时落地的结论就是一个无效的结论，因为实验本身就不可靠，精度不够，终归还是想当然。此
时要发挥理论的作用和人的想象力，把握事物的本质。数学公理无法验证，一些物理定律也无法确证，如牛顿
第一定律，但是，我们谁也不怀疑这些公理和定律的正确性，它们确确实实是正确的。但如果有人声称设计制
造出了永动机，不用验证，可以肯定那是不可能的，或者根本是骗人的把戏。
当今，基础理论已比较完备了，但也不是完美得毫无缺陷。只要我们勤于思考，敏于发现，敢于怀疑，精
于实验，做科学发现上的有心人，说不定某一天科学女神会突然眷顾我们，使我们有意想不到的发现而在科学
发展史上留下浓墨重彩的一笔。
18、对称性
有因必有果，有果必有因，没有无因之果，也没有无果之因，然而令人困惑的是，在现代自然哲学（包括
宇宙学、物理学和生命科学等）前沿领域，到处堂而皇之地游荡充斥着大大小小形形色色的幽灵和鬼魅，所谓
的对称性自发破缺就是这样的一个有果无因的幽灵鬼魅。
美籍华人李政道、杨振宁发现了在弱相互作用下宇称不守恒。这一石破天惊的发现，使杨李二人迅速获得
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