牛顿的水桶实验与绝对空间
一个装有水的桶,最初桶和水都静止,水面是平的。然后让桶以角速度ω 转动,刚开始时,水未被桶带动,这时候,桶转水不转,水面仍是平的。不久,水渐渐被桶带动而旋转,直到与桶一起以角速度ω 转动,此时水面呈凹形。然后,让桶突然静止,水仍以角速度ω转动,水面仍是凹形的。
水相对于桶都静止,即水和桶都静止时以及水随桶一起转动起来后,但水面有平的和凹的两种情况。,水相对于桶都转动,即水相对于桶有转动但水还未转动起来时以及水已经转动起来了但桶突然停止时,但水面同样有平的和凹的两种情况。
显然,水面的形状和水与桶的相对转动无关。水面呈凹形是由于受到惯性离心力作用的结果。惯性离心力的出现既然与水相对于桶的转动无关,那么与什么有关呢?牛顿认为,与绝对空间有关。惯性离心力产生于水对绝对空间的转动。牛顿认为,转动是绝对的,只有相对于绝对空间的转动才是真转动,才会产生惯性离心力。推而广之,加速运动是绝对的,只有相对于绝对空间的加速才是真加速,才会受到惯性力!通过水桶实验,牛顿论证了绝对空间的存在。
马赫否认存在绝对空间,认为一切运动都是相对的。这样,他必须面对水桶实验,对惯性力的起源给予另外的解释。马赫认为,没有绝对空间,牛顿对惯性力起源的解释是错误的。他推测,惯性力起源于物体间的相对加速,起源于作相对加速的物体之间的相互作用。
他认为,加速物体受到惯性力,是由于它相对于宇宙中的所有物质加速,这相当于该物体不动,整个宇宙的物质相对于它作反向加速。全宇宙的物质通过这种加速共同对该物体施加了“作用”,这种“作用”就是惯性力。
在水桶实验中,水受到惯性离心力,是由于它相对于整个宇宙中的物质转动,这相当于水不动,全宇宙的物质相对于水反向转动,在这种相对转动中,全宇宙的物质都对水施加了“作用”,这一作用的表现就是惯性离心力。如果水只相对于桶转动,而相对于宇宙中的其他物质不转,虽然桶对水也施加了影响,但桶的质量与整个宇宙的质量相比微乎其微,转动的桶对水的“作用”也就微乎其微,所以这时水不会受到惯性离心力。
马赫他推测,惯性力起源于物体间的相对加速,起源于作相对加速的物体之间的相互作用。认为加速物体受到惯性力,是由于它相对于宇宙中的所有物质加速。
分析:“这个宇宙中的所有物质”用一个相对论语言就和牛顿的绝对空间等效。进一步将“这个宇宙中的所有物质”看成一个整体,从目前人类认知看,“这个宇宙中的所有物质”是运动的,这个运动就是绝对运动,如果硬要归类于相对运动也就是空间的相对运动。这个空间也就是绝对空间。
所以研究物质在绝对空间中的运动可以叫绝对运动。但通常人们讲的速度一般常指以绝对空间为参考的速度,没有特别说明或特别研究对象的都泛指绝对速度。研究物质与物质之间的运动可以叫相对运动。
一个装有水的桶,最初桶和水都静止,水面是平的。然后让桶以角速度ω 转动,刚开始时,水未被桶带动,这时候,桶转水不转,水面仍是平的。不久,水渐渐被桶带动而旋转,直到与桶一起以角速度ω 转动,此时水面呈凹形。然后,让桶突然静止,水仍以角速度ω转动,水面仍是凹形的。
水相对于桶都静止,即水和桶都静止时以及水随桶一起转动起来后,但水面有平的和凹的两种情况。,水相对于桶都转动,即水相对于桶有转动但水还未转动起来时以及水已经转动起来了但桶突然停止时,但水面同样有平的和凹的两种情况。
显然,水面的形状和水与桶的相对转动无关。水面呈凹形是由于受到惯性离心力作用的结果。惯性离心力的出现既然与水相对于桶的转动无关,那么与什么有关呢?牛顿认为,与绝对空间有关。惯性离心力产生于水对绝对空间的转动。牛顿认为,转动是绝对的,只有相对于绝对空间的转动才是真转动,才会产生惯性离心力。推而广之,加速运动是绝对的,只有相对于绝对空间的加速才是真加速,才会受到惯性力!通过水桶实验,牛顿论证了绝对空间的存在。
马赫否认存在绝对空间,认为一切运动都是相对的。这样,他必须面对水桶实验,对惯性力的起源给予另外的解释。马赫认为,没有绝对空间,牛顿对惯性力起源的解释是错误的。他推测,惯性力起源于物体间的相对加速,起源于作相对加速的物体之间的相互作用。
他认为,加速物体受到惯性力,是由于它相对于宇宙中的所有物质加速,这相当于该物体不动,整个宇宙的物质相对于它作反向加速。全宇宙的物质通过这种加速共同对该物体施加了“作用”,这种“作用”就是惯性力。
在水桶实验中,水受到惯性离心力,是由于它相对于整个宇宙中的物质转动,这相当于水不动,全宇宙的物质相对于水反向转动,在这种相对转动中,全宇宙的物质都对水施加了“作用”,这一作用的表现就是惯性离心力。如果水只相对于桶转动,而相对于宇宙中的其他物质不转,虽然桶对水也施加了影响,但桶的质量与整个宇宙的质量相比微乎其微,转动的桶对水的“作用”也就微乎其微,所以这时水不会受到惯性离心力。
马赫他推测,惯性力起源于物体间的相对加速,起源于作相对加速的物体之间的相互作用。认为加速物体受到惯性力,是由于它相对于宇宙中的所有物质加速。
分析:“这个宇宙中的所有物质”用一个相对论语言就和牛顿的绝对空间等效。进一步将“这个宇宙中的所有物质”看成一个整体,从目前人类认知看,“这个宇宙中的所有物质”是运动的,这个运动就是绝对运动,如果硬要归类于相对运动也就是空间的相对运动。这个空间也就是绝对空间。
所以研究物质在绝对空间中的运动可以叫绝对运动。但通常人们讲的速度一般常指以绝对空间为参考的速度,没有特别说明或特别研究对象的都泛指绝对速度。研究物质与物质之间的运动可以叫相对运动。