
3 、古典《伽利略相對性原理》
伽利略www2.emath.pu.edu.tw
早在愛國斯坦300 多年前,義大利的伽利略(1564-1642),
發現了後來被稱為「伽利略相對性」原理。
伽利略是最早在物理學中,使用"相對"這個詞兒的。
他所倡導的是"運動速度是相對的" 。
參見下面一些圖:

例如,有一輛電車正以lOO公里/小時的速度,向前行駛,
車裡有一個穿紅衣服的女孩 , 正頑皮地朝向電車前進的方向,
以lOO公里/小時的速度,把球猛力地扔出去……,
那麼,這個球飛出的速度會是多少呢?
如圖所示,對於扔球的紅衣女孩來說,這球的速度是lOO公里/小時,
但是對於在電車的外面,那個穿藍衣服的女孩來看,球的速度卻是200
公里/小時了。

這時如果「呼呼地」另外又有一輛電車,
以lOO公里/小時的速度,向相反的方向行駛,兩車擦身而過,
那麼,對於這輛車裡(向相反的方向行駛的車)的那個胖胖的男孩來說,
這個球的速度,就變成了300公里/小時(km / h)了。

(原圖出自《人類看得懂的相對論》
[日]新堂進著 欒美群譯 南方出版社
出版日期:2012年09月第007頁)
從上面的例子,可以看出: 速度依據"基準"的不同,其數值會發生變化。
這就是說, "運動的速度是相對的"。
這正是"伽利略相對性原理"中所謂「相對」的意思。
觀測運動時,不存在"絕對"標準。
關於這一點,讓我們回憶一下自己的經歷:
當我們坐地鐵時,比如,以時速50公里行駛的電車A
和以時速50公里行駛的電車B相遇時,
雙方都會覺得對方是以100公里的速度在行駛。
這是因為你在觀察運動的時候,是從自己和對方的關係出發的。
雖然地球和宇宙都在不停地運動,
但根據相對性原理,我們可以把自己看作是靜止的,
然後觀測相對運動的物體。
這就是相對式的思維方式,就是以自己為基準來看物體的運動。
把自己看作是靜止的,從而相對地看待運動。
由此得出原理性或定律性的東西來。
這時,你可能會想:「地面,是否可以做『一個絕對性基準』呢?」
實際上,地球之地面,只可能作為"宇宙中一個基準"而已,
(地球時刻在自轉,並且它同時還在環繞著太陽公轉。)
宇宙一切天體都在運動中,宇宙任何地方,都不可能定為「絕對性基準」。
謝謝。
