首页 > 时间简史 > 第6章 空间和时间(1)

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如许,不存在绝对静止意味着不能像亚里士多德信赖的那样,给事件指定一个绝对的空间位置。事件的位置以及它们之间的间隔对于在有轨电车上和铁轨上的人来讲是分歧的,以是没有来由觉得一小我的态度比别人的更优胜。

“我要如许驳斥它!”

这一思惟初次在牛顿于1687年出版的《数学道理》(即《天然哲学的数学道理》,下同――编者注)一书中明白地陈述出来,并被称为牛顿第必然律。牛顿第二定律给出物体在受力时产生的征象:物体在被加快或窜改其速率时,其窜改率与所受的外力成比例。(比方,如果力更加,则加快度也将更加。)物体的质量(或物质的量)越大,则加快度越小(以一样的力感化于具有两倍质量的物体时只产生一半的加快度)。小汽车可供应一个熟知的例子,发动机的功率越大,则加快度越大,但是小汽车越重,则对于一样的发动机,则加快度越小。除了他的活动定律,牛顿还发明了描述引力的定律:任何两个物体都相互吸引,其引力大小与每个物体的质量成比例。因而,如果此中一个物体(比方A)的质量更加,则两个物体之间的引力更加。这是你能预感获得的,因为新的物体A可当作两个具有本来质量的物体,每一个用本来的力来吸引物体B,以是A和B之间的总力更加。而如果,比如说,此中一个物体质量大到本来的2倍,另一物体大到3倍,则引力就大到6倍。现在人们能够看到,为何落体总以一样的速率降落:具有两倍重量的物体遭到将其向下拉的两倍的引力,但它的质量也大到两倍。遵循牛顿第二定律,这两个效应刚好相互抵消,以是在统统景象下加快度都是不异的。

每个察看者都能够操纵雷达收回光或射电波脉冲来讲明一个事件在那边何时产生。一部分脉冲在事件反射返来后,察看者可在他领遭到回波时测量时候。事件的时候能够为是脉冲被收回和反射被领受的两个时候的中点:而事件的间隔可取这来回路程时候的一半乘以光速(在这个意义上,一个事件是产生在空间的伶仃一点以及指定时候的一点的某件事)。这个思惟被显现在上。操纵这个步调,作相互活动的察看者对同一事件可付与分歧的时候和位置。没有一个特别的察看者的测量比任何其别人的更精确,但是统统这些测量都是相干的。只要一个察看者晓得其别人的相对速率,他就能精确算出其别人会付与同一事件的时候和位置。

但是从牛顿定律能够推断,并不存在唯一的静止标准。人们能够讲,物体A静止而物体B以稳定的速率相对于物体A活动,或物体B静止而物体A活动,这两种讲法是等价的。比方,我们临时不睬睬地球的自转和它环绕太阳的公转,则能够讲地球是静止的,一辆有轨电车以每小时30英里的速率向东活动,或有轨电车是静止的,而地球以每小时30英里的速率向西活动。如果一小我在有轨电车上做活植物体的尝试,统统牛顿定律仍然都建立。比方,在有轨电车上打乒乓球,人们将会发明,正如在铁轨旁一张台桌上的球一样,乒乓球从命牛顿定律,以是没法得知究竟是火车还是地球在活动。

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