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標  題: Re: 什麼是馬赫原理?
發信站: 中山南十字BBS站 (Thu Apr 17 15:30:12 2003)
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【 在 jeffrey. 的大作中提到: 】
: 可告之什麼是馬赫原理嗎?

牛頓認為絕對的慣性坐標是存在的,也就是我前面提到的,如果牛頓定律成
立而不需引入假想力,該作標便是沒有絕對加速度的慣性坐標.

這個觀點被萊布尼茲挑戰過,近代最具代表性的論述則是馬赫提出的. 他
認為物體的慣性與物體與四週乃至於整個宇宙的"作用"有關,並非如牛頓所
想的,是有一個絕對的慣性坐標可以讓我們測量物體的加速度以決定其慣
性.

舉個例子,回到我們之前說的轉動的問題.

找個黑暗的地方,讓你可以看見四周的星斗,然後在眾多可能的旋轉坐標中,
設法找出個你量不到假想力的,若牛頓在世,他會告訴你,這個沒有假想力的
坐標就是個絕對的慣性坐標,這個坐標是沒有加速度的.

但若馬赫在世,他會告訴你,看看四周的星斗. 這個沒有假想力的坐標,恰好,
就是星斗相對於你看起來沒有旋轉的坐標. 這是個了不起的巧合. 為什麼
會有這個巧合? 是因為宇宙中的星斗與星系恰好也沒有繞著某一點旋轉嗎?
(這就是這一系列所討論的原始問題,宇宙沒有繞著我們轉嗎?)

馬赫會告訴你,你無從得知.

根據馬赫的觀點,因為在空無一物的宇宙中,物體是沒有慣性可言的(要與宇
宙中其它的天體作用才會產生慣性),沒有慣性,就沒有f=ma,沒有f=ma,不論
有沒有加速度(a),你都量不出假想力(f). 所以,慣性要看物體相對於整個宇
宙中的天體是否有加速度,才能夠被展現.

如果,整個宇宙,包括你自己,都在做相同的加速度運動,牛頓會說,那整個宇
宙中所有的觀察者都會量到這個加速度產生的假想力. 馬赫會說,因為大家都
一起動,這個決定慣性的"作用"也就跟著一起動,所以整個宇宙,包括你自己,
都不會覺得與沒有加速時有任何不同,也就是不會有假想力.

所以,當你相對於遙遠的星晨在旋轉時,你會感受到假想力,而當遙遠的星晨
相對於你在轉時,你也會感到假想力. 有沒有加速度(有沒有假想力),不再是
牛頓所想的一種絕對的,而是相對的. 依照馬赫的觀點.


講到此,我必需說,這只是一種觀點而已,而且我不知道有什麼實驗是可以驗
證這個觀點的. 而且,就算這種觀點是正確的,牛頓力學的應用依舊不會被
推翻,這一點在牛頓與萊布尼茲的論戰中就已經被確立. 所以,在馬赫觀點
(或馬赫原理)能被以實驗驗證,或被某些極強有力的理論論證比牛頓觀點更
具普適性之前,面對這樣的問題,其實採牛頓觀點便已足夠. 也就是,我們仍
認為是地球在轉,而不是整個宇宙在繞地球轉.



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