发信人: bsese()
整理人: bsese(2000-07-10 02:40:36), 站内信件
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准绝对论（一）
包学行
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爱因斯坦受过马赫论证的强烈影响。然而爱因斯坦的广义相对论
并不懑足马赫原理。许多宇宙学者，包括爱因斯坦本人在内，都未能
成功地将马赫原理纳入这一理论，不过人们可以接受的广义相对论宇
宙模型在下述意义上满足马赫原理的限定形式：存在着一个优越的局
域参考系。（见“微星哥们”主页http://www4.netease.com/~b77/
或 http://www.my169.com/~bao/ 中的“[文摘]马赫原理：惯性的
概念” ）
设想我们做如下的的理想实验1：
设 M + m 原是环绕地球轨道上的一个航天器的总质量，并有
M = 2m,
M 为航天器本体，m 为航天器向某方向以速度 v 整体抛出的物
体，并利用反冲使航天器在另一方向获得速度 V，根据动量守恒有
V = vm/M = v/2.
设 V 与 v 都为恒速，则经时间 ⊿t 后它们各自离开的距离分
别为 V⊿t 与 v⊿t ，并保持有
MV⊿t = mv⊿t,
可见在运动的过程中保持了 M + m 的质心相对于参考系不变。显然
我们很容易明白这 V 与 v 是相对于 M + m 的质心坐标系的。
如果我们把 M + m 的运动分为整体运动与相互运动，以上分析
的 V 与 v 就是就是相互运动，M + m 环绕地球轨道上的运动是整
体运动。
并且 M + m 的质心坐标系是描述 M 与 m 相互运动的优越的局
域参考系。
而对于 M + m 的任一成员的坐标系：在 M 质心坐标系中 M 的
速度为 0 ，m 的速为 V + v ；在 m 质心坐标系中 m 的速度为 0，
M 的速为 V + v 。系统内动量不守恒，都不是描述 M 与 m 相互运
动的优越的局域参考系。
是否任二个物体的质心坐标系就是描述它们间相互运动的优越的
局域参考系呢？不是的。
设想我们做如下的的理想实验2：
让上述的理想实验中 M 为磁性物质，还受到一磁力作用，则
V ≠ v/2.
则 M + m 的质心坐标系描述 M 与 m 相互运动的动量不再守
恒，M + m 的质心坐标系就不再是描述 M 与 m 相互运动的优越的
局域参考系。
是否受到外作用力就不能成为优越的局域参考系呢？不是的。
在上述的理想实验1中 M 与 m 也受到外部作用力即地球引力，
但这种作用力有一个特点，系统中任一物体都得到相同的加速度。|
（多体问题是二体问题的推广，在此不再分析。）
因此我们对这种特殊的系统及坐标系给予定义：
定义1：如果一个系统中的任一组成部分都受到相同的外部作用
力，即每单位质量都受到相同大小的力，则该系就称为准绝对系统，
准绝对系统的质心坐标系就称为准绝对坐标系。
定义2：准绝对系统内物体相对于准绝对坐标系的运动称为准绝
对运动，相应的运动速度称为准绝对速度。
定义3：如果一个系统是准绝对系统，其子系统也是一个准绝对
系统，则称前者为后者的父准绝对系统，后者为前者的子准绝对系
统。
根据经典牛顿力学可推得准绝对坐标系具有如下特性：
特性1：在准绝对坐标系中观测准绝对系统内部成员的运动不能
感知系统外部对准绝对系统的作用力。
特性2：任何一个准绝对系统加入对它施加外作用力的所有作用
源成员，将成为一个更大的父准绝对系统。
特性3：准绝对坐标系是描述其成员间相互运动的最优越的局域
参考系。
（末完，待续）
本文的html格式请见“微星哥们”主页的
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或 http://www.my169.com/~bao/file_002.html
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