這三個思想實驗都是無比簡潔優美的，但每一個都改變了世界。
牛頓拋球實驗
牛頓拋球試驗說的是，如果一個人站在高山上，水平拋出一個球的話，那麼這個人拋出球的速度越大，那麼球在落地之前飛行的距離就越遠，假如這個人可以把球的速度拋的任意大，那麼隨著球速度的增大，球落地時飛行的距離也越來越遠，由於地球是球形的，那麼必定存在這樣一個速度，當球的速度達到這樣的速度時，它剛好能繞地球一圈而恰好落在山腳下。
如果球的初速度繼續增大的話，它將落在山上，而且位置會越來越高，最終一定存在這樣一個速度，當球的初速度是這個速度時，球恰好繞地球一周而又能回到這個人的手裡，而不會有任何下落！那麼如果速度繼續增大呢？牛頓斷言，球將向天空飛去，而永遠不會下落。毫無疑問，今天的人造衛星就是這樣運作的。
牛頓木桶思想實驗
牛頓認為，存在一個絕對的、均勻的和數學的空間，它不會為外界所影響，永恆不變。而且只有相對於絕對空間的加速才是真加速！為了說明這一點，牛頓做了個思想實驗。
他說，假如地球上面有一桶水，而我們去旋轉這桶水的話，那麼毫無疑問，水面不就久將會下凹。但如果我們不旋轉水桶呢？而是旋轉宇宙中的恆星，那麼水桶裡的水會下凹嗎？牛頓認為不會，因為在旋轉恆星的時候，恆星的確相對於絕對空間旋轉了，是真加速，但在此期間水桶卻並未相對於絕對空間加速，是假加速，所以水桶裡的水面將依然會是平靜的。這構成了牛頓經典時空觀的基礎，在提出後幾百年內都被奉為不可撼動的真理，直到愛因斯坦的相對論出現之後才被推翻。
愛因斯坦墜落思想實驗
1905年到1915年是愛因斯坦發現廣義相對論的十年，為什麼愛因斯坦要進一步思考廣義相對論呢？因為先前的狹義相對論無法包括自然界最基本的力之一引力，對此愛因斯坦是不滿意的，他想要得到一個更統一的理論。據說愛因斯坦剛開始的時候苦苦思索，但一直沒有什麼進展。
直到有一天他盯著窗外看的時候，想到：如果有一個人忽然從屋頂上掉下來，會發生什麼呢？他將感受不到有任何力在作用於他，想到這裡愛因斯坦忽然明白了，原來不是地球在吸引著人下落，而是空間被地球彎曲了，人在彎曲的空間中向地球勻速墜落，但由於空間被彎曲了，看起來像是人被加速著吸引向地球一樣。以此為基礎愛因斯坦進一步發現了整個相對論。
愛因斯坦升降梯實驗
愛因斯坦認為，加速運動的參考系可以等效為靜止在一個重力場中，而物理定律在任何參考系中都是相同的。這是什麼意思呢？為了解釋它，愛因斯坦在自己的著作《狹義與廣義相對論淺說》中提到了一個思想實驗，他說假如讓一個人處於一個封閉的升降梯中，並告訴他電梯正在加速，他將立刻接受這個觀點，因為他的確感受到電梯地板給他的支持力，但若現在又告知他他其實是靜止在一個星球上，那麼他也將相信這個說法，因為這毫無疑問也將使他感受到地面的支持力。
換言之，無法在一個獨立的加速參考系中知道自己究竟是在加速還是靜止在一個引力場中，加速參考系可以等效為靜止在一個引力場中，既然在引力場中的物理規律都是相同的，那麼在加速參考系中的物理定律也一定是相同的。
都看到這了，點個關注唄，會定期發布物理數學方面的有趣原創文章，希望能和大家一起進步。