在初中物理中,把「慣性系」定義為受力平衡的參考系。其實真相沒這麼簡單,「慣性系」另有隱情。
如果慣性系受力平衡(包括不受力),在遙遠的地方突然出現一個大質量的天體,我們身邊的「慣性系」會因為萬有引力變成「非慣性系」。
如果認為我們身邊的「慣性參考系」,只有太陽系、地球自轉引起的有限誤差。那就規定了我們在宇宙萬有引力的中心點,否則,來自四面八方的引力不會處於平衡狀態。
實際上,「慣性系」是不受「已知作用力」的「參考系」,當參照物和被參照物受到的「未知作用力」相同,就可以稱為「慣性系」。所以在地表,地面是「慣性參考系」。放眼全球,就要考慮地球的自轉離心力。在太陽系中,太陽接替「慣性系」的位置。出了太陽系,就是銀河系中心。這個過程,也是「未知作用力」不斷開發的過程。
比如一個人在封閉的盒子裡,把盒子放在太空,人處於失重狀態;盒子在月球上自由落體,人還是處在「相同」的失重狀態,找不到參照物讓他發現「月球加速度」;盒子在地球上自由落體,「地球加速度」下的失重狀態仍然和以上兩者一樣。
面對無邊無際的茫茫太空,人類何嘗不是在封閉的盒子中,不識宇宙真面目。
本文由飛魚科普原創。關注作者,分享更多有趣的科學!