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這就是相對(duì)性原理：在相對(duì)于太陽(yáng)自轉(zhuǎn)的地球參考系中和相對(duì)于太陽(yáng)不轉(zhuǎn)的地球參考系中，物理定律的表達(dá)式是一樣的。也就是說(shuō)從地球起飛的飛機(jī)無(wú)法判斷地球是否在自轉(zhuǎn)。同等距離，相對(duì)于地球表面以相同速率不管是逆還是順地球自轉(zhuǎn)方向飛行所用的時(shí)間將是一樣的。 那改變的是什么？大家都知道航天飛機(jī)和衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的最低速度為第一宇宙速度，大小為7.9千米/秒，這個(gè)速度大小是相對(duì)于地球質(zhì)心的（這時(shí)把地球看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)），不是相對(duì)于地球表面的。也就是說(shuō)相對(duì)于地球表面以相同的速率分別去順地球自轉(zhuǎn)方向和逆地球自轉(zhuǎn)方向飛行，順地球自轉(zhuǎn)方向的相對(duì)于地球質(zhì)心的速度要大于逆的。如果在地球赤道發(fā)射衛(wèi)星，都以相對(duì)于地面以7.9千米/秒的速率分別順和逆地球自轉(zhuǎn)方向飛行，其結(jié)果只有順地球自轉(zhuǎn)方向發(fā)射的衛(wèi)星才能進(jìn)入軌道，其相對(duì)于地球質(zhì)心的速度為7.9+0.46=8.36千米/秒（赤道位置的自轉(zhuǎn)線速度為0.46千米/秒），而逆的只有7.9-0.46=7.44千米/秒，小于第一宇宙速度，因此進(jìn)入不了軌道。因此人們總是選擇順地球自轉(zhuǎn)方向發(fā)射衛(wèi)星，這樣可以借助地球自轉(zhuǎn)節(jié)省燃料提高有效載荷，并且盡量選擇靠近赤道低緯度的地方修建發(fā)射場(chǎng)，這是因?yàn)榫暥仍降偷厍蜃赞D(zhuǎn)的線速度越大。 位于赤道附近的庫(kù)魯航天發(fā)射場(chǎng)由以上事實(shí)可知：順地球自轉(zhuǎn)方向飛行和逆地球自轉(zhuǎn)方向飛行相比不同的只是相對(duì)于地球質(zhì)心的速度的不同，因?yàn)樗鼈兪遣煌膮⒖枷祵?duì)同一種運(yùn)動(dòng)的不同觀察結(jié)果。 從伽利略的力學(xué)相對(duì)性原理到狹義相對(duì)性原理，再到廣義相對(duì)性原理，愛(ài)因斯坦把它推廣到包括非慣性系在內(nèi)的所有參考系，他認(rèn)為這是一個(gè)普遍性原理。他吸收了馬赫原理的閃光思想，認(rèn)為相對(duì)性原理和慣性有著深層次的關(guān)系。馬赫認(rèn)為時(shí)間和空間的幾何不能先驗(yàn)地給定，這由物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)決定，他的觀點(diǎn)是物體的運(yùn)動(dòng)不是絕對(duì)空間中的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)，而是相對(duì)于宇宙中其他物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而速度是相對(duì)的。在非慣性系中物體所受的慣性力不是虛擬的，而是一種引力的表現(xiàn)，是宇宙中其他物質(zhì)對(duì)該物體的總作用，物體的慣性不是物體自身的屬性，而是宇宙中其他物質(zhì)作用的結(jié)果。 |
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物體離地球引力范圍越遠(yuǎn)，地球?qū)ξ矬w的引力影響越小，地球施加在物體上的自轉(zhuǎn)慣性越來(lái)越不明顯，而別的天體對(duì)物體的引力影響越明顯，所以物體的慣性會(huì)變得很復(fù)雜，另外物體的運(yùn)動(dòng)速度對(duì)時(shí)空的影響也不容忽視，這時(shí)相對(duì)性原理就要用廣義相對(duì)論來(lái)闡釋?？臻g收縮時(shí)間膨脹，時(shí)空的相對(duì)性越來(lái)越明顯，“同等距離”和“同時(shí)”變得沒(méi)有意義。因此嚴(yán)格說(shuō)起來(lái)飛機(jī)沿兩個(gè)方向的飛行距離和時(shí)間都將“不一樣”。
