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直升機懸空在地面上方100米,12小時后會不會到地球另一邊?
2022/10/20

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答案想必大家都知道,那就是:不會到地球另一邊,而仍舊會停留在懸空的地方。為什麼不會到地球的另一邊?

簡單講就是慣性作用,直升機在地面上空會隨著地球一直旋轉,這就是慣性作用,我們上國中物理課時都學過。

但對于慣性這種看不見摸不著的概念,不少人不太容易接受理解,甚至會認為直升機離開地面就沒有了慣性。下面換一種思維方式更深層地解讀這個問題。

很多人會認為問題本身有些「無厘頭」,殊不知其中隱藏著一個深刻的物理基本原理,這個原理也成為了狹義相對論的基本前提,它就是大名鼎鼎的「伽利略相對性原理」。

相對性原理其實很簡單,在我們的日常生活中隨處可見這種原理。用物理語言描述就是:在所有慣性系中,物理定律的表現形式不變。

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說白了就是:所有慣性系都是等價的。

可能你對上述物理學描述感到有些晦澀,下面就通俗地講一講何為相對性原理。

慣性系,就是靜止或者勻速直線運動的參照系。對于人類來講,地球就是慣性系,還有勻速直線形式的火車也是慣性系。當然,靜止的汽車也是慣性系。

不過嚴格來講,地球并不能算是慣性系,因為地球一直在自轉和公轉,做圓周運動,并不是勻速直線運動,只是在人類面前地球實在太大了,可以近似人認為是慣性系。

相對性原理講的就是:在任何慣性系中,物理表現形式都是一樣的。說白了,在任何慣性系中,我們無法通過任何實驗和觀察分辨慣性系本身是靜止還是運動。

比如說,在勻速直線形式的火車上,你的感受與靜止在地面上的感受完全相同。如果火車沒有聲音,你閉上雙眼不觀看外面的風景,你肯定不知道自己是在行駛的火車上,還是靜止在地面上。

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由于地球就是慣性系,所以,勻速運動的地球與靜止的地球表現形式完全相同。也就是說,懸空在100米高空的直升機與靜止不動的直升機表現形式完全相同。

既然完全相同,說白了,懸空在100米高空的直升機就等同于靜止在地面上的直升機,靜止在地球上的直升機怎麼可能到達地球另一邊呢?

以上就是利用伽利略相對性原理解讀的問題。

細心的你肯定早就發現了,伽利略相對性原理在我們身邊隨處可見,只是我們早就習慣了這種原理,很難用準確的語言總結然后描述出來,而伽利略在幾百年前就提出了這個原理!

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