无论何时都能时间静止(无论何时何地，物理法则永远不变)

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无论何时都能时间静止(无论何时何地，物理法则永远不变)

物理学基本原理

物理定律在一切参考系中都具有相同的形式，这就是我们所说的相对性原理。作为物理学最基本的原理之一，相对性原理指出不存在“绝对的参考系”，即在一个参考系中建立的物理定律，在适当的坐标变换后，可以适用于其他任何参考系。这个原理，最早是由伽利略提出的。

伽利略·伽利雷

地球到底是在运动还是静止的？

在经典物理学开始之初，有过一场激烈的争论:支持哥白尼学说的人认为地球在运动，也就是地动说；维护亚里士多德——托勒密体系的人则认为地球是静止的，即地静说。当时，地静说的支持者提出了一条反对地动说的绝佳理由，即如果地球是在高速运动着的，为什么身处地球之上的我们一点都感觉不出来？

相对性原理

“萨尔维蒂”大船

针对这个问题，伽利略在1632年出版的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》中彻底给出了解答。当时，他以一艘名叫“萨尔维蒂”的大船为例，提出了相对性原理，这艘大船的状态是静止或匀速运动的。

伽利略在书中描述了这样一个“生存场景”:你和一些朋友被困在一条大船甲板下的主舱里，你们身边有几只苍蝇和蝴蝶，舱内有一只大碗，碗里放着几条鱼，舱顶上挂着一只水瓶，水滴滴滴答答的滴向下方的一个宽口罐里。

当船停着不动时，你仔细观察，发现苍蝇以相同的速度朝舱内的各个方向飞行，鱼儿在碗里随意地游动，水滴滴进下方的罐中，你抬手扔一个东西给朋友，只要距离不变，向任何方向扔所用的力气都一样。此时，你双脚跳起，无论朝着哪个方向跳，离开原地的距离都是相等的。等这一切都了然于心之后，现在让船以匀速运动，且船也不会忽左忽右地晃动。此时，再观察上述动作，会出现什么状况？结论是，一切都丝毫没有变化，你无法从任何一个现象来判定船是在运动还是静止。

“萨尔维蒂”大船的例子，说明了一个非常重要的道理，即你无法从船中发生的任何一种现象判断出船到底处于什么样的运动状态。这个结论就是伽利略相对性原理，“萨尔维蒂”大船就是一种惯性参考系。而以不同的速度匀速运动，又不忽左忽右摇摆的物体都是惯性参考系。伽利略认为，在一个惯性参考系中看到的现象，在另一个惯性参考系中同样也能看到，而且分毫不差。

科学刊发专刊纪念广义相对论发表100周年

爱因斯坦的拓展

当然，伽利略的相对性原理是适用于力学领域的，而爱因斯坦随后将其扩展到了包括电磁学在内的整个物理学领域，提出了狭义相对性原理，即物理定律在任何惯性参考系中都具有相同的形式。不过由于狭义相对性原理并不包括非惯性参考系，因此爱因斯坦随后又将相对性原理进一步推广到了一切参考系中，即物理定律在一切参考系中都具有相同的形式，这就是广义相对性原理。至此我们知道无论何时何地，物理法则是永远不变的。

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