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导读：研究物体运动时 ， 必须有参考系 。
没有参考系 ， 你无法描述物体的位置 ， 也无法描述物体存在于某一位置所处的时刻 。 没有位置坐标 ， 没有时间坐标 ， 你就无法研究物体的运动 。
比如 ， 虚空中一枚孤立的火箭向后喷射着火焰 ， 你明知它受到了反作用力 ， 它肯定处于加速运动状态 ， 但没有参考系 ， 你就无法描述火箭的运动 。
光有参考系还不行 ， 还得考虑你所用的参考系是否能真实地描述物体的运动状态 。 以地面为系 ， 小球从高处自由落下 ， 它的运动状态为勻加速运动状态(忽略次要因素) ， 小球受力也能计算出来 。 但你以跟随小球一起下落的另一物体为系 ， 则小球处于静止状态 ， 小球受力也无法计算 。
在惯性系中 ， 根据描述物体运动的方程得出的结论能正确地反映物体的运动状态和受力状态 。 作者：吴露铭
正文：
第二章：关于物质运动的参考系的定义——灵遁者
我已经好几天没有动笔写这本书了 。 关于这样的“物理宇宙”文章 ， 我的思路是“坎坷”的 ， 走一下 ， 停一下 ， 别提有多难为情了 。 我都怀疑当初决定动手写的时候 ， 自己是怎么想的 。
当真是“书到用时方恨少 。 ”而且好多原来读过的 ， 学过的东西 ， 都已经模糊了 。 我经常自嘲“未老先衰”看来是有道理的 。 描述变化 ， 描述宇宙 ， 描述时间这些东西 ， 本来是基于客观然后“计算”推得 。 而我是基于客观只能描述 ， 计算于我已经生疏了 。 可是我觉得真对不起自己 ， 如果能将这本书写好 ， 也是对自己一直以来梦想的交代吧 。
上面说到运动 ， 我决定先来聊聊宏观运动 。 学过哲学的人都知道运动是绝对的 ， 静止是相对的 。 你无法在宇宙之中找到不运动的东西 。 可是要确切地描述运动 ， 也是件很让人恼火的事情 。
描述运动 ， 必须有参考物 ， 参考系 。 描述同一物质选择不同的参考系 ， 运动状态就可能发生变化 。 比如说坐在车上的人 ， 如果以车外的树木为参考系 ， 人是运动的；而以车上的座椅为参考系 ， 人是静止的 。 这是我们高中学习的 。
日心说之所以在之前不能建立 ， 你知道是什么原因吗？抛开教会不支持日心说不谈 ， 具体的原因有很多 ， 但其中有一条影响非常大 ， 那就是如果地球真的在高速转动 ， 那为什么我们跳起来后会落回原地 ， 而没有被甩出去？为什么天上的云不会被吹向一边？现在人们已经知道了答案 ， 那就是惯性！而提到惯性和惯性系 ， 就不得不提到伽利略！
看到这里 ， 我相信你已经想到了接下来我要说的了 。 那就是参考系 。 参考系分为惯性系和非惯性系 。 我们高中学过 ， 但是我相信你和我一样 ， 根本没有重视这个知识点 。
直到后来 ， 我才意识到这个知识点 ， 对于整个物理学 ， 甚至哲学而言 ， 是多么重要 。 爱因斯坦能建立狭义相对论 ， 也是基于对此问题的清晰认识 。 那就是在任何惯性系中物理定律具有相同的表达形式 。 爱因斯坦将这个相对性原理与光速不变原理相结合 ， 创建了狭义相对论 。
“伽利略变换”是一个被物理学家熟知的词 。 该理论认为：一切彼此做匀速直线运动的惯性系 ， 对于描写机械运动的力学规律来说是完全等价的 。 或者说一个惯性系保持相对静止或相对匀速直线运动状态的参考系也是惯性系 。 且在一个惯性系内部所作的任何力学实验都不能够确定这一惯性系本身的运动状态 。 举一个例子 ， 在一辆匀速行驶的火车上 ， 人们看不到外面的情况 ， 乘客能根据火车里的情况分辨出这火车是静止还是匀速直线运动的么？相信我 ， 是不能的！所以很明显火车里做的一切力学实验 ， 都跟在静止的火车里没有任何区别 。
也就是说 ， 我们根本无法通过力学实验区分这火车是静止的还是匀速直线运动的 ， 这就是伽利略的相对性原理 。 后面还会提到这个原理 。
值得一提的是 ， 我们认为在宇宙中并不存在真实的惯性系 。 惯性系是我们基于客观延伸的产物 。 在惯性系中 ， 物体不受外力时 ， 总保持匀速直线运动或静止状态 。 试问 ， 可以找到不受外力影响的物质或者参考系吗？显然由于万有引力等因素 ， 这样的惯性系和物质是找不到的 。 所以说真实的惯性系是不存在的 。
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