相对性原理

一、伽利略以前人们对相对性原理的认识

在古代，一些科学家就曾假设，任何运动都是相对的，处于运动状态中的一个人，他不可能确定，是他自己还是他周围的物体在运动．在我国古代东汉（25—220 年）时期成书的《尚书韦·考灵曜》中记载：“地恒动而人不知，譬如人在大舟中闭牖而坐，舟行而不觉．”这里大舟指行走平稳而已，“牖”的意思是窗．由此可知，中国古代人很早就对相对性问题有了较深刻的认识．在古代西方，一些科学家也确信，地球仅仅看上去好象是不动的，而实际上它是在运动的，只是位于地球上的人们觉察不出它的运动．

在这以后，有关运动的相对性问题的讨论一直在进行着．而这种讨论又总是试图证实地球是否运动的问题关联着．笛卡儿首创了描述物体的位置随时间变化的规律的数学框架——坐标系，托勒玫的地球中心说实际上是把地球当作了坐标原点，而哥白尼的太阳中心说则把坐标原点由地球移到了太阳上，当时反对日心说的人提出了一个尖锐的问题，“如果地球在高速运动，为什么地面上的人一点也感觉不出来呢？”伽利略为此作了许多的观察、实验与研究，他还利用惯性原理驳斥了那种认为倘若地球在运动将会把地面上物体抛到空间去的谬论．他认为使石子从行驶中的航船的桅杆顶上落下，尽管船在向前行驶并离开了石子的最初位置，但石子仍然落在桅杆脚下，而不是落到桅杆后面，当然这种情况只在船作匀速直线运动时才可能如此．伽利略还分析了类似的其它例子，由此得出相对性原理．