
伽利略并没有提出伽利略变换,是后人Philippe Frank于1908年,才第一次采用”伽利略变换“这个名词,而爱因斯坦直到1916年才启用伽利略变换这个名称。
在此之前,往往被称作速度叠加原理。不过速度叠加原理是根本错误的,因为甲物的速度不能与乙物的速度叠加,两者的体量不同,动量不同,所以,两者并不能叠加。
由此,就埋下了一个隐患,暂且不表。
但是,同一个物体的速度,是可以适当的分解与合成的。比如正交分解:
从伽利略研究速度开始,比较明确的提出了,直线移动速度等于移动距离与所用时间之比,
但是,伽利略是持有相对运动观的,其说,在地球上做任何实验,不能证明地球是运动或静止,可参见其两个世界对话的《致明智的读者》。当然,他这个观点被傅科轻轻一摆砸趴下了。
由此,可认为伽利略是相对运动论的集大成者,许多人对其顶礼膜拜。所以,从历史的角度看,实质上伽利略所给出的速度定义,应当是相对速度。
当然,在研究或探究落体运动上,就包含了斜抛运动,由此,可分解为一个上下方向的垂直分运动和一个水平分运动。两者均是相对速度的分量。
由此,许多人会认为这就是速度叠加原理了,其实并不是,而是一个相对速度之中的分解与合成,针对的是同一个物体的。
另一种所谓的速度叠加原理,其是指三个不同的物体,其中第一个物体相对于第二个物体有一个相对速度,而第二个物体又相对于第三个物体有个相对速度,那么,第一个物体相对于第三个物体的相对速度,就是,
所以,全部是相对速度,这样一来,就与速度的分解与合成相互混淆了。
尽管伽利略确实是个相对运动论者,但是,并没有特意指明速度一定是相对的。
于是,这个问题就留给牛顿来解决了。
牛顿呢,首先是个绝对运动论者,实际与伽利略是两股道上跑的车。
绝对运动论实质上与相对运动论是完全对立与冲突的。
在牛顿看来,所有的物质都是在同一个绝对空间中,也就是在同一个自然虚空中静止或运动的,由此,只有在绝对静止不动虚空中的静止及运动才是真实绝对的静止与真实绝对的运动,或者说,绝对真实的静止与绝对真实的运动。
这样以来就比伽利略的相对运动论,向前大大的进了一步。
主要是绝对运动论的思想根基与相对运动论的思想根基,完全不同,而尽管牛顿也承认相对运动,但必须是在绝对运动论的基础之上的相对运动才能成立的,而不是相反。
说不好听点,实质上是牛顿用绝对运动论直接推翻了伽利略的相对运动论了。
也就是说,并非牛顿没看到伽利略的所谓相对性原理之类的东西,而是不肖于去诋毁伽利略的所谓功绩,以免论敌太多。
实际上,物质在自然虚空中的运动速度,是与外在的参照物没有关系的,由此,物质的速度是与参照物的变换无关的。
但是,实际应用过程中,又不得不使用相对速度,这就陷入到了两难境地。这个问题,牛顿并没有很好的解决。由此,留下来一点隐患。
但是,现在看来,实际根本不再需要用相对速度的概念,而直接用速度差替代即可。
于是完整的绝对运动论的思想,就是:
在自然虚空中,物质的运动轨迹、速度具有唯一性,与参考系无关,是参考系变换中的不变量。
因为只有唯一的一个独立的自然虚空,所有的物质均在其中静止或运动,而且物质的速度只有受力才能改变,而参考系的变换并没有提供力,所以,参考系变换并不能改变物质的速度。
由于物质的绝对速度与参考系无关,在所有的参考系中等同,因此,参考系变换并不改变物质速度的大小,由此,必然得到结论:
物质相互之间的速度差,也同样与参考系及参考系变换无关。
结果,ABC三个物体,各自有各自的移动速度,并分别有三个移动速度差,与参照物的选取丝毫无关。
注意,自然虚空,不是物质,不能直接当做参照物对待。
那么,很显然,ABC三个物体,不论用其中的哪一个做参照物,均不影响它们各自在自然虚空中绝对速度的大小及方向。同样三者之间的速度差也与选取不同的参照物无关。
这是绝对运动论的基本观点。与相对运动论是完全南辕北辙的。
但是,这里面包含了一种速度差代换,比如对于同一个物体A,如果分别与物体B和物体C进行比较,结果可出来两个不同的速度差,
已经知道速度差与参照物选取无关,但是,具体到同一个物体,其当然与不同的参照物比较会有不同的速度差存在了,因为比较的物质对象不同了,已经不是同一个速度差了。
所以,用不用参考系名词,没有什么实质的差别。只是同一个物体的速度是去与哪个参照物的速度进行比较而已。当然会形成不同的速度差。
在比较的过程中,肯定有速度差为0的现象。可称之为相对静止。
结果明白了,原来还有绝对静止与相对静止的差别。物质的绝对静止是在自然虚空中保持不动,物质的相对静止是两个物体等速。
最后,牛顿的绝对运动论对于物量守恒和能量守恒是自洽的。
但是伽利略变换由于是建立在错误的相对运动论之上的,与能量守恒定律出现了根本性质的矛盾与冲突了,所以,伽利略变换是彻头彻尾的谬论。
