中国科学院|宇宙(6)地球自西向东转,那飞机向东飞和向西飞,哪个更快?( 二 )


这时的教会才彻底慌了 , 以前虽然哥白尼发表了天体运行论 , 开普勒发表了三大定律 , 但都是思想上争辩 , 你又拿不出证据来说明我的地心说就不对 。
但伽利略这是实打实的在挖教会的墙角 , 所以罗马教廷盛怒之下就开始打压日心说 , 把天体运行论列为禁书 , 并把伽利略抓了起来 。
但伽利略是个聪明人 , 跟教会抬杠犯不着呀 , 他立马就服软了 , 承认了自己的错误 。 在这之后也就是1623年 , 老教皇驾崩 , 新教皇上任 。 他是伽利略的朋友 , 所以伽利略又开始在危险的边缘疯狂地试探 。
5年之后又写了一本书《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》 , 在这本书中伽利略就解释了为什么我们感觉不到地球在转?
其实就是一句话:力学定律在惯性系下保持不变 , 称为伽利略相对性原理 。 好 , 我解释一下 , 现在你坐在一列火车中 , 火车匀速直线向前行驶 , 假如你不往外看 , 那么你在火车中不管做任何实验都无法分辨火车是静止 , 还是在运动 。 对吧 。
这说明静止状态和匀速直线运动状态是等价的 , 这两种状态有一个名字:惯性系 。 说白了就是 , 在惯性系中 , 你无法分辨静止 , 还是运动 , 对吧 。
因为我们的地球近似于一个惯性系 , 所以我们处在地球上 , 感觉不到他在动 。 就是这么个道理 。 那飞机呢?
好 , 我们在想象这样一种场景 , 现在在火车内 , 有一只苍蝇 , 你说他向前飞的话 , 相对于你快呢?还是向后飞 , 相对于你快?
很明显一样快 , 对吧 。 同样飞机和地面上的你处在地球这个惯性系中 , 他不管朝哪个方向飞 , 相对于你的速度都是一样的 。
这里需要说明的是 , 实际情况就比较复杂了 , 飞机朝不同方向有时相对于地面的速度确实不一样 , 但这跟地球自转一点关系都没有 , 而是大气环流造成的 。
民航客机有时相对于地面还能超音速呢 , 但是他相对于空气的速度 , 其实还是自己平时的巡航速度 , 不可能超音速的 , 超音速民航客机就解体了 。
好 , 这伽利略就解决了两个问题 , 对吧 。 接下来我们说牛顿 。
关于牛顿 , 之前在相对论中 , 我也讲了很多 , 这里就不细说了 , 相信大家也知道 , 牛顿在原理中 , 发表了力学三大定律以及万有引力 , 从中就可以推导出开普勒的三大定律 , 这就为开普勒的三大定律提过了理论支撑 , 回答了开普勒回答不了的问题 。
那么牛顿的力学体系也让人们摆脱了以往的臆想和猜测 , 为当时人们看到的所有现象 , 不管是地上的 , 还是天上的都提供了解释 。 总之是非常的牛 。
就像诗人蒲柏说的那样 , 自然和自然规律隐藏在黑暗之中 , 上帝说 , 让牛顿去吧 , 于是一切变为光明 。
那么最后的问题是 , 牛顿的引力理论对当时人们的宇宙观产生了怎样的影响?是这样的 , 当你把牛顿的引力理论用在行星轨道问题上 , 他会表现得非常精确 , 非常好用 。
但是当你把牛顿的引力理论放在整个宇宙当中思考的话 , 就会产生一个悖论 , 如果物质之间都在相互吸引 , 那为什么我们的宇宙没有坍缩呢?这叫本特利悖论 。
牛顿为了解释这个问题 , 就说宇宙是无限的 , 物质分布得非常均匀 , 所以他们的引力给平衡掉了 , 所以宇宙没有坍缩 , 但这又引发了奥伯斯佯谬 。
好 , 这就是我们下个视频的内容 。 如果你想知道牛顿发现万有引力的过程 , 我之前写过一篇文章 , 你可以看下 , 我会把链接放在评论区的 。