馬赫原理對於水桶不轉外面觀察者轉的描述我實在不能理解，誰能解釋嗎？

1樓：陳弘煦

「牛頓說，旋轉的水桶，裡面的水，水平面是傾斜的，而馬赫說即使水桶不轉，外面的觀察者在轉，作相對運動，那麼水平面也會傾斜的。之後愛因斯坦還點了個贊！我想了很久，無法理解為啥外面的觀察者在轉，水桶的水不轉，而水平面也會傾斜呢？

這是什麼原理？」

不只是觀察者，而是除了水桶以外的整個世界。

這樣的斷言在牛頓力學裡是錯誤的，因為牛頓力學當中存在著絕對加速度乃至於絕對轉動，而地球是否在自轉，須相對於絕對空間而言，且與恆星行為無直接關係。

然而，馬赫認為，從感覺經驗的認識層面來看，水桶在自轉或是整個世界繞水桶轉，這兩者並沒有分別。由此，我們不難進一步推測，理論對這兩者的區分，包括牛頓的絕對空間概念，都只是主觀思維所起的作用，並不反映客觀物件。

當然，這也就是說，馬赫認為牛頓水桶的實驗結果也不足以作為支援水桶相對絕對空間轉動並進一步確認絕對空間存在性的證據。慣性運動不是相對於絕對空間的，而是參考整個宇宙的。甚至，極端地說，倘若世界裡只有水桶，那麼在馬赫的觀點裡，質問水桶是否在旋轉便將毫無意義。

這對愛因斯坦的影響很大，並具體表現在他發展相對論的工作裡。另外，這個原理即被愛因斯坦稱為馬赫原理。

運動是相對的，但是怎麼解釋慣性？

離心力是如何產生的？

怎麼理解馬赫對於地球自轉的看法？

廣相和場論衝突的物理意義是什麼？

馬赫原理與超距作用有什麼關係？

陳弘煦：牛頓、馬赫、愛因斯坦

2樓：

如果水桶自身的引力很大，水桶內的水面也會是彎曲的。即便水桶不旋轉也是如此。如果把水桶放在地球的球心，水桶的水面是怎樣的？放在偏離球心的位置水面又是怎樣的呢？

宇宙未旋轉時，水桶的水面是平的，宇宙圍繞水桶旋轉起來，水桶的水面就不會是平的了嘛？俺很懷疑。

3樓：任道正

無法理解為啥外面的觀察者在轉，水桶的水不轉，而水平面也會傾斜呢？這是什麼原理？

貌似你理解錯馬赫的意思了，馬赫是說如果整個水桶以外的宇宙都圍繞水桶轉動的話，這種水桶不動全宇宙繞水桶轉，跟宇宙不動水桶自己轉的效果是一樣的~~~

4樓：Feng Marco

自轉是有加速度的，不是勻速運動。這個問題的關鍵是誰在慣性系裡。

如果觀察者在慣性系裡，則水桶相對於這個慣性系做非勻速運動，水桶內的水必然受到向心力，因此水面出現傾斜。

如果水桶在慣性系裡，則觀察者相對於這個水桶做非勻速運動，受力的是觀察者，他會有天旋地轉的感覺，而水桶是不受力的，水面無論怎麼觀察都是平的。

但問題是，我們怎麼知道誰在慣性系裡面？慣性系的概念，在牛頓體系裡有點自我定義：慣性系就是相對於乙個慣性系靜止或勻速運動的參考係。

比如地球，雖然肯定在宇宙中加速運動，但由於引力作用相對於日常物體很微小，我們基本可以認為地球相對於地球上的人造物體，是乙個慣性系。那麼，我們很容易通過物體相對於地球的速度，判斷出物體是否是乙個慣性系。比如，相對於地面勻速運動的汽車是慣性系（對汽車裡的人），而旋轉的水桶就不是（對其中的水）。

而如果這個水桶和觀察者都在茫茫宇宙中的乙個角落，四下望去無從參考，我們怎麼知道旋轉的是水桶還是觀察者呢？事實上，這是不可能的情景，運動是相對的，並沒有絕對的運動，觀察者和水桶總會相對乙個慣性系做勻速或加速運動，由此我們就可以知道水面到底是平的還是不平的。