地球自转一次要24小时，若是我们分开空中100米不动，12小时后会不会到地球的另一边呢？
那是一个十分典范的问题，它的提出，以致「日心说」被「地心说」压造了近两千年；以至，那个问题还关系到整个物理学的根底。
因而，宇宙君觉得，有需要来详细讲解一下。
01原始“日心说”的窘境我们都晓得，早在古希腊时代，出名哲学家、数学家托勒密就提出了「地心宇宙说」——地球是宇宙的中心，日月星辰都绕地球运行——那种不雅念统治了西方近两千年。
但是，良多人可能不晓得，也是在古希腊，「日心说」的不雅念也已经呈现。
阿里斯塔克斯（Aristarchus, 约公元前 310年- 约公元前230年），是人类汗青上有记载的首位倡导「日心说」的天文学者，是古希腊期间、也是人类汗青上有记载的最伟大的天文学家，数学家。
阿基米德曾经指出阿里斯塔克斯「日心宇宙模子」的重点为：
太阳与固定的恒星不会运动；地球绕太阳运行；地球的轨道为圆形；太阳位于该圆的中心；固定的恒星间隔太阳与地球极为遥远。那和后来的日心说根本一致。
但是，「日心说」在与「地心说」的比赛中处于绝对的下风，阿里斯塔克斯的发现也被托勒密和亚里士多德的光辉所掩盖，此中最次要的原因就是因为一个问题——一个和题主所描述的那个问题类似的问题。
那就是：
若是地球飞速绕着太阳运行，为何我们人类和地球上的所有其他物体，都不会掉下去呢？
认为“人类会从高速运转的地球上掉下去”，和认为“地球自转半周，飘在空中的人会抵达地球另一边”，其实是统一种观点。
那个问题只要没有得到处理，「日心说」就永久不克不及翻身。
02伽利略的大船第一次从底子上处理那个问题的人，是我们心爱可敬的伽利略。
爱因斯坦曾如许盛赞伽利略，称其为近代科学之父：
“地道的逻辑思维不克不及使我们得到有关经历世界的任何常识，所有实在的常识都是从经历起头，有归结于经历……恰是因为伽利略看清了那一点，出格是因为他将此引入科学界，他成了近代物理学之父——现实上，也是整个近代科学之父。”
在伽利略出名做品，1632年出书的《关于托勒密和哥白尼两大世界系统的对话》（以下简称《对话》）一书中，他对那个问题做了详细的切磋。
《对话》以一种极为有趣和通俗的体例展示——书中接纳对话的形式，参与对话的是撑持他的两个伴侣，沙格列陀和萨尔维蒂，与一个亚里士多德概念撑持者辛普利邱。
对话一共分为4天，伽利略想要用那种对话形式使他的著做能拥有广阔的读者，从而能有效地否认掉亚里士多德的力学和宇宙论。
关于地动的讨论，是萨尔维蒂次要来参与辩说的，他用一艘大船来做比方，所以，那个例子又被称为「萨尔维蒂的大船」。请留意，那是人类科学史上最出名的一艘船了！
惯性的故事——萨尔维蒂的大船 宇宙君给各人总结整理了萨尔维蒂的说法：
当把你和一些伴侣关在一条大船船面下的主舱里，让你们带着几只苍蝇、蝴蝶和其他小飞虫，舱内放一只大水碗，此中有几条鱼；然后，挂上一个水瓶，让水一滴一滴地滴到下面的一个宽口罐子里。
留意我们研究的对象：小飞虫（苍蝇、蝴蝶等），鱼，你和你的伴侣，水滴。
船停着不动时，你注意察看：
小虫都以等速向舱内各标的目的飞翔；
鱼向各个标的目的随意游动,水滴滴进下面的罐中；
你把任何工具扔给你的伴侣时，只要间隔相等，向那一标的目的没必要比另一标的目的用更多的力。
你双脚齐跳，无论向哪个标的目的跳过的间隔都相等。
水滴毫无疑问会滴到下方的罐子里。
当你认真地察看那些工作之后，再使船以任何速度前进，只要运动是匀速，也不忽左忽右地摆动，你将发现：所有上述现象丝毫没有变革；你也无法从此中任何一个现象来确定，船是在运动仍是停着不动。
蝴蝶和苍蝇继续随意地四处飞翔。它们也决不会向船尾集中，其实不因为它们可能长时间留在空中，离开开了船的运动，为赶上船的运动而显出累的样子。
鱼在水中游向水碗前部所用的力其实不比游向水碗后部来得大，它们一样悠闲地游向放在水碗边沿任何处所的食饵。
你把不管什么工具扔给你的同伴时，不管他是在船头仍是在船尾，只要你本身站在对面，你也其实不需要用更多的力。
即便船运动得相当快，在跳跃时，你将和以前一样，在船底板上跳过不异的间隔，你跳向船尾也不会比跳向船头来得远。固然你跳到空中时，脚下的船底板向着你跳的相反标的目的挪动。
水滴将象先前一样，滴进下面的罐子，一滴也不会滴向船尾。固然水滴在空中时,船已行驶了许多柞。
03伽利略相对性原则萨尔维蒂的那段阐述中包罗着一个物理学中十分重要的实理：
从船中发作的任何一种现象，你是无法判断船事实是在运动仍是在停着不动。
如今我们称那个原理为伽利略相对性原理：
在任何惯性系中，典范力学定律的数学形式稳定，换言之，所有惯性系都是等价（平权）的。
什么是惯性系？
简单来说，就是做匀速曲线运动的参考系。
地球外表固然不是严酷的惯性系（因为地球外表其其实做圆周运动，而非匀速曲线运动），但是，能够勉强看做惯性系——原因是：1.地球自转的加速度十分小；2.地球很大，而我们所研究的地球上的物体相对就很小。
此时，让我们来公布问题的谜底吧：
地球自转一次要24小时，若是我们分开空中100米不动，12小时后不会抵达地球的另一边，而是继续漂浮在本来升起的阿谁位置上方。
详细解释：
物体在惯性系中的表示和在静行参考系下的表示是不异的，惯性系平权的原则让你无法通过任何物理尝试和丈量，分辩出参考系到底有没有动。
所以，你永久漂浮在你本来升起的阿谁位置的上方，而不会12小时后抵达地球的另一面。因为，若是你不如许，好比漂浮到了另个一位置，那么就相当于，你分辩出了「匀速运动的地球」和「静行的地球」的区别，那与惯性系平权的原则不符。
可能那个解释仍是有点绕，那么，让我们在通俗一点：
通俗一点解释：
若是我们把地球看做惯性参考系，那么按照伽利略变更，漂浮在空中上方100米的你，相关于空中的速度仍然是0，所以位移和空中不异——也就是，你和空中相对静行。所以，你永久不会分开本来升起的阿谁位置。
04总结伽利略相对性原理不只从底子上否认了地静派对地动说的驳诘，并且也否认了绝对空间不雅念(至少在惯性运动范畴内)。
以至，倾覆典范力学的狭义相对，也以「伽利略相对性原理」做为两条根本原理之一。而另个一根本原理，则是大名鼎鼎的「光速稳定原理」，那个应该良多人都晓得。
当然，那里再提一下：
地球外表，其实并非实正的惯性系：所以，我们能够利用「傅科摆」，轻松证明地球在动弹！
当然，那就是另个一话题了，有兴趣的话，请存眷我查看其他内容吧~
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