前因介绍
有一天，方舟子博士和他的小伙伴们在推特上愉快地谈到了“地球围着太阳转还是太阳围着地球转？”这个问题。当然，有小学生常识的人都知道，太阳系模型是以太阳为中心、地球围绕着太阳转的，这一点并无疑问。可就在这个时候，有一位名叫“chang”的网友不合时宜地冒了出来，回复了一句：“严格说，球绕着太阳转，还是太阳绕着地球转，完全取决于坐标系的选择。”方舟子讽刺道：“真有傻子把自己当聪明人的。”于是就开始了漫长的争论。
其实大家可以理解chang网友的意思。“严格说”三字，说明他显然无意否定小学生常识，只不过从中学物理知识，即运动的相对性角度，提了另一个观点出来作为补充。运动的相对性是中学物理的基本知识，高一一上来就要学习的知识点，照理说很明白易懂。以地面为参考系，太阳也确实在绕着地球转，这并没有什么难易理解的。对于这样的补充，方舟子博士既可以认同，也可以说：“这是常识调查，按照通常的太阳系模型回答就行，没必要考虑运动的相对性问题。”或者，干脆不予回复也没问题。然而让人意想不到的是，方舟子博士居然没有掌握中学物理运动的相对性概念，他认为我们不可以用地球做参考系来描述太阳的运动。方舟子博士有个特点，自己不懂的东西从来不以为自己不懂，反而理直气壮地去骂人，开口就说人家是“傻子”，引发了一场辩论。结果一辩论，就把自己的水平彻底暴露了。
有关这一争论，笔者早已写过一篇评述：《运动的相对性只适用于惯性系吗？——兼谈方舟子博士的物理水平》（后文简称《方舟子的物理水平》），在文中，笔者援引各种教材指出方舟子博士认知上的错误，也对地球和太阳的相对运动做了分析。笔者指出，运动的描述对参考系没有限制，我们可以选用任何参考系对地球和太阳的运动进行描述，其中当然包括地球参考系。那么，为什么现有的太阳系模型是将太阳放在中心的呢？对于小学生，当然可以讲讲日心说战胜地心说的故事，然后直接告诉小学生：地心说是错的，日心说是对的，这样就行了。但小学生常识是我们认识这个世界的起点而非终点，我们不应满足于结论性的“对”或“错”，更应理解事物背后深层次的道理。而这，在学过中学物理之后就能做到了。在建立太阳系模型时，我们必须要选定一个中心。这就好比地球表面并没有中心点，但我们绘制世界地图时，地图上总有一个中心。我们习惯上将太阳系模型的中心选为太阳，这主要是出于动力学上的考量：太阳参考系近似是一个惯性系，因此在以太阳为中心的模型中，我们可以引入万有引力，从而用牛顿力学定律对行星的运动做出分析。当然这只是一个近似，真正的惯性系应该是质心系（这也是忽略了太阳质心的微小加速度而言的），而质心相对于太阳的运动其实还比较复杂，笔者在《方舟子的物理水平》一文中放了一张质心运动的插图，感兴趣的读者可以去看看。可见，我们建立太阳系模型时，也不完全是基于动力学来建立的。在允许的精度范围内，我们希望太阳系模型的中心有一个“固定”的物体，这样更有利于人们的想象和理解。现有的太阳系模型就是在这样的折中考虑下得到的。
顺便说一下，有人认为我们选取太阳为中心，是因为这样的模型比地心模型更简单。这样的说法不无道理，在我们的太阳系中，确实日心模型比地心模型要简单得多（见下图）。而且，在历史上，日心说战胜地心说的过程中，“简单”这一因素确实也起到了作用。但这并不是决定性因素。我们设想假如有一个太阳系，其中有一个太阳，只有一个行星地球，然后有十颗卫星绕着地球转，对于这个太阳系，其实地心模型要更简单一些，但我们还是应该出于动力学的考量，将太阳放在模型中心。
日心模型（左）和地心模型（右）中天体的运行轨迹示意图（图片来源于网络）
笔者文章发出后，方舟子博士分几天时间作出了一些回应，他暴露了自己不仅不承认非惯性系中对运动的描述，甚至连只牵涉到惯性系的运动相对性问题都没有理解。同时，方舟子博士也对旋转参考系中远处物体是否会超光速表现出了好奇。对于方舟子博士的疑问和困惑，笔者均予以了答复，读者可参阅《再谈运动的相对性——兼评方舟子博士的回复》（以下简称《答疑1》）和《旋转坐标系中运动的物体会超光速吗？——再评方舟子博士的回复》（以下简称《答疑2》）。就在《答疑1》发出之后、《答疑2》尚未在科学公园正式发表之时，方舟子博士又提出了新的疑惑，笔者愿不厌其烦，继续为方舟子博士答疑解惑。
答方舟子博士疑
方舟子微博
1. 看好戏：在经典力学和狭义相对论中，运动相对性当然只适用于惯性系，连这个基本常识都没有的人，怎么也好意思还写文章？
张局长评：这条微博中，方舟子博士先是引用了一位名为“看好戏”网友的微博。看好戏网友指出“在经典力学和狭义相对论中运动相对性只适用于惯性系”，并表示这是一个“基本常识”。这也是方舟子博士的观点，他曾奚落过某位指出其错误的北大物理系毕业生：“你在北大物理系学物理的时候没有学过在经典力学和狭义相对论中运动相对性只适用于惯性参考系？”
事实当然不是如此。运动的相对性，指的是运动的描述与参考系有关，我们在不同参考系中会得到关于运动的不同描述。没有什么定律规定对运动的描述只能在惯性系中进行。方舟子博士在最初的辩论中举了科氏力、傅科摆、牛顿水桶实验等例子试图佐证自己的观点，然而这些例子只能说明惯性概念具有“绝对”意义，却不能说明我们不能用非惯性系来描述运动。换句话说，方舟子混淆了“运动的相对性”和“相对性原理”（在牛顿力学和狭义相对论中，后者只适用于惯性系）。笔者在《方舟子的物理水平》一文已经对这个问题做了详尽的分析，文中也列举了不少教材内容，其中包括能让方舟子博士“心潮澎湃”的《力学概论》，证明我们确实能够在非惯性系中描述物体的运动。看好戏网友如果对这个问题有困惑的话，可以向方舟子博士索取这篇文章阅读一下，要是还有什么不明白的地方，可与方舟子博士一起讨论，或者通过方舟子博士提问。顺便有一道习题，看好戏网友可以和方舟子博士一起做一下。
参考系知识点考查习题（来源于新东方题库）
2. 方舟子博士：我早说过了，谁绕着谁转，不是一个纯粹的运动学问题，还是个动力学问题。
张局长评：方舟子博士已经就《方舟子的物理水平》一文中的具体内容提出了质疑，可见他已经看过了这篇文章。对于笔者在文中列举的大量的教科书上的例子，方舟子博士并没有回应，有可能嗤之以鼻，有可能心存疑惑，我们不得而知。不过有一点值得注意：方舟子博士把看好戏网友的话接过去的时候，云淡风轻地把话题缩小到了转动。如果（比如说）有一辆车做加速运动，车上的人能不能说路边的树木在加速倒退？对此事的观点方舟子博士这两天没有明说，我们也不妄猜。目前可以肯定的是，方舟子博士认为旋转参考系是不可以“乱取”的，有一条前几天的微博可作为佐证。
方舟子指出不能“乱取”旋转参考系
也许，这事还是要怪笔者在撰写《方舟子的物理水平》一文时犯下的疏忽，当时没有明确把旋转参考系的内容截图上来，给方舟子博士的学习理解带来了障碍。笔者现在就亡羊补牢，下面的截图出自能让方舟子博士“心潮澎湃”的《力学概论》一书。
《力学概论》中用旋转系分析求解问题(1)
上面的例题采用了两种方法求解力学问题，第2种方法就是利用了旋转系。在求解之前，先在旋转系中对物体的运动进行了描述：m静止不动。
《力学概论》中用旋转系分析求解问题(2)
上图有剪接，没有把完整的解题过程发上来。我们看到此题在题目的描述中就用到了旋转系，已知条件中速率v是相对于转盘而言的。而在题解中，还用到了旋转系中的相对加速度。
上面我们举出了《力学概论》中在旋转系中对运动进行描述的例子。请问方舟子博士，你在“心潮澎湃”地翻《力学概论》时，有没有质疑过这些例题是“乱取参考系”？
之前的分析都是就牛顿力学而言的。方舟子博士和“看好戏”网友还提到了狭义相对论，那狭义相对论中又如何呢？我们知道，狭义相对论中，尺缩、钟慢等大家熟悉的结论都是在惯性系中推导得来的，这些结论不能简单地套用到非惯性系中去。但这不代表狭义相对论不能讨论非惯性系问题。
狭义相对论中有个著名的“双生子佯谬”：一对双胞胎，弟弟留在地球，哥哥坐高速飞船去宇宙逛了一圈。等哥哥回到地球时，奇特的事情发生了。以弟弟为参考系，哥哥在运动，根据钟慢效应，哥哥的时间变慢，因此当哥哥回来时，弟弟已经白发苍苍，哥哥依旧年轻。但在哥哥看来，自己是静止的，弟弟在运动，时间过得更慢，因此当两人会合时，应该哥哥更老而弟弟年轻。这看起来是矛盾的。问题就在于，在这个佯谬中，弟弟是惯性系，而哥哥要出发返回，这中间必定有加速过程，他不可能全程都是惯性系。钟慢效应是在惯性系中得到的结论，弟弟可以用这个结论，但哥哥不能，因此上面的推理不成立。这个例子说明了有些惯性系中推导得到的结论不能乱套。方舟子博士曾质疑过旋转参考系中远处的物体会超光速运动，就是犯了乱套结论的错误，详见笔者在《答疑2》中的分析。非物理专业理工科在大学物理中所学的狭义相对论，以及一般科普文章中所介绍的狭义相对论，都侧重于通过惯性系来给读者介绍狭义相对论的时空观，另外狭义相对性原理也是针对惯性系的，这就给大家留下一个印象，似乎狭义相对论只适用于惯性系。实情并非如此。“不能套用那些适用于惯性系的结论”不等于“不能用狭义相对论”，加速参考系照样能够用狭义相对论进行分析。这不是什么前沿新奇的知识，教科书中早就这么写了。展开讲解加速系中如何应用狭义相对论已超出了本文范畴，笔者随手找本教科书（Misner等人著的
Gravitation），将相关章节标题截图发上来，证明自己并非信口开河。
加速系也能用狭义相对论进行分析
上面的讨论其实已经有点离题了。“狭义相对论中，运动的相对性也适用于加速系”是比“狭义相对论也适用于加速系”宽松得多的陈述。在上面举的双生子佯谬例子中，在哥哥看来，自己静止，弟弟先是远离自己然后又返回，这正是非惯性系中对运动进行描述的例子。难道因为哥哥（只）懂狭义相对论，他就闭目塞听，无法知道弟弟在运动了吗？他就灵魂出窍，不知道自己相对于自己是静止的吗？
3. 方舟子博士：科骗们坚定地认为，当他们转动身体的时候，就是在用无穷的神力反方向转动整个宇宙。
张局长评：方舟子之前就提出过自己的这个疑惑，笔者在《答疑1》中已经给了解答。笔者当时就指出了方舟子博士思维障碍的因素：“方舟子博士或许觉得这样子的话仿佛是观察者向宇宙的其它部分施加了作用，‘反向转动整个宇宙’，觉得这很荒谬。”在这里，方舟子博士明确提出了“无穷神力”，算是证实了笔者的猜测。
笔者要指出方舟子博士的一点认知错误。（惯性系中）物体做匀速圆周运动的话，确实需要力的作用，但这个力是指向圆心的，并非沿着运动方向。因此，如果真有“无穷神力”，那这个力也绝不是“反向转动整个宇宙”，而是让观察者“吸引”整个宇宙。这是中学物理中匀速圆周运动章节的知识，方舟子博士既然连运动的相对性都学不会，不懂匀速圆周运动也正常。
关于是否真有这么一个神秘的“无穷神力”，笔者在《答疑1》中已经写得很清楚了，这里面还布置了一道习题，并不难，请方舟子博士亲自计算一下，体会一下。方舟子博士在提出“无穷神力”时，科学公园早已发布了《答疑1》，但愿方舟子博士不是真如网友评论的那样，已经看不懂一篇初级的科普文了。要是方舟子博士学习起来实在有困难，可以向“我的美丽新社会”网友的“物理博士师哥”求助，请他来帮方舟子博士补习物理。
4. 方舟子博士：现在完全可以认定这（科学公园）是个伪科学、反科学网站。
张局长评：因科学公园刊登了笔者的文章，方舟子博士就给科学公园扣了个“伪科学、反科学”的帽子。笔者的文章援引了大量教材佐证人们确实能够在非惯性系中描述物体的运动，方舟子博士如果认为这是伪科学、反科学，那整个物理学都是伪科学、反科学的了。包括《力学概论》，也变成了“伪科学、反科学”的教材。据方舟子博士说，自己“现在还时不时拿出来翻翻”这本书，前段时间还贴了好几张此书的截图。请问方舟子博士，你为何要散布“伪科学、反科学”谬论呢？
幸好，观点的对错不是“相对”的。前沿知识或许还可能有争议，运动的相对性这种中学物理基础知识则是清晰明白的。笔者文章所讲都是物理学的主流观点，方舟子博士反对这些才是民科行为。方舟子博士分不清运动的相对性和相对性原理，搞不懂运动的相对性。下图是著名民科论坛“反相吧”的截图，民科也搞不懂这个问题。大家看看，方舟子博士是不是和民科一个水平？
著名民科论坛“反相吧”截图
方舟子博士数次提及“运动相对性原理”，说这是伽利略提出的。其实伽利略提出的是“相对性原理”。物理中有“运动的相对性”，有“相对性原理”，但是没有“运动相对性原理”。倒是“福州原创物理研究所”的民科梅晓春在他的“第三时空理论”中谈到了 “运动相对性原理”。图就不截了，点进链接，1.5节的标题就是。
总之，笔者所述观点都是物理学主流观点，有教材做佐证。方舟子博士的认知倒是和民科很接近。当然方舟子博士和民科还是有所不同的：民科错误地学习了物理学，发现自己所掌握的物理学知识是错的，因此就想要推翻它；方舟子博士错误地学习了物理学，但感觉不到不对劲，自以为是正确的，并以主流自居“科普”，反而骂别人“伪科学、反科学”。
这样看来，方舟子博士其实连民科都不如。
7月4日，方舟子博士又贴出一篇文章：《文科生能不能科普相对论？》。这篇文章看似炒冷饭（方舟子博士在6月22日发布过同名内容），但点开一看，也不完全是：最后一句话是和近期的讨论有关的，因此笔者在此一并点评。
方舟子在6月22日发布的同名内容
兹将最后一句话摘录如下。
这样的“科普”，不仅会得到宣扬“地心说和日心说一样正确”、“人原地转一圈就相当于反方向转动整个宇宙一圈”的伪科学、反科学网站“科学公园”之流的欣赏，还能得图书奖呢----中国科普现状之可悲由此可见。
方舟子博士这篇文章的大概内容是说：文科生别指望能学会相对论（不然自己的优越感往哪里放呢），更别指望能科普相对论（用“资格论”一刀切地否定他人的工作），但是看看科普文接受下教育还是可以的（没有这个“但是”的话就砸了自己的生意了）。关于文科生能不能学相对论、能学到什么程度、能不能学到可以科普的水平，笔者有另文陈述。至于方舟子博士的相对论水平，在此文中方舟子博士自称：“我在大学力学课上学过狭义相对论，狭义相对论涉及的数学相对简单一些，
可以说是完全学懂的。”之前方舟子博士也自诩“可以系统科普狭义相对论”。但实际上，方舟子博士科普的狭义相对论却犯下了“根据狭义相对论，如果速度超过光速，时间将变为负数”这种低级错误，后来在科学公园老师的帮助下，改掉了明显的算术错误，但积重难返，改了还是错。米娜露莎网友对此写过专文分析，感兴趣的网友可以看看这篇文章，叫做《科普者的错误》。这表明方舟子博士的狭义相对论水平根本就没有入门，做科普只能误导人。这些不是本文的重点，我们以后再来讨论这些问题，此处仅就方舟子博士与科学公园有关的言论做出答复。5. 方舟子博士：宣扬“地心说和日心说一样正确”
这是彻彻底底是造谣了。笔者在《方舟子的物理水平》一文中明确写道：“‘在不同参考系中对地日运动描述不同’与地心说、日心说并无关系，坐标原点并无‘宇宙中心’之意，亦非太阳系中心。”有一位叫做“长胡子的_太监”的网友说得更清楚：“古人把观察的结果表达为绝对的谁绕谁（不允许你提出相反的‘绕’），这和当今物理学所认为的相对的谁绕谁本质显然不同。”如果承认地心说正确，日心说就是错的，反之亦然，不可能说这两个一样正确。方舟子博士倒是坚持日心说，绝对的地球绕太阳，他否认能从其它参考系描述运动。从运动的相对性出发的观点则不同，在地面参考系中是太阳绕地球转，太阳参考系中则是地球绕太阳转，并不坚持说只有某个参考系的观察结果是“真理”，别的都是“假象”。方舟子博士坚持日心说没关系，我们可以慢慢讨论，但总不应该去造谣别人的观点。方舟子博士之前就曾造谣笔者“坚定地认为太阳绕着地球转”，笔者已在《答疑1》中明确辟谣，方舟子博士为何还坚持造谣呢？奉劝方舟子博士少把心思放在造谣上，别以为谎言重复多了就会变成真的，有造谣的工夫，不如多多去体会运动相对性观点与日心说、地心说的不同，实在有不明白的，可以向这位长胡子的_太监网友请教。
6. 方舟子博士：“人原地转一圈就相当于反方向转动整个宇宙一圈”
张局长评：见《答疑1》和评论3。
7. 方舟子博士：……的伪科学、反科学网站“科学公园”之流的欣赏
张局长评：见评论4。
8. 方舟子博士：中国科普现状之可悲由此可见。
张局长评：方舟子博士连运动的相对性都搞不明白，属于应该重修中学物理的水平，却做了“科普作家”，写一些“根据狭义相对论超过光速时间变负”“吸收红光所以是红色”“如果气温低于体温就要防止体热散失”之类的科普文误导人，或是给号称“光速30万千米每小时”“推不动箱子是因为摩擦力大于推力”的劣质科普书站台来毒害小朋友，这才真是可悲的事情呢。
閱讀更多 科學公園 的文章
