马赫原理

马赫批判了牛顿的“水桶实验”，提出物体的运动是相对运动，速度、加速度也是相对的；物体所表现的惯性是宇宙中其他物质作用的结果。马赫的精辟见解被爱因斯坦取名为马赫原理。马赫原理提供了凭直觉理解相对性效应的方法，而广义相对论的方法则是高度数学化的。

马赫是奥地利的物理学家和哲学家，是第一个对牛顿的绝对空间和绝对运动作批评的人。

牛顿认为存在着绝对空间和绝对运动，物体的惯性是它自身的属性；如果撤掉了一个物体周围的所有其他物质，那么这个物体将由于它自身的惯性作惯性运动。

马赫的观点是，物体的运动不是绝对空间中的绝对运动，而是相对于宇宙中其他物质的相对运动，因而不仅速度是相对的，加速度也是相对的；在非惯性系中物体所受的惯性力不是“虚拟的”，而是一种引力的表现，是宇宙中其他物质对该物体的总作用；物体的惯性不是物体自身的属性，而是宇宙中其他物质作用的结果。

马赫的精辟见解被爱因斯坦取名为马赫原理。

批判牛顿

关于牛顿的“水桶实验”，马赫在1883年出版的《力学史评》一书中写道：“牛顿的旋转水桶实验只是告诉我们，水对于桶壁的相对旋转不引起显著的离心力，而这离心力是由水对偿转让地球及其他天体质量的相对转动所产生的。如果桶壁愈来愈厚，愈来愈重，直到厚达几英里时，那就没有人能说这实验会得出什么样的结果。”“如果把水桶固定，让众恒星旋转，能够再次证明离心力会不会存在吗？”在马赫看来，根本不存在绝对空间和绝对运动，物体的运动是相对于宇宙中天体的运动；物体的惯性是宇宙中所有天体作用的结果，撤掉一个物体周围的所有其他物质，则无法去判断它作什么运动，因而它也就不再具有惯性。因此牛顿水桶实验中凹行为，并不能区分究竟是水相对绝对空间的转动，还是水相对于众星体的转动，因此也并不能由此得出存在绝对空间的结论，相反地，把水面下凹行为看成是由于水相对于众星体转动，即水桶内壁以外的所有质量的吸引和带动所造成的，则要更自然些。马赫对于我们世界的这种非常独到的哲学见解，对牛顿的绝对空间作了深刻批判。

马赫说，根本不存在绝对空间和绝对运动，是对的；但他说，撤掉一个物体周围的所有其他物质，则无法去判断它作什么运动，则是错的。撤掉一个物体周围的所有其他物质，由于物体本身有多个部分，还可作相对运动。其实马赫没有弄懂：马赫空间=“无”+“有”。马赫为反对绝对空间而提出的解决办法，则是把“无”+“有”的空间作为一件“东西”完全抛弃掉。马赫原理提供了凭直觉理解这些效应的方法，而广义相对论的方法则是高度数学化的。