下面，我要虚构一段牛顿在剑桥大学给物理系的新生们授课的场景。有史料表明，牛顿的讲课水平烂得出奇，据说在他的课堂上，常常到第一节课结束时，座位上的学生已经寥寥无几，牛顿只好对着空荡荡的教室快点把剩下的内容讲完，然后匆匆回到实验室做研究。以至于后来牛顿把每节课的时间减少到15分钟，这样才不至于要对着空气讲课。可见，牛顿实在不能算得上一个称职的老师。但为了让各位可敬可爱的读者能坚持看下去，我尽可能地要把牛顿的这个短板补上，把课讲得有趣一点。特别申明，场景和对话纯属虚构。

牛顿：“同学们，上课了！下面开始点名。Tom，ok；Jerry，ok。嗯，不错，今天来了两个，比昨天多了一个。今天我们要讲的是时间、空间和运动。

“我们假设有一艘船正以10米/秒的速度开着（画外音：船，怎么又是船，我说你就不能新鲜点吗？换个火车啥的。唉，我也不想啊，那个时代没有火车、飞机、火箭，能开的东西不是马车就是船，所以那会儿的物理学家一说起运动，就只能说船，但我跟你保证我们这本书的后面不但有飞机还有宇宙飞船，包你过瘾）。Tom，现在我把你扔在船尾，你以1米/秒的速度朝船头方向走动。Jerry，你站在岸上，我想问一下，Tom在你眼里的速度是多少？Jerry，Jerry，这才刚开始你怎么就打瞌睡了，振作点，这还有读者呢！好吧，Jerry，看在你这么诚恳地看着我的分上，我就不难为你了。

“我们可以利用伽利略变换式很容易地算出，在Jerry的坐标系里面，Tom的移动速度是船的移动速度加上Tom自己走路的速度，也就是10+1＝11米/秒。

“那么，问题一：如果Jerry自己在岸上用2米/秒的速度和船做同方向运动，在Jerry眼里Tom的速度是多少呢？问题二：如果Jerry和船做着反方向运动，在Jerry眼里Tom的速度又是多少呢？

“我们再次利用伽利略变换，可以算出，问题一是10+1-2＝9米/秒，问题二是10+1+2＝13米/秒。Tom and Jerry，你们的老师我如此婆婆妈妈啰啰唆唆地问你们这些看似很无聊的问题，是希望你们能自己总结出速度合成的规律，给出速度合成的定律。怎样，你们两个谁先表现一下？”

Tom举手，说：“教授，我知道了，假设A的速度是v，B的速度是u，那么他们的相对速度w的公式是：

w＝v±u

“取加号还是减号关键看两个速度的方向，如果一致就取减号，否则取加号。”

牛顿：“非常好。那么，Jerry，你同意Tom的结论吗？”

Jerry：“我完全同意，教授。我想补充说明的是，速度到底是多少，绝对不能脱离参考系，同样运动的物体，在不同的参考系中，速度是完全不一样的。比如，在我眼里Tom的速度是11米/秒，但是如果从一个站在太阳上的人眼里看来，Tom的速度还得再加上地球绕太阳运行的速度。”

Tom：“我再补充一句，当我们说某某的运动速度是v的时候，必须先设定该速度的参考系，否则就会失去物理意义。按照这个道理，世界上也不存在绝对的速度快慢。当我站在船上，Jerry站在岸上，在船上飞舞的苍蝇眼里，Jerry运动得比我快；反过来，在岸上飞舞的苍蝇眼里，我运动得就比Jerry快。”

牛顿：“说得很好，你们两个今天果然精神多了，有观众和没有观众真是不一样啊。但是接下来我要问你们一个有深度的问题了，请问，什么东西可以做参考系？”

Tom和Jerry异口同声：“任何东西都可以做参考系。”

牛顿：“很好，那空间本身是不是也可以做参考系？”

Tom和Jerry：“呃……这个，还真是没想过这么深奥的问题。”

牛顿：“请你们想象一下，宇宙中充满了空间，宇宙延伸到哪里，空间就延伸到哪里。这个巨大的空间本身代表的就是宇宙的母体，处处均匀，永不移动，所有的东西，天上的星星，地上的蝼蚁，我们所居住的地球都在这个空间中运动。如果把空间本身看作是一个参考系，这个参考系就是一个‘绝对空间’，所有物体在这个参考系中的运动速度就是一种‘绝对速度’，它们就可以比较快慢了，我们会发现，原来地球的绝对运行速度比太阳的绝对速度要快。”

Tom：“教授，您的这个思想真是太深刻了，学生佩服。”

Jerry：“可是，我还是有点无法理解。”

牛顿：“Jerry，在上帝的眼里，我们的宇宙就像一个巨大的玻璃球，玻璃球中充满了水，水安安静静地待在那里，没有一丝一毫的流动。太阳星辰和我们就像水中的鱼儿一样在里面游动，鱼儿感受不到水的存在，我们也同样无法感受到空间中的某样实体的存在。亲爱的Jerry，就像水充满这个宇宙大玻璃球一样，我们的宇宙也被一种叫作以太的物质充满，宇宙万物的运动都相对于这个以太有一个绝对速度。你能理解了吗，亲爱的Jerry？”

Jerry：“是的，教授，我理解了。但是，您说的这个以太总是让我心里有点不安，因为它无法被我们感受到，根据我们老家奥卡姆很流行的一句话来说，似乎这样的东西就跟没有是一样的。教授，您能设计一个实验来证明绝对空间的存在吗？”

Tom：“我说Jerry，你是不是想多了，教授是多么伟大的人，他的思想还能有错吗？”

牛顿：“不，Tom，别这么说，我可不是胡克（另一位著名的英国科学家，发现了胡克定律，也就是弹性定律。胡克与牛顿一生争执不断）那个小矮子，不容得别人质疑。我是站在巨人肩膀上的人，当然比胡克那个小矮子看得远点，哈哈哈。Jerry，你提的问题很好，我已经想到了一个思维实验来证明绝对空间的存在。”