牛顿在他的传世名著《数学的自然哲学原理》的开篇中，提出了一个假想实验，把一只装了一半水的桶用绳子吊起来，按住桶，把绳子搓上麻花以后松手，桶开始旋转，麻花结渐渐松开，水桶继续旋转，绳子反向绞起了麻花，随着水桶越转越慢，直到某一瞬间停止，水桶再反向转起来，这就是著名的“牛顿桶”。

牛顿通过实验得出结论：一、相对外面物体不动时，水面是平的，反之水面是凹的，水面是平还是凹陷，与水相对周围物体是否运动有关；二、水面是平还是凹陷与水相对桶的运动无关。随后牛顿在《数学的哲学原理》中写道：“绝对空间永远保持原样不动，这是它与外界无关的自身本性。”

乔治·伯克利、恩斯特·马赫都提出了质疑，认为牛顿的结论既不可证明，也不可能证伪，所以“牛顿桶”实验不可能这么简单地证明存在有“绝对空间”。爱因斯坦也赞同马赫的反驳。

令人没有想到的是，由英国物理学家埃沃瑞特主持的现代版的“牛顿桶”即“测地漂移实验”和“惯性参照系拖拽实验”在科学实验中再度出现。在长达45年间，历经两代人的接替之下，现代版的“牛顿桶实验”终于在2005年8月14日这一天完成数据的采集。相关论文于2011年5月发表在《物理学评论杂志》上。实验以现代版的方式最终证实了马赫当初的预言。

在300多年前，牛顿提出了“牛顿桶”假想实验，本意是要论证“绝对空间”的存在，令他没有想到，这“一石激起千重浪”，引发了物理学界甚至数学和哲学界的持久争论，争论的结果反而使人们摆脱了牛顿“绝对空间”的束缚，更触发了爱因斯坦新引力论思想的形成，为物理学等学科的发展起到了巨大的推动作用。

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