观察者都证实了球从外壳弹跳的客观现实，因此，无论选择哪个参考系，空间站的旋转都是一个“绝对的”客观事实。]]
在物理学中，绝对旋转的概念——即与任何外部参考无关的旋转——是关于相对论、宇宙学和物理定律本质的争论话题。
绝对旋转的概念要想具有科学意义，就必须是可测量的。换句话说，观察者能否区分被观察物体的旋转和自身的旋转？牛顿提出了两个实验来解决这个问题。一个是水桶实验，研究离心力对水桶中旋转水面形状的影响；这与载人航天方案中提出的旋转引力现象类似。第二个实验是离心力对连接两个绕其质心旋转的球体的绳子张力的影响。
经典力学
牛顿水桶论证
液体（密度较大的无色液体和密度较小的橙色液体）绕垂直轴旋转的界面是一个向上开口的圆抛物面。]]
牛顿认为，水面的形状可以指示水相对于绝对空间是否存在绝对旋转：旋转的水面是曲面，静止的水面是平面。由于旋转的水面是凹面的，如果你看到的水面是凹面的，而你感觉不到水在旋转，那么你实际上是在随着水旋转。
在与水同向旋转的参考系中，水面呈现凹陷，这是因为水面在该参考系中看起来是静止的，理应呈现平坦的表面。因此，观察静止水面的观察者需要离心力来解释水面为何是凹陷的而不是平坦的。离心力将水推向水桶的侧壁，使其越积越深。当水继续向上堆积所需的克服重力的功与离心力提供的能量相等时，堆积就会停止，而离心力在半径较大时更大。
如果你需要用离心力来解释你所看到的现象，那么你就是在旋转。牛顿的结论是旋转是绝对的。
其他思想家认为，纯粹的逻辑表明只有相对旋转才有意义。例如，贝克莱主教和恩斯特·马赫（以及其他一些人）认为，重要的是相对于恒星的相对旋转，恒星相对于物体的旋转与物体相对于恒星的旋转具有相同的效果。 牛顿的论证并没有解决这个问题；然而，他的论证可以被视为确立了离心力，并以此作为我们实际理解的绝对旋转的操作性定义的基础。
旋转球体
牛顿还提出了另一个测量旋转速度的实验：用一根绳子连接两个绕其质心旋转的小球，绳子上的张力不为零。绳子上非零的张力表明小球在旋转，无论观察者是否认为它们在旋转。这个实验原理上比水桶实验更简单，因为它不需要考虑重力。
除了简单地回答“是”或“否”之外，我们还可以计算自身的旋转。具体来说，首先测量球体的旋转速率，然后计算与该速率相对应的张力。将计算得到的张力与测量得到的张力进行比较。如果两者一致，则说明我们处于静止（不旋转）参考系中。如果两者不一致，为了使两者一致，必须在张力计算中考虑离心力；例如，如果球体看起来是静止的，但张力不为零，则全部张力都源于离心力。根据所需的离心力，我们可以确定自身的旋转速度；例如，如果计算得到的张力大于测量值，则说明我们正以与球体相反的方向旋转，并且差异越大，旋转速度越快。
导线中的张力就是维持旋转所需的向心力。对于实际旋转的观察者而言，他们感受到的不仅是向心力，还有自身惯性产生的物理效应。这种由惯性产生的效应被称为反作用离心力。
惯性效应是否归因于虚构的离心力，这是一个选择问题。
相对论
狭义相对论
1913年，法国物理学家乔治·萨尼亚克进行了一项与迈克尔逊-莫雷实验类似的实验，旨在观察旋转效应。萨尼亚克设计这项实验是为了证明发光以太的存在，而爱因斯坦在1905年提出的狭义相对论已经否定了这种以太的存在。
萨格纳克实验以及后来的类似实验表明，以恒星为静止参考点时，地球表面上的静止物体每自转一周就会自转一周。由此得出结论：自转是绝对的，而非相对的。 [需要引用]
广义相对论
马赫原理是爱因斯坦给一个通常被认为是物理学家和哲学家恩斯特·马赫提出的假设起的名字。
其核心思想是，旋转参考系的局部运动是由宇宙中物质的大尺度分布决定的。马赫原理指出，存在一条物理定律，将遥远恒星的运动与局部惯性系联系起来。如果你看到所有恒星都在你周围旋转，马赫原理表明，存在某种物理定律，使你感受到离心力。该原理通常以较为模糊的方式表述，例如“宇宙中的质量影响着我们这里的惯性”。
爱因斯坦考虑的例子是旋转的弹性球体。就像旋转的行星在赤道处隆起一样，旋转的球体也会根据其旋转而变形为扁球体。
在经典力学中，对这种形变的解释需要在椭球体不旋转的参考系中引入外部原因，而这些外部原因在经典物理学和狭义相对论中可以被视为“绝对旋转”。 在广义相对论中，则不引入任何外部原因。旋转是相对于局部测地线的，由于局部测地线最终会传递来自遥远恒星的信息，因此相对于这些恒星似乎存在绝对旋转。
参见
- 绝对时间和空间
- 马赫原理
- 傅科摆
参考
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