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在一列从甲地开往乙地的列车上，是否有一个点或者一些点，对于静止不动的路基来说是朝着相反方向，即从乙地到甲地运动呢？这个问题值得人们认真思考。也许在某些时刻列车的车轮上会有这样的点存在，但是它究竟在哪个位置呢？
我们用一个小实验来寻找这些在列车行驶过程中向后退的点。首先我们把一根火柴固定在一个比较小的圆形物体上，比如硬币或者纽扣等，使这根火柴沿着圆形物体的半径，并且留有一部分超出圆形物体的边缘，将突出来的部分视作点 F ， E ， D 。然后，我们再将这个不大的圆形物体抵在直尺上的点 C 上（见图1－6），让它开始从右向左滚动，然后观察点 F 的运动轨迹。经过仔细观察你就会看到， F 、 E 、 D 等点并不是向前运动的而是向后运动的。距离圆形物体边缘越远，向后移动的现象就越明显（图中 D 点移动到 D′ 点处）。
图1－6 当硬币向左移动时，火柴露出硬币外面的部分 F 、 E 、 D 各点向反方向移动
在实验中，火柴探出来的部分同火车轮缘的各点相同，所以我们不难发现在列车从甲地向乙地行驶的过程中，对于路基来说，火车轮缘的各点是做反向运动的。虽然这一事实有悖于常理，但是却真实存在，图1－7和图1－8清楚地解释了产生这种现象的原因。
图1－7 当火车轮向左移动时，轮缘下部向右，即向反方向移动
图1－8 上图是滚动车轮上的每一点画出的曲线，下图是火车车轮凸出部分上的各点所画的曲线
假设你站在岸上，一艘划艇出现在湖上，图1－9中的箭头 a 表示了划艇的运动方向和速度。这时一艘帆船横向驶过来，箭头 b 表示帆船的运动方向和速度。对于你来说，那艘帆船是从哪里驶过来的呢？
划艇上的人看到帆船不是横向而是斜向朝他们驶过来的，即帆船的出发点不是 M 点而是 N 点。
只要你稍加思考就能给出答案：是岸边的 M 点。然而对于划艇上的人来说，帆船并不是从 M 处驶来的而是从较远的 N 点驶来（图1－9）。因为对于划艇上的人来说，帆船的运动方向同自己所在的船的航向并不是一个直角，而且，因为感受不到自身的运动，所以在他们眼中周围的事物是在以他们行驶的速度向相反的方向运动。所以他们看到的情形是，帆船不仅沿着箭头 b 的方向移动，还沿着虚线箭头 a 的方向移动。帆船实际的运动和划艇上的人感觉的运动方向构成了一个以 a 和 b 为邻边的平行四边形，并且让划艇上的人认为它应该是沿着这个平行四边形的对角线运动的，从而把帆船的起点看成 N 点。
图1－9 帆船沿着与划艇航向垂直的方向行驶（箭头 a 和 b 表示运动方向和速度），划艇上的人看到帆船是从哪个方向来的呢
当然，其他的视觉误差也存在于生活中，比如当我们随地球运行时看到的各个星体发出的光线后判断遇到的星体位置时，常常就犯和划艇上的人同样的错误，认为星体在地球运行的方向上向前移动，然而事实并非如此，地球运行的速度远远要小于光速，大概是光速的万分之一。正是这样的差距让我们误以为星体接近于静止，但是通过天文仪器观测的话，人们能够清楚地看到这种位移。这样的现象被称为光行差。
如果这种现象让你十分感兴趣，不妨请你在帆船问题的既定条件下再试着回答下列问题：
（1）在帆船上的乘客看来，划艇正在朝什么方向前进？
（2）在帆船上的乘客看来，划艇正在划向什么地方？
在回答这两个问题时，你需要在 a 线上（图1－9）画出表示速度的平行四边形，这个平行四边形的对角线就是帆船上的乘客眼中划船的运动轨迹。对于帆船上的乘客而言，划艇正在慢慢斜着靠岸。
