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1.1 从鸡蛋到宇宙的相对论

一家知名报纸曾转载了美国《科学与发明》杂志提出的这样一个问题:有两个硬度一样的鸡蛋,分别拿在两只手里,用其中一只手里的鸡蛋去撞另一只手里的鸡蛋(图1-1),且两个鸡蛋撞击的部位是一样的。那么,这两个鸡蛋中的哪个会破呢?

图1-1 哪个鸡蛋会破

问题一出,立即引起轰动。大家纷纷写信给杂志社,阐述自己认为正确的答案。有一些人认为是主动撞击的那个鸡蛋会破;也有人不同意这种说法,他们认为去撞的鸡蛋一定不会破。初看这两种说法,似乎都有可能。但是准确的回答让持这两种观点的人都大吃一惊!

通过多次实验得出,两个蛋都有被撞破的可能,只不过主动去撞的那个鸡蛋破的概率更大。

《科学与发明》对实验结果作出了如下解释:“大家都知道拱形物体很能承受外在压力,鸡蛋壳的曲状面就属于拱形。当撞击发生时,那个受到撞击的蛋只受作用在蛋壳外面的力,而主动撞击的鸡蛋不仅受着在外壳的作用力,蛋清和蛋黄这时候也从内部向蛋壳施压。虽说拱形物体很能承受外在压力,但对从拱内来的这种压力承受能力差很多。”

且不说实验结果推翻了大家的两种说法,就是这种讨论方法本身也不正确。大家在讨论的时候说“主动去撞的蛋”是指这个蛋处于运动的状态,而“被撞的蛋”则是静止的状态。事实上,要说清楚这两个蛋哪个“动”,哪个“不动”是不可能的,因为动或不动取决于相对的物体。如果说是相对于地球,那么是对地球的哪一种运动?地球以十种不停的运动存在于宇宙中,这两个蛋也随之做十种运动,至于两个鸡蛋中的哪个在群星中运动得更快些,谁也说不好。就算是翻阅了所有的天文学著作,找到了固定不动的星球来与这两个蛋比较,还是不会有什么结果。因为,所有的星球在银河系中都相对运动着。其实就连银河系相对于其他星系也是处于不断的运动中。

从这个鸡蛋相撞的问题我们竟一路来到了宇宙,虽然没有用这个方法找出“鸡蛋碰撞”的答案,我们却能从中领悟到一个很重要的道理:如果说物体在运动,那就要指出是相对于哪个物体。只要是运动,涉及的至少要有两个物体的相互接近或相互远离。实验中的两个鸡蛋都处于相互接近的运动之中,它们碰撞的结果与大家所说的“动”和“不动”没有关系

上述其实就是“经典力学里的相对论”。这个相对论与“爱因斯坦的相对论”是不同的,千万不要将二者混为一谈。“经典力学里的相对论”是几百年前由伽利略提出的,而“爱因斯坦的相对论”出现在20世纪初。 UQRr7aKJrzmOuEUtPx+jVnWHYvablCN5SU1CZQ2o07v1uruzteg4Wtq1U/bU81fm

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