购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

飞向月球:儒勒·凡尔纳VS真相

如果你读过《从地球到月球》,那你很可能记得那个有趣的段落——它描述了炮弹飞到地月引力平衡点时的情形,奇妙的事情发生了——炮弹内部的所有物体都失去了重量,旅行者自己也飘了起来。

这些描述一点都没错。但儒勒·凡尔纳没有意识到,失重不仅仅发生在他描述的那个位置。炮弹在到达这个位置之前和之后都会失重——确切地说,一旦炮弹开始自由飞行,它就进入了失重状态。

看起来难以置信,对吧?我相信,很快你就会因为自己以前竟然没有注意到这个明显的疏漏而深感讶异。我们还是以儒勒·凡尔纳为例。你应该没忘记,书中的旅行者将死去的小狗抛出舱外,结果惊讶地发现,它跟在炮弹后面继续向前飞,而不是坠回地球。儒勒·凡尔纳对这一现象的描述和解释都是对的。太空中的所有物体以相同的速度坠落,因为引力赋予了它们相同的加速度。所以,在引力的影响下,炮弹和小狗应该获得同样的坠落速度(因为加速度相同)。我们也可以说,在引力的影响下,二者的初速度以相同的速率减小。因此,炮弹和狗应该以相同的速度运动,所以被抛出舱外的小狗仍会跟着炮弹继续飞行。

儒勒·凡尔纳的疏漏在于:既然被抛出去的小狗不会坠回地面,那它在炮弹里面又怎么会掉到地上呢?两种情况下起作用的力完全相同!炮弹内部悬浮在半空中的狗应该维持这种状态,因为它的速度和炮弹本身完全相同,所以它和炮弹相对静止。

大体来说,小狗的情况也同样适用于炮弹里的旅行者和其他所有物体,他们都以同样的速度和炮弹沿着同样的轨道飞行,不会坠落,即使没有任何支撑物可供他们站立、坐下或者躺下。你可以抓起一把椅子,把它翻过来举到天花板上,它也不会“掉下来”,因为它会和天花板一起运动。你也可以头下脚上地坐在这把椅子上,绝对不会摔。归根结底,有什么东西能让你摔呢?如果你真的摔了下去或者飘了起来,这意味着炮弹的速度大于坐在椅子上的你,不然的话,椅子就绝不会飘起来或者摔下去。但这是不可能的,因为我们知道,炮弹内部的所有东西都拥有和炮弹一样的加速度。这就是儒勒·凡尔纳没有考虑到的情况。他以为在太空中,炮弹内部的所有东西还会继续压在地板上,忘了物体只有对静止的支撑物才会产生压力;如果物体和支撑物以同样的速度在太空中飞行,它们之间不会有任何压力。

所以,一旦炮弹开始靠自身的动量飞行,乘坐炮弹的旅行者就会进入完全失重的状态,他们会悬浮在半空中,和舱室里的其他所有物体一样。单凭这一点,旅行者就会立即知道自己是在太空中飞行还是依然停留在炮筒里。但儒勒·凡尔纳却说,在炮弹升空的头半个小时里,乘客们无论怎么努力尝试都没法判断自己有没有起飞。

“尼科尔,我们在动吗?”

尼科尔和巴比康面面相觑,此前他们从未操心过这颗炮弹的事。

“呃,我们真的在动吗?”米歇尔·阿旦也问道。

“或是静静躺在佛罗里达的大地上?”尼科尔说。

“又或者沉进了墨西哥湾?”米歇尔·阿旦继续猜测。

蒸汽船的乘客也许会有这样的疑惑,但太空游客绝不会被这些问题困扰,因为他不可能注意不到自己完全失去了重量,蒸汽船的乘客却没有这种感受。

儒勒·凡尔纳的炮弹内部肯定是个非常奇怪的地方,一个自成一体的小世界,这里的所有物品都没有重量,它们飘浮在空中,停在原地,不管放到哪里都能保持平衡,就连水都不会从倾斜的瓶子里流出去。遗憾的是,儒勒·凡尔纳错过了这个能让他尽情发挥想象力的机会!(如果你对这个问题感兴趣,我们可以推荐你看看A.斯滕菲尔德的著作《人造地球卫星》中的相关章节。) puU+j6PgivKJjtf3JBCmjSDaRFss3y4rf8GJpLr7xo1OE0txolg9S/id1TKzNSN0

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×