下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
你有没有注意到，我们在乘坐电梯时，电梯刚下降那会，我们会感觉到身体似乎变轻了，就像跌入无底深渊一样？这就是失重的感觉。在电梯刚下降的一瞬间，脚下的地板开始降落，而作为乘客的我们，还来不及获得与地板同样的速度，这就使得我们无法对地板施加压力，因此会感觉到体重减轻了很多。但一瞬间后，进行自由落体的我们就会追上匀速运动的电梯，我们身体会重新给地面施加压力，从而恢复到正常的体重。
这里有一个有趣的实验。我们将一个砝码绑在弹簧秤的钩子上，然后把弹簧秤快速放下，注意观察弹簧秤的示数（为方便观察，可以将一小块软木塞插进弹簧秤的缝隙里，观察它是如何移动的）。你会看到弹簧秤上指示的数值比砝码的实际质量要小得多。如果把手松开，让弹簧秤和砝码自由落下，你会惊奇地发现，在它们下落的过程中，弹簧秤上的示数变成了0，砝码的质量将彻底消失。
即使是最重的物体，在做自由落体运动的时候，它的质量也会变为0。道理很简单：“质量”是一种力，是物体对悬挂点的拉力，或者是对支撑点的压力。而在物体自由下落的时候，它对弹簧秤是没有一点拉力的，因为物体与弹簧秤在一起下落，此时，物体也没有压着任何东西。所以自由下落的物体称不出质量，问物体那时的质量是没有意义的。
早在17世纪，力学理论的奠基者伽利略就曾说过：“我们能够感受到肩上物体的质量，是因为我们在努力不让物体从肩上掉下来，但如果我们与这个物体一起下落，它就没办法压到我们，我们就感觉不到它的质量了。这就好比我们拿着一根长矛追杀一个人，如果那个人也在以同样的速度向前奔跑，我们是刺不到他的（前提是长矛没有扔出去）。”
图24 坠落时的物体是失重的
下面做个简单的实验来验证一下这个观点。如图24所示，把一个核桃夹子放到天平的一端，夹子的一端平放在托盘中，另一端用细线悬挂在天平的挂钩上。天平的另一端放置砝码，使两边刚好平衡，然后点燃火柴将细线用火柴烧断，挂在挂钩上的半支夹子就会掉在托盘上。这时候天平会发生什么变化呢？在核桃夹子下落过程中，天平是继续保持平衡，还是向哪边倾斜呢？我想现在的你应该是能给出正确答案的，因为你已经知道了在自由下落中的物体是没有质量的，所以在那一瞬间，放夹子的那一边一定会升起来。其实道理很简单，用线挂起的那只夹子，虽然和另一端是连着的，但绳断的一瞬间，与之静止不动时相比，对托盘上的那一半夹子产生的压力还是要小很多的，所以在那一瞬间夹子的质量也会减小，自然那一侧的托盘就会向上升起了。这就是著名的罗森堡实验。