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儒勒·凡尔纳笔下的月球之旅

读过前面正文提到的儒勒·凡尔纳那本科幻小说的人,应该对书中那些有趣的情节记忆犹新,比如炮弹飞到地球和月球引力相等的位置时,所有的东西都处于失重的状态,人们可以没有任何支撑地飘浮在空中。

这种描述没有问题,但儒勒·凡尔纳没有提到的一点是,失重不止发生在等引力点,而是从开始发射后,炮弹内的物体及人就一直处于失重的状态。

这听起来有点不可思议,我们再举一个该小说中的例子。书中有一个情节:炮弹里的乘客把一只狗的尸体扔到了炮弹外面,但尸体并没有落向地面,而是继续和炮弹保持同一个方向飞行,乘客们看到了这一场景后都惊呆了。

作者非常科学地描述了这一场景。的确如此,在真空中,物体都以相同的速度下落,因为地心引力赋予了每个物体相同的加速度。所以,由于重力的原因,炮弹和狗的尸体都会有相同的飞行速度。或者说,它们的初始速度在地球引力的作用下不断减小,但减小的速率应该是一样的,所以从炮弹里扔出去的尸体,会朝着炮弹的方向,以同样的速度飞行。

但儒勒·凡尔纳忽略了一点:如果狗的尸体被扔出去后没有再掉回地球,为什么它在炮弹内却会跌落呢?这两种情况下,它所受到的作用力是相同的。在炮弹中的狗应该是悬浮在空中的,因为它的速度和炮弹完全相同,如果以炮弹为参照,这两者是保持相对静止的。

对于炮弹里的人和物体,这一道理也同样适用。整个飞行过程中,所有物体速度都和炮弹相同,即便没有东西支撑,它们也不会掉落下来。你可以拿一把椅子把它翻转后再举起来,松手后这把椅子也不会掉下来。你也可以就这么倒坐在椅子上,却不会摔下来。那到底是什么能让人掉下来呢?如果人掉下去,就意味着炮弹的飞行速度比坐在椅子上的人速度更快。但这是不可能的,因为我们知道,炮弹里所有的物体都与炮弹有着一样的加速度。而作者没有考虑到这一点,在他的想象中,炮弹里的物体虽然与炮弹是一起飞行的,但仍然像炮弹没有飞行时一样,向支撑点施加压力。他没有注意到物体之所以对支撑点有压力,是因为支撑物是静止不动的。而如果这两者都在以相同的速度移动,它们就不会对彼此施加任何压力。

所以,在炮弹发射的瞬间,炮弹里的人就都没有质量了,他们可以在炮弹里自由地飘浮。准确地讲,炮弹里的所有物体都是失重的。根据这个特征,炮弹里的人就可以判断自己是停在原地还是随炮弹起飞了。而在书中,作者却描述了这样一个场景:炮弹飞行半小时以后,乘客们还在讨论一个问题——他们是否已经起飞了?

“尼科尔,我们是在飞着的吗?”

尼科尔与巴尔康面面相觑,他们都没有感受到炮弹的震动。

“我们真的已经在飞着了吗?”米歇尔·阿丹重复地问道。

“我们会不会还在佛罗里达的地面上一动没动呢?”尼科尔问道。

“还是在墨西哥湾的海底呢?”米歇尔·阿丹又问。

如果是坐在轮船里的乘客问出这样的问题不足为怪,但对于飞行中的炮弹里的乘客,发出这样的疑问就不科学了,因为他们不可能感受不到自己质量的变化,而轮船上的乘客质量是没有什么变化的。

这个幻想的炮弹车厢无疑是很奇特的,在这个小小的世界里,物体没有质量,可以自由地飘浮,或者停留在某个地方。在这里,物体无论被放置到什么地方都可以保持平衡,水也不会从倾斜的杯子里流出来……但这一切,都被儒勒·凡尔纳给忽略了,这些惊人的现象本可以成为非常精彩的创作素材! RqV5dRA4xa4IkvsjNnqo9JNOGkasI06R95VvtCnQqJN852OGDgq6k0WOM5rEIxTL

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