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小船从哪里驶来?

想象一下,一条划桨船在湖面上行驶,我们用图11上的箭头 a 代表它的运行方向和速度。有一条帆船在与小船垂直的方向行驶;箭头 b 表示它的方向和速度。亲爱的读者,如果有人问您,这艘船是从哪里驶来的,您当然会立即指出岸上的 M 点。但是,如果问划桨船上的乘客同样的问题,他们会指出一个完全不同的点。这是为什么呢?

图11 帆船和划桨船行进方向是垂直的。箭头 a b 是它们的速度。划船者会看到什么?

这是因为划桨船上的乘客看到的帆船,不是与他们的船行驶路径成直角的。他们都感觉不到自己在运动:他们觉得自己静止在原地,周围的一切都在以自己的速度运动,但方向与他们相反。因此,对他们来说,帆船不仅沿着箭头 b 的方向移动,而且沿虚线 a 往他们小船的相反方向运动(见图12)。帆船的两种运动——实际上和表面上看起来的——都是根据平行四边形规则叠加起来的。所以,小船上的乘客认为帆船似乎是在一个由 b a 组成的平行四边形的对角线上航行的。这就是为什么在乘客看来,帆船不是在 M 点驶离海岸,而是从离小船更远一点的 N 点启航(图12)。

图12 划船的人认为帆船不是垂直驶向他们,而是斜着——从 N 点,而不是从 M 点开过来

当我们跟随地球沿着它的轨道公转并看到星星发出的光时,我们会错误地判断这些光源的位置,就像划桨船的乘客错误地判断帆船的启航地点一样。因此,在我们看来,星星的实际位置似乎在地球运行轨道更往前一点的位置上。当然,与光速相比,地球的运动速度可以忽略不计(小10000倍);因此,星星表现的位移很小。但它仍然可以被天文仪器探测到。这种现象被称为光的像差。

如果您对这样的问题感兴趣,请尝试回答与我们刚才提到的划桨船和帆船相关的问题:

1.帆船上的乘客认为划桨船朝哪个方向运动?

2.帆船上的乘客认为划桨船要行驶到哪里?

为了回答这些问题,您需要在 a 线(图12)上画出一个速度平行四边形;它的对角线会显示,帆船上的乘客认为划桨船似乎在斜向航行,好像要靠岸似的。 eTO3QwBLKQsISJArVShQEfmk1Szon+2Eh1Tttq9hCPjJ7jFb5dQL1wJRcEDHpS0i

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