《趣味物理学》在线阅读——第2章 重力和重量·杠杆·压力（8-14）(3)

2.10　儒勒·凡尔纳怎样描写他的月球旅行以及这旅行应该怎样进行？

　　凡是读过方才提到的儒勒·凡尔纳那部小说的人，一定很愿意回味书里描写炮弹飞过地球和月球的引力相等的一点时候的有趣情形。那儿发生了简直象童话里一样的事情：炮弹里的一切东西都失掉了重量，而那些乘客，只要一跳就会悬空不落下来了。

　　这段描写是完全正确的，但是这位小说家忽略了一点，就是这样的情形也应该在这个引力相等的一点以前和以后发生。我们不难在这里证明，炮弹里的乘客和一切东西，在炮弹刚一飞出的时候就已经完全没有了重量。

　　这一点看起来仿佛叫人难以相信，但是我想你细细一想，一定会奇怪自己为什么对于这样大的疏忽当时竟一点也没有觉察。

　　我们仍旧拿儒勒·凡尔纳的小说来做例子。无疑的，你们一定没有忘记“炮弹车厢”里的乘客怎样把那只狗的尸体丢到车厢外面去，以及他们发现那尸体并没有向地面跌落而是继续跟车厢一同前进的时候那种惊奇的情形。这位小说家正确地描写了这个现象，而且给这个现象做了正确的解释。确实的，大家都知道，所有物体在真空里都是用同样的速度落下：地球引力使所有物体得到了相同的加速度。在现在这一种情形，炮弹车厢和狗的尸体在地球引力的作用下，自然应该产生相同的落下的速度（相同的加速度）；或者，更正确的说，它们从炮筒射出的时候所得到的速度，应当在重力的作用下同样的减低。于是，炮弹车厢和狗的尸体在行进路上的每一点上，速度应该始终是完全相同的。因此，从炮弹车厢里投掷出去的狗的尸体，会继续跟着车厢行进，一步也不落后。

　　但是，这位小说家对于下面一点却没有想到：假如狗的尸体在炮弹车厢外面不会向地面跌落，那么，为什么在车厢里面却会跌落呢？无论它在车厢里面或者外面，它所受到的作用的力量都是相同的呀！因此，狗的尸体即使悬空放在车厢里面，它也应该停留在空中：它有跟炮弹车厢完全相同的速度，因此，在跟车厢的相对关系上，它是停留在静止状态中的。

　　这个道理，对于狗的尸体适用，对于炮弹车厢里的乘客和所有东西也适用：在行进路上的每一点上，它们都跟炮弹车厢有相同的速度，因此它们即使停留在没有什么支持的地方，也就不应该落下。原来是放在车厢地板上的一把椅子，可以四脚朝天地放到车厢的天花板下面不会跌“下”来，因为它要跟着天花板继续向前行进。而乘客呢，也可以“头向下”的坐到这张椅子上，毫不感到有要跌下来的威胁。真的，有什么力量能够使他跌下来呢？因为，假如他跌了下来的话，那就等于说炮弹车厢在空间行进得比乘客更快（否则的话，椅子是不会向地板接近的）。而这是不可能的，因为我们知道，炮弹车厢里的一切东西，都跟炮弹有相同的加速度呀。

　　这一点，小说家没有注意到：他以为在自由行进的炮弹车厢内部的物体，仍旧要压向它们的支点，和炮弹车厢静止不动时候的情形一样。儒勒·凡尔纳忽略了一件事，就是，物体所以向支点施压力，只是因为它的支点是静止不动的，或者虽然在动但不是用同样速度在动；假如物体和它的支点在空间用相同的加速度运动，那么它们就不可能彼此相压了。

　　这样，我们的乘客从旅行开始的最初瞬间起，就已经没有一些重量，而能够自由地在炮弹里的空中停留；同样，炮弹车厢里的所有东西也应该立刻变成完全没有重量的了。根据这个特点，炮弹车厢里的乘客可以确定，他们是在空间很快地前进着呢，还是一动不动地停留在大炮筒里。但是我们的小说家却说，乘客在他们的天空旅行开始以后半小时，还在对一个问题解决不了，就是：他们是在飞行着呢，还是还没有飞出？

　　“尼柯尔，我们可是在飞着吗？”

　　尼柯尔和阿尔唐面面相看，他们没有感觉到炮弹的震动。

　　“真的！我们究竟是在飞着吗？”阿尔唐重复说。

　　“会不会是一动不动地停在佛罗里达的地面上？”尼柯尔问。

　　“还是在墨西哥湾的海底下？”米协尔加了一句。

　　象这一类疑问从海轮上的乘客发出是可能的，但是对于自由行进的炮弹车厢里的乘客，发生这种疑问是没有意义的：海轮上的乘客是仍旧保有他们的重量的，但是炮弹车厢里的乘客却不可能不发现他们已经变成完全没有重量的人了。

　　在这一个幻想的炮弹车厢里，可以看到多少奇怪的现象啊！这是小巧玲珑的一个世界，这儿，一切东西都丧失了重量；这儿，一切东西从手里放开以后，仍旧停留在原来的位置；这儿，一切东西在随便什么情况都会保持着平衡；这儿，打翻了的瓶子也不会有水流泻出来……这一切，《炮弹奔月记》的作者都忽略了，而这些奇怪的现象本来可以给我们这位小说家提供多么广阔的写作材料呀！

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