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儒勒·凡尔纳笔下的月球之旅:引力的奇幻力量

时间:2023-11-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:前面我们提到了儒勒·凡尔纳的《炮弹奔月记》,小说里描绘的有趣情节简直就像童话:炮弹飞行到地球和月球的引力相同的地方,所有的东西都会失去重量,人会从炮弹里跳出来,悬在空中,不需要任何支撑。更准确地说,他们在炮弹射出时获得的速度,在地球引力的作用下逐渐减少,但减少的速率应当是完全一样的。尼柯尔跟阿尔唐面面相觑,他们都没有感受到炮弹的变化。阿尔唐重复地问道。

儒勒·凡尔纳笔下的月球之旅:引力的奇幻力量

前面我们提到了儒勒·凡尔纳的《炮弹奔月记》,小说里描绘的有趣情节简直就像童话:炮弹飞行到地球和月球的引力相同的地方,所有的东西都会失去重量,人会从炮弹里跳出来,悬在空中,不需要任何支撑。这里的描述是完全正确的,只是有一点需要注意:在炮弹飞行的过程中,炮弹里的人和所有物体一直都处于失重的状态,这一点很容易证明。

乍一听似乎难以置信,可仔细想想,你可能就会想:为什么这么大的疏忽,自己以前没有发现呢?如果你还记得小说里的内容,那么这个情节你肯定不会忘记:

炮弹里的乘客把一只狗的尸体扔到炮弹外面,尸体并没有落向地面,而是继续和炮弹同向飞行,乘客都惊呆了。

作者描述的这一场景没有问题。我们知道,在真空的环境里,由于地球引力的作用,使得所有物体下落的速度或加速度都相同。更准确地说,他们在炮弹射出时获得的速度,在地球引力的作用下逐渐减少,但减少的速率应当是完全一样的。所以,炮弹和狗的尸体,在飞行轨迹上的每一点都保持着相同的速度。那就是说,从炮弹里扔出去的尸体,会随着炮弹飞行的方向,以同样的速度跟着炮弹飞行,不会落后。

显然,作者忽略了一个细节:狗的尸体从炮弹里扔出后,没有落到地面上,可为什么在炮弹里面却下落了呢?无论是在炮弹里面还是外面,它受到的作用力都是相等的。所以,尸体在炮弹里应当悬浮在空中,而不是下落。因为它的速度和炮弹相同,如果以炮弹作为参照物的话,那它应该是静止的。

如果这一原理适用于狗的尸体,那么对于乘客的身体和炮弹内的所有物体而言,它同样也适用。在整个飞行的过程中,所有物体的速度都相同,就算没有东西支撑,它们也不会浮起和落下。如果有一把椅子倒放在炮弹的顶部,它同样不会下落,因为它和炮弹的速度相同。乘客们可以头朝下坐在这把椅子上,而不会掉下来,因为没有力量可以使它下落。反过来思考一下:如果人从上面落下来,说明炮弹的速度比人的速度快,否则人就不会下落。但这是不可能的,炮弹和它里面的物体都具有相同的速度。

作者没有注意到这一点,他想象炮弹里的所有物体虽然跟炮弹一起飞行,但依然需要一个支撑,就像炮弹没有飞行时一样。他忽略了一件事,物体之所以对支撑点有压力,是因为支撑点保持静止。或者说,就算支撑物在移动,但二者的移动速度不同。倘若二者的速度相同,压力也就不存在了。

这就是说,从炮弹动力关闭的那一刻起,炮弹里的人就不再具有重量了,他们可以自由地悬浮在炮弹的空间内,炮弹里的其他物体也是一样。据此,炮弹里的人可以判断,自己是跟随炮弹一起飞行还是待在炮膛里一动不动。可是,在作者的笔下,炮弹飞行半小时后,人们依然在讨论这个问题,并不清楚自己是否已经在飞行。(www.xing528.com)

“尼柯尔,我们在飞行吗?”

尼柯尔跟阿尔唐面面相觑,他们都没有感受到炮弹的变化。

“是啊,我们真的在飞吗?”阿尔唐重复地问道。

“我们不会还停在佛罗里达的地面上吧?或者,我们在墨西哥湾的海底下?”

如果是轮船上的乘客这样问,倒是情有可原,可对于炮弹里的乘客来说,提出这样的问题就没有意义了。因为,轮船上的乘客能感觉到自身的重量,而炮弹中的乘客却不可能感觉不到他们已经完全处于失重状态。

不得不说,在这部科幻小说中,作者忽略了很多细节。不然的话,这些细节可以成为非常棒的写作素材,通过飞行的炮弹,我们能够看到许多奇怪的现象。在这个不同的世界里,所有东西的重量都会消失,所有的东西一旦放手,就会停在刚刚放手的地方;无论在什么地方,都很容易找到平衡;哪怕是瓶子被打翻了,里面的水也不会流出来。

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