趣味力学中的鸡蛋相撞实验：哪只会破？

你双手中分别拿了一只鸡蛋，假设两只鸡蛋有着相同的硬度，用其中的一只去撞击另一只（图1-1），而且相撞的是两只鸡蛋的同一部位。请问被撞破的鸡蛋是哪一只呢？

图1-1　撞破的会是哪一只

美国的《科学和发明》杂志在几年前提出了这个问题。杂志上给出了确定答复：依据实验，“运动着的鸡蛋”被撞坏的概率比较大，也就是说，是用来撞击的那只鸡蛋。

有关这种说法，该杂志解释为：鸡蛋的外壳不是平面的，两只鸡蛋相互撞击时，那只被撞击的鸡蛋所受到的作用力，是施加在鸡蛋壳的表面的；所有人都明白，所有的外表像鸡蛋壳一样的拱形的物体，承受外界压力的能力是很强的。可是，去撞击的鸡蛋所受到的力，就会产生完全不同的情况。在这个实验中，去撞击的鸡蛋内部的蛋黄和蛋清，在相互撞击的一瞬间，是要产生对外壳的压力的。这种压力对拱形物体的破坏力，要比外来的压力对物体的破坏力强烈得多，所以鸡蛋壳就会被撞破了。(www.xing528.com)

当列宁格勒（今圣彼得堡）一种销量非常大的报纸上登载了这个题目之后，五花八门、千奇百怪的答案四面飞来。

有些人认为去撞击的那只鸡蛋一定被撞破；另外有些人认为这只鸡蛋不会被撞破。两方给出的理由好像都没有错误，但两种回答都不正确！两只相互撞击的鸡蛋哪一只会被撞破，是根本不可能用推断来证明的，因为无论是去撞击的鸡蛋还是被撞击的鸡蛋，它们之间是没有什么区别的。我们不可以突出去撞击的鸡蛋是运动的，而另外的一只是静止的。我们说它静止——是相对什么参照物来说呢？如果说参照物是地球，那么，我们应当明白，我们的地球自身在诸多的行星间并不是静止的，而是一直以多种不同的运动形式运动着的呀！被撞击的鸡蛋同去撞击的鸡蛋两者也都做着同样的多种运动。假如印证两只鸡蛋的命运只是依据动和静，就只有在所有的天文学著作里，找到相互撞击的两只鸡蛋中的每一只和固定不动的星球相对运动的根据。但是，即便这样，还是行不通，因为所有我们看到的星球没有静止的，由它们组成的整体——银河系，相对于其他星系也是运动的。

瞧，蛋壳撞击的讨论竟把我们的话题扯到了广袤无边的星系空间去了，可是这并没有接近我们所要的答案。事实上，应当是接近了的，如果说通过这次星空旅行，我们有所收获，这收获便是一个重要的真理被呈现在我们面前：我们只说一个物体在运动，而没有指出是相对于哪一个物体而言的话，那就等于没有说。就一个单独的物体来说，是没办法讲运动的。只要是讲运动，就必须要有两个或两个以上的物体——彼此接近或是彼此远离。以上两个相互撞击的鸡蛋，都是运动着的，它们是在彼此接近——就运动来说，我们只能这样说。要说撞击的结果，不能因为我们自己的喜好说一只是静止的、一只是运动的而有所差异。

匀速运动和静止的相对性，伽利略在300 多年前第一个提了出来。读者应当区分这是“经典力学的相对论”而不是“爱因斯坦的相对论”。我们在20 世纪初提出的“爱因斯坦相对论”是对“经典力学相对论”的进一步发展。