当你跳起来后,为什么还会落在原地?

让我们将历史追溯到 17 世纪。当人们逐渐接受“地球是运动着的” 这一事实时,那些抱怀疑态度的人就会提出异议。他们说,既然地球是转动着的,那么当一个人跳起来再落到地面上时,就该落到和他起跳位置不同的地方;若将一个小球抛到空中,当它落下时,落点和抛起点就会有一段距离;同理,如果鸟儿从鸟巢里飞出,它也将无法再找到原来的路径。而事实上,诸如此类的现象并没有发生。所以这些人认定地球是静止不动的。

这些异议似乎很有道理。所以,当你获知地球是运动着的概念时, 你就会苦思冥想,以便反驳这种观点。

假设你坐在靠近两个车厢连接处的座椅上,而你的朋友坐在了连接通道的另一侧,当火车停在车站上,你们又无事可做时,可以拿一个球抛来抛去,你准能够接到对面抛来的球,还会把球抛回到对面朋友的手中,做到这一点显然并不难。现在假设火车并非停在车站上,而是平稳地行驶着,车速为每小时 96 公里,你将球再抛给对面的朋友,那么运动着的火车会不会对这个在空中飞行的球产生什么影响呢?即球可能飞不到你朋友的手中,而是击中了他后面的座椅呢?不,不会的,这个球运行的结果将无异于火车静止时的结果。如果你能认真地想一想,充分利用你对这个世界的了解和认识,你就能解释上面事实,无需你亲自去实践它(这种用想象代替实际的操作,科学上称之为“思维实验”)。

为什么在疾驶的火车上抛球与在静止的火车上抛球都是那么容易被对方接住呢?原因在于火车行驶在铁轨上时,火车上的一切物体也在以同样的速度运动着,其中也包括你和你的朋友,你周围的空气,以及你向对面抛出的小球。正因为所有的物体都是以相同的速度向前运动,那么无论 96 公里的车速还是零公里的车速又有什么区别呢?

地球赤道位置上的运转速度是每小时 1600 公里,你、我、空气以及某个被抛出去的小球也都以同样的速度随之运动着。因此,你可以在任何地方玩棒球,而不必考虑地球的转动所造成的影响。

当然,古时候并没有火车,因此伽利略采用了不同于亲自实践的“思维实验”去验证上述事实:假设你是在一艘顺风行驶在海面上的轮船上, 如果你爬到主桅杆上,向下掷出一只笔或一件船上的工具,在它下落的过程中,船还在继续行驶中,当它落到与甲板有同一水平面的海上时, 船早已驶到前面去了,这个工具就该落到船后方的海水中了。但是,不管是哪条船,也不管是哪位水手,当工具从桅杆上被抛下时,按照常规它并不是掉在海里,而是掉到桅杆的底部,尽管工具下落时船还在向前行驶着。

于是,这种见解驳斥了地球并不运动的说法,事实上没有人能够找出更充分的例证来否定地球是在转动的这个事实。地球在转动,这是千真万确的。