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儒勒·凡尔纳的幻想小说中的月球旅行和物体未受引力影响的情节

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:儒勒·凡尔纳的幻想小说举世闻名,许多读者都会回味其中的有趣情节,比如当炮弹飞过地球引力与月球引力相等的那一点之后,炮弹里面的一切东西都失去重力,乘客们只要一跳,就会悬空,不用担心落下来,就像在童话王国一样。继续以儒勒·凡尔纳的小说为例,你一定记得其中的一段情节:被“炮弹车厢”里的乘客扔出去的那只狗的尸体,并没有落向地面,而是不可思议地继续与炮弹同向飞行!

儒勒·凡尔纳的幻想小说中的月球旅行和物体未受引力影响的情节

儒勒·凡尔纳的幻想小说举世闻名,许多读者都会回味其中的有趣情节,比如当炮弹飞过地球引力与月球引力相等的那一点之后,炮弹里面的一切东西都失去重力,乘客们只要一跳,就会悬空,不用担心落下来,就像在童话王国一样。

我们现在已经知道上面的情节真实存在,但是,小说家忽略了一点,炮弹里的人和物体在刚飞出的时候就已经完全没有了重力,并不是经过那个特定点以后才发生的。

这一点似乎令人难以置信,但经过仔细思考以后,一定会有种如梦初醒的感觉,奇怪自己看小说的时候,为什么没有注意到这个如此大的疏忽。

继续以儒勒·凡尔纳的小说为例,你一定记得其中的一段情节:被“炮弹车厢”里的乘客扔出去的那只狗的尸体,并没有落向地面,而是不可思议地继续与炮弹同向飞行!

小说家给这个正确的场景做了正确的解释。

众所周知,在地球引力的作用下,所有物体的加速度相同,所以在真空环境中,所有物体以相同的速度下落。换句话说,炮弹中的乘客在炮弹发射时,由于重力作用,会拥有始终一样的速度,所以炮弹和狗的尸体在飞行轨迹上的每一点都具有相同的速度。也就是说,被扔出去的狗的尸体会保持着同样的速度,与炮弹并驾齐驱,同向而飞。

但下面的一个细节却被作者忽略掉了:既然被扔到炮弹外面的狗的尸体没有落到地上,为什么在车厢里面却能跌落呢?它受到的作用力无论在炮弹里面还是在外面,都应该是保持不变的!所以,狗的尸体在炮弹里面的时候应该悬浮于空,因为它的速度与炮弹的完全相同,在与车厢的相对关系上,它停留在静止状态。

这一原理适用于炮弹里的所有人和其他物体:所有物体在位于飞行轨迹上的每一点时,速度都是相同的,即使停留在没有支撑物的地方,也不会下落,更不会浮起。原本放在炮弹车厢地面上的一把椅子,可以四脚朝天地“放到”天花板上,完全不会跌下来,因为它需要跟着天花板同速前进。同理,炮弹里的人也可以头朝下坐在椅子上,不用担心摔下来,没有作用力能使他下落,只有炮弹速度比人快时,他才会从椅子上摔下来——但炮弹和它里面所有东西的加速度相同,所以根本不可能发生。

在作者的想象中,炮弹里的物体虽然与炮弹一同飞行,但像炮弹没有飞行时一样,需要一个支撑点,这等于忽略了我们上面所说的内容。他没有考虑到,支撑点保持静止时,物体才对其有压力,或者虽然二者同时在移动,但速度不同才会导致压力存在,而二者速度相同时,压力是不存在的。(www.xing528.com)

我们可以说,从炮弹开始飞行的一刹那,炮弹里的人就失去了重力,可以自由停靠了。同理,炮弹里的其他东西也都失去了重力。此时,炮弹里的人可以依据这个特点来判断,自己究竟是在跟着炮弹一同飞行呢,还是仅仅待在一动不动的炮弹里。但在小说中,即使已经飞行了半个多小时,乘客们仍然没有弄清自己是不是在飞行中,还热烈地讨论着这个问题。关于这点,书中有一段描写:

“尼柯尔,我们已经起飞了吗?”

尼柯尔和阿尔唐面面相觑,他们一点儿都没有感觉到炮弹在震动。

“是呀!我们到底有没有在飞行?”阿尔唐又问了一遍。

“我们是不是还静静地停在佛罗里达的地面上,压根没起飞?”尼柯尔反问道。

“也许我们到墨西哥湾的海底下了?”米歇尔幽默地补了一句。

我们可以理解轮船上的乘客发出这样的疑问,但对自由行进的炮弹里的乘客来说,不可能会有这种疑问。因为,轮船上的乘客可以感受到重力,而炮弹里的乘客肯定能感受得到自己是不是消失了重力。

在这个幻想的炮弹车厢里,可以看到各种各样奇怪的现象,一切东西失去了重力,手中放开的物品停留在原来的位置,无论什么物品都保持着平衡,连打翻的瓶子都不会流出水……而这一切细节都被忽略了,否则它们会给这位小说家提供多么丰富的写作材料啊!

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