1.8 這不是玩笑話

在一列從甲地開往乙地的列車上，是否有一個點或者一些點，對于靜止不動的路基來說是朝著相反方向，即從乙地到甲地運動呢？這個問題值得人們認真思考。也許在某些時刻列車的車輪上會有這樣的點存在，但是它究竟在哪個位置呢？

我們用一個小實驗來尋找這些在列車行駛過程中向后退的點。首先我們把一根火柴固定在一個比較小的圓形物體上，比如硬幣或者紐扣等，使這根火柴沿著圓形物體的半徑，并且留有一部分超出圓形物體的邊緣，將突出來的部分視作點F, E, D。然后，我們再將這個不大的圓形物體抵在直尺上的點 C 上（見圖1-6），讓它開始從右向左滾動，然后觀察點F的運動軌跡。經過仔細觀察你就會看到，F、E、D等點并不是向前運動的而是向后運動的。距離圓形物體邊緣越遠，向后移動的現象就越明顯（圖中D點移動到D′點處）。

圖1-6 當硬幣向左移動時，火柴露出硬幣外面的部分F、E、D各點向反方向移動

在實驗中，火柴探出來的部分同火車輪緣的各點相同，所以我們不難發現在列車從甲地向乙地行駛的過程中，對于路基來說，火車輪緣的各點是做反向運動的。雖然這一事實有悖于常理，但是卻真實存在，圖1-7和圖1-8清楚地解釋了產生這種現象的原因。

圖1-7 當火車輪向左移動時，輪緣下部向右，即向反方向移動

圖1-8 上圖是滾動車輪上的每一點畫出的曲線，下圖是火車車輪凸出部分上的各點所畫的曲線