1.9 帆船從何處駛來

假設(shè)你站在岸上，一艘劃艇出現(xiàn)在湖上，圖1-9中的箭頭a表示了劃艇的運(yùn)動(dòng)方向和速度。這時(shí)一艘帆船橫向駛過來，箭頭b表示帆船的運(yùn)動(dòng)方向和速度。對(duì)于你來說，那艘帆船是從哪里駛過來的呢？

圖1-9 帆船沿著與劃艇航向垂直的方向行駛（箭頭a和b表示運(yùn)動(dòng)方向和速度），劃艇上的人看到帆船是從哪個(gè)方向來的呢

劃艇上的人看到帆船不是橫向而是斜向朝他們駛過來的，即帆船的出發(fā)點(diǎn)不是M點(diǎn)而是N點(diǎn)。

只要你稍加思考就能給出答案：是岸邊的M點(diǎn)。然而對(duì)于劃艇上的人來說，帆船并不是從M處駛來的而是從較遠(yuǎn)的N點(diǎn)駛來（圖1-9）。因?yàn)閷?duì)于劃艇上的人來說，帆船的運(yùn)動(dòng)方向同自己所在的船的航向并不是一個(gè)直角，而且，因?yàn)楦惺懿坏阶陨淼倪\(yùn)動(dòng)，所以在他們眼中周圍的事物是在以他們行駛的速度向相反的方向運(yùn)動(dòng)。所以他們看到的情形是，帆船不僅沿著箭頭b的方向移動(dòng)，還沿著虛線箭頭a的方向移動(dòng)。帆船實(shí)際的運(yùn)動(dòng)和劃艇上的人感覺的運(yùn)動(dòng)方向構(gòu)成了一個(gè)以a和b為鄰邊的平行四邊形，并且讓劃艇上的人認(rèn)為它應(yīng)該是沿著這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線運(yùn)動(dòng)的，從而把帆船的起點(diǎn)看成N點(diǎn)。

當(dāng)然，其他的視覺誤差也存在于生活中，比如當(dāng)我們隨地球運(yùn)行時(shí)看到的各個(gè)星體發(fā)出的光線后判斷遇到的星體位置時(shí)，常常就犯和劃艇上的人同樣的錯(cuò)誤，認(rèn)為星體在地球運(yùn)行的方向上向前移動(dòng)，然而事實(shí)并非如此，地球運(yùn)行的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)要小于光速，大概是光速的萬分之一。正是這樣的差距讓我們誤以為星體接近于靜止，但是通過天文儀器觀測(cè)的話，人們能夠清楚地看到這種位移。這樣的現(xiàn)象被稱為光行差。

如果這種現(xiàn)象讓你十分感興趣，不妨請(qǐng)你在帆船問題的既定條件下再試著回答下列問題：

（1）在帆船上的乘客看來，劃艇正在朝什么方向前進(jìn)？

（2）在帆船上的乘客看來，劃艇正在劃向什么地方？

在回答這兩個(gè)問題時(shí)，你需要在a線上（圖1-9）畫出表示速度的平行四邊形，這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線就是帆船上的乘客眼中劃船的運(yùn)動(dòng)軌跡。對(duì)于帆船上的乘客而言，劃艇正在慢慢斜著靠岸。