4.輪船上的較量

我想現在對很多人來說，相對論的實際運用都是頗有難度的。設想一個場景，假設兩個有仇的人面對面站在航行的輪船甲板上，他們各拿一把手槍互相瞄準對方（見圖2）。此時此刻他們處于完全相同的環境中，那么背向船頭而立的那個人射出的子彈是否會比對方的子彈飛得慢？

相對于海面來說，從船頭射向船尾的子彈的運動方向與船航行的方向相反，這顆子彈的速度自然慢于從靜止的船上射出的子彈，而船尾射向船頭的那顆子彈的運動速度要快一些。但這并不影響兩人的決斗，因為當船頭的子彈射出時，船尾的子彈也正好射過來，所以當船勻速運動時，子彈速度上的差異恰好被相互抵消了——船尾射出的子彈必須追趕上正在遠離自己的目標，而目標的速度正好是這顆子彈比對方快的那部分。

最后的結果是，對于兩個仇人各自的目標而言，航行中的船上射出的這兩顆子彈的運動與它們在靜止的船上做出的運動是相同的。

當然我們必須說明，這種情況只限于在做勻速直線運動的船上。

圖2　誰先被子彈打中

“有一艘做勻速運動的大船，假如你和朋友同時被關進船甲板下的一個大房間里，你們肯定不能馬上判斷出船是否在運動。但如果你們在房間里跳遠，那么肯定與在靜止的船上跳出的距離相等。即使你面向船尾的方向騰空跳起時，甲板的地面正向相反的方向運動著，你也不會因為船在高速運動而向船尾跳得更遠，向船頭跳得更近些。如果你向位于船頭方向的同伴扔東西，你用的力氣絕不會比向反方向扔東西時用的力氣更大。房間里的蒼蠅同樣會到處亂飛，不會只停在靠近船尾的位置……”

這段話引自伽利略第一次提到經典相對論的那部作品，值得一提的是，作者本人差點兒因為這本書而被宗教裁判所下令燒死。

根據這段話，我們更容易理解用來詮釋經典相對論的常用定義：

“某個體系中運動的特性，并不取決于該體系正處于靜止狀態還是正在做與地面相對的勻速直線運動?！?/p>