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| 广西桂林,游客乘坐竹排体验“巍巍青山两岸走”。视觉中国供图 |
“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走……”这句出自1974年上映的电影《闪闪的红星》中《红星照我去战斗》的经典歌词,还藏着一个物理学的小秘密——明明青山站在原地,为什么在人们的眼里却像“行走”?其实,这不是艺术夸张,而是日常生活中,每个人都在经历相对运动,世间物体的运动是相对的。
你是否有过乘坐竹排,游览漓江的经历?此时,如果以岸边的山峰或树木为“参照物”,那竹排确实在动,这就是“江中游”。但如果你把目光收回到自己身上,把竹排本身当作“参照物”,那情况就反过来了。你会发现,竹排不动了,反倒是两岸的青山开始向后“倒退”。这就好比人们坐在飞驰的高铁列车中,以座位为参照,窗外的田野、电线杆全在飞速倒退。在“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”的歌词里,前半句选的是岸,后半句选的是竹排,同一个场景,换了个参考系,静止的青山就“活”了起来。
很多人以为,相对运动是近代才有的物理知识,其实不然。早在千年前,古人就已经捕捉到相对运动的奇妙景象。唐代诗人李白的《早发白帝城》有云:“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。”这里虽然没有明说山在“走”,但“轻舟已过”的背后,恰恰是以两岸群山为参照,才显出小舟飞驰之快。
运动具有相对性,它是迈入经典力学的第一道门槛。小到判断车速、规划船舶航线,大到测算卫星轨道、实现航天器精准对接——宏观物体的运动分析,都需要先选定一个参照物,否则速度、方向很难说得清。比如,雷达测速,通常以地面为参照;航天器对接,则以彼此为参照。可以说,没有参照物,运动就成了“无根之木”。
(作者系山东省烟台市蓬莱区第二实验小学高级教师)