第1節 瘋狂的魔咒(1 / 3)

有一位名叫福鐵林的公司辦事員,他生來有一種奇特的本領:他隻要說出想要什麼,這種東西就會立刻出現。可是這種奇特的本領除了給他本人和別人帶來不愉快以外,什麼好處也沒有,為什麼呢?因為他曾經說出過一個瘋狂的魔咒:讓地球停止轉動。後果是災難性的。他最後不得不放棄這種“特異功能”。

事情的經過是這樣的:

在一次很長的夜宴完畢以後,這個有點兒怕老婆的辦事員生怕到家的時候天已經亮了,就想使用自己的天賦,把黑夜延長一下。怎麼辦呢?應該命令所有的天體停止運動。這個奇人沒有立刻決定做這件不太平凡的事情,但是他的朋友卻慫恿他叫月亮停止運動。這時候,他就看著月亮,沉思地說:

“叫月亮停住,我覺得它離我們太遠了……你以為怎樣?”

他的朋友卻竭力勸他:“可是為什麼不試一試呢?它當然不會停住,你隻要叫地球停止轉動就得了。我想,這大概對誰也不會有什麼壞處吧!”

“哈哈!”福鐵林說,“好,就讓我來試一試”。

於是他就做出發命令的姿勢,伸出雙手嚴肅地喊道:“地球,停下來!不準再轉!”

這句話還沒有說完,他跟朋友們卻已經以每分鍾幾十公裏的速度飛入空中了。

雖是這樣,他還能繼續思索。幸虧不到一秒鍾,他就想出並且說出了一個新的、關於他自己的願望:“無論怎麼樣,得讓我活下去,別遭殃才好!”

不能不說他這個願望提出得正是時候。幾秒鍾以後,他發現自己已經落在一處好像剛爆炸過的地麵上,在他的周圍,石塊、倒塌的建築物的碎片、各種金屬製品接連不斷地飛出去,幸虧都沒有撞到他身上;飛出去的一頭遭難的牛,落在地麵上被撞得粉身碎骨。風用驚人的威力呼嘯著,甚至使他不能抬起頭來環顧周圍的一切。

事實上是什麼都毀了。房屋沒有了,樹木沒有了,任何生物都沒有了,什麼都不見了。隻有亂七八糟的廢墟和各種各樣的碎片四散在他附近,在塵埃遮天的狂風裏勉強能看清它們的輪廓。

這個禍首當然一點兒也不明白這是怎麼回事。可是這件事情的解釋卻非常簡單:他沒有想到讓地球突然停止轉動後還有慣性的作用,地球猛然停止,而那些在做圓周運動沒有被固定的物體沿著地麵的一條切線,以槍彈般的速度飛出,然後一切又都落回地麵,並被撞得粉碎。

於是他蹲下來想:“最好再也別鬧這種亂子了。”他想過以後,說道:“第一,我就要說的幾句話都應驗了以後,讓我失掉創造奇跡的能力吧,從今以後我要做個普通人了,奇跡是不被需要的,這玩意兒太危險了。第二,讓城市、人們、房屋和我自己,一切都恢複原來的樣子。”

幸好他恢複了理智,否則地球人就遭大殃了。

這是英國著名科幻作家威爾斯所寫的科幻小說中的一個情節。這當然隻不過是帶諷刺意味的幻想,是絕對不會發生的事情。

但是,地球停止轉動的題材一再被使用。1951年,美國20世紀福克斯公司拍攝了《地球停轉之日》,講述了外星人給地球下最後通牒的故事。

故事講述一隻飛碟降落在華盛頓,從中走出一個瘦高男人克拉圖和一個高大的機器人。美軍重兵包圍並打傷了克拉圖,機器人以射線反擊,將現場所有軍械熔化。克拉圖聲稱來自外星,事關地球存亡,要求會見各國元首,被拒絕後,他設法接觸到當時最有威望的科學家,並向其證明自己有毀滅地球的能力。終於軍方發現並擊斃了克拉圖,而機器人又使之複活。最後世界頂級的科學家被召集一處,聆聽克拉圖代表星際聯邦發出的最後通牒。而外星人製服地球的方法很簡單,就是停止地球轉動。這種方法的災難性後果是不言自明的。

2008年,美國再次翻拍這部電影,仍然受到追捧。《地球停轉之日》極具原創性和突破性,當年放映時就引起了無數人的追捧和熱愛,此後又在1995年被納入美國國家電影保護局保存名單,顯示了其在文化及曆史上的重要地位。

不過下邊的故事就是真實的了:

某報的一位記者為了了解城市居民乘坐公交車的情況,在一天早上擠上了一輛公交車。因為人多,大家都緊緊地抓住扶手,沒有抓到扶手的乘客隻好隨著車子的運行晃動著身體,隻求車子平穩地行駛。車子在一個街口右轉時,突然一個騎自行車的男青年闖紅燈,公交司機緊急刹車。隨著“吱”的一聲,車子停了下來,與此同時,坐在最前排的一位中年婦女由於慣性衝到發動機罩上,整個身體倒下後又碰到了車上的金屬構件,身體多處受傷,隻好下車送醫院接受治療。

相信很多人都有過這種在公交車上遇到緊急刹車的經曆。為了防止這種事故,汽車上都設置了安全帶。交通規則還規定小汽車駕駛員和副駕駛位上的乘客,在行車時一定要係上安全帶。因為小型機動車一旦出現這種事故,帶來的危險就是致命的。

某城市曾經發生過一起駕駛員因為沒有係安全帶,在長江的大橋上遇到險情急刹車時,被拋出車窗外掉進了江裏的事故。其驚險程度,不亞於威爾斯的小說。

我們注意到記者在他的報道中提到了慣性。確實,這一切都是慣性惹的禍。

那麼,什麼是慣性?

1.1.1 慣性

如果引用教科書上的定義,恐怕不會有人耐心讀下去。因為不管是說“動者恒動,靜者恒靜”也好,還是說“一個不受任何外力的物體將保持靜止或勻速直線運動”也好,大家還是不得要領,不知道這種表述要說的到底是什麼。因為雖然我們知道什麼是靜止,但是在常識中,靜止與慣性好像毫無關聯。至於“勻速直線運動”,這一經典表述與慣性又有什麼關係呢?何為保持勻速還要是直線?書上這麼寫,但不好理解。

如果換一種說法,可能就很容易明白了。先不說物體,以人為例,慣性不就是不願意改變嗎?一個睡懶覺的人,你不拖他,不掀開他的被子,他是不會起來的。你和同學去打籃球,每場一次隻能上3個人。你想讓你的同學下場,好讓你玩,他卻還是不停地在球場上跑來跑去、搶球、運球,你隻好上去將他拉下場。

沒有人去拖,睡懶覺的人不會起床;沒有人去拉,那個打球的同學不會下場。這就是在沒有外力作用時,他們就會保持各自的狀態。這就是慣性,也可以用“靜者恒靜,動者恒動”來表述。當然,這種比喻肯定不會得到物理老師的認同,如果一個同學用這個比喻來回答“慣性是什麼”,肯定會引來哄堂大笑。但是,隻要靜下心來想一下,這個比喻其實是很機智的。

我們且往下看:

慣性有一個重要特征,這就是慣性的大小與物體的重量有很大關係。注意這裏說的重量,也就是教科書中常說的質量。一個物體的重量越大,慣性就越大。重量可以說是衡量慣性大小的一個尺度。要理解重量與慣性的關係,我們再來看上麵所說的比喻。如果你要拖一大胖子起床,那麼你要使出全身力氣。同樣的,那位打籃球的同學如果身材魁梧,你也要用更大的力氣才能將他拉出球場。說到這裏,你一定認為慣性確實是很重要的力。但是慣性卻並不是自然界存在的一種力,而是物體的一種性質。物體有保持自身運動狀態的特性,靜止也是一種運動狀態,所以說“動者恒動,靜者恒靜”。這就是所謂的慣性定理。

慣性定理是人發現的,首先是人在生活中感覺到了慣性,才開始研究慣性。人類在生活實踐中體會到各種運動狀態下人的感受,從親身的經曆中,思考人與物體運動的關係。

跑動的人,腳被絆一下會摔倒,為什麼?因為慣性。腳被強行停下,上身還在向前,失去平衡,就摔倒了。緊急刹車時人會向前方撲倒,也是因為慣性。因此,你現在可以想象,如果地球突然停止轉動,會是什麼後果。地球停止轉動了,但地球表麵一切運動的事物(包括大氣層、建築物、人畜等),都會因為慣性而以地球轉動的速度繼續運動,結果當然是如颶風橫掃全球,出現本書開頭所說的場景。

所有自然現象在人的感受中被重複,就會引起人們的思考、探究,從而發現其中的道理,慣性也就這樣被認識了。物理學中的許多定理及其他學科中的許多定理,都是人類感知的結果,是人對自然的認識。當然,其中也蘊藏著探究的極大樂趣,以及追求真理和真相的樂趣。雖然說是一種樂趣,卻也充滿著艱辛。在曆史上,為了宣傳和捍衛自然科學的真理,有人甚至為此付出了生命的代價。

慣性原理是伽利略在1632年出版的《關於托勒密和哥白尼兩大世界體係的對話》一書中提出的,它是作為捍衛“日心說”的基本論點而提出來的。此後由牛頓歸納為慣性定律,是著名的牛頓三定律之一。而當時為了宣傳“日心說”,有人付出了生命的代價,這個人就是布魯諾。

喬爾丹諾·布魯諾(1548—1600)是意大利文藝複興時期偉大的思想家、自然科學家、哲學家和文學家。

當時的西方世界是政教合一時代,宗教在上帝創世說的基礎上認定宇宙是以地球為中心的。這是當時既傳統又主流的世界觀。但是建立在行星觀測和邏輯推算基礎上的哥白尼學派,雄辯地提出了“日心說”。這一學說一經提出,就引起了轟動,也受到宗教界的強烈反對。正是在這種背景下,布魯諾勇敢地捍衛和發展了哥白尼的“日心說”,並把它傳遍歐洲,被世人譽為反教會、反經院哲學的無畏戰士,最終成為捍衛真理的殉道者。