刻舟求剑——一切皆是因为选错参照物

这天语文课上，老师为大家讲这样一个寓言故事：“楚国有一个人带着宝剑乘船过江，当船正在行驶的时候，一不小心，剑掉入江中，他立即用刀在剑落水的船帮处刻上记号，并宣布说：“这儿是我的宝剑掉下去的地方。”到对岸后，船停了下来，他便根据船上刻下的记号下水去捞剑，结果怎么也捞不到。这就是《刻舟求剑》的故事。”

老师讲完，接下来就是提问环节，有学生站起来问：“老师，这个人怎么会这么傻，剑是掉江里去了，在船上做记号有什么用呢？他为什么会犯这样的错呢？”

“其实，这要涉及物理中的参照物了……”

“刻舟求剑”来源于《吕氏春秋·察今》，这个成语故事告诫人们，在处理具体问题时，不能不看事物的发展变化而墨守成规，应当根据事物的发展变化随机应变。从物理学的角度讲，求剑者之所以捞不到剑，是因为选错了参照物。如果船在静水中不动，剑沉底后，相对船的位置不再改变，这样在船上的记号下方可以捞到剑。现在船在流水中，并从剑掉下的地方驶到了对岸，所以在船上的记号下方就不能捞到剑了。

在研究机械运动时，人们事先选定的、假设不动的，作为基准的物体叫作参照物（一般不以研究对象为参照物）。通常情况下，多以地面为参照物。

一个物体是静止还是运动的，要看是以那个物体为标准。这个被选为标准的物体叫参照物（Reference Object）。

要判断物体是运动还是静止，是一件轻而易举的事。

站在上升电梯里的人，以电梯为参照物，人是静止的；如果以地面为参照物，人是运动的。选择不同的参照物描述同一个物体的运动状态，结论将是不同的，这就是物体运动和静止的相对性。

（1）客观性。宇宙中万事万物都是永不停息地运动着的，没有绝对静止的物体。平时，我们说某个物体是运动的还是静止的，都是相对另一物体（参照物）而言，在描述物体的运动情况时，无论是否提到参照物，参照物总是存在的，这就是参照物的客观性。

（2）假定性。参照物只是假定不动而不是真的不动，与其他物体一样，它也处在永恒的运动之中，这便是参照物的假定性。

（3）多重性。由于确定一个物体是运动的还是静止的，关键是看选择什么物体作参照物。因此，我们研究的运动是相对运动，这便是参照物的多重性，也就是说，对同一物体的研究，可以选取不同的参照物，并且，当所选取的参照物不同时，对物体运动描述的结果也往往不同。例如，坐在匀速行驶的客车中的乘客，若以车为参照物，他们则是静止的；若以路旁的树为参照物，他们则是运动的。

怎样解释法国飞行员在空中能顺手抓住一颗飞行的子弹？

这里研究对象是子弹，射出的子弹在空中飞行时，由于受到阻力影响，速度将逐渐减小，当子弹到达飞行员和他驾驶的飞机（驾驶舱不封闭）旁边时，如果子弹正好与飞机同向，且飞行的速度相同（或差不多），选飞机为参照物，因子弹与飞机之间没有位置变化，所以子弹相对于飞机来说就是静止的，飞行员顺手把它抓住自然就不会受到伤害。

参照物是可以任意选择的。对于同一个物体，选用的参照物不同，其运动情况的描述也就不一样。如果参照物选择得当，将有利于问题的解答，简化解题过程。

在一条行驶得十分平稳的船的甲板上，头尾分别立有两个靶子。有两名射手，一个在船头，一个在船尾，用同样的枪支同时向对面靶子射击，问谁的子弹先打中靶子？（设子弹飞行速度相同）

此时应分三种情况讨论。第一种，船做匀速直线运动，这种情况下，因为射手在同一参照系中（船），所以同时射中。第二种，船做直线加速运动，则船头射手的子弹先击中靶子。第三种，船做直线减速运动，则船尾的射手先击中靶子。

物理知识小链接

判断一个物体是运动还是静止，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫参照物。参照物可以任意选定。选择不同的参照物来描述同一个物体的运动状态，可能得出不同结论。所以运动和静止都是相对的。