4.轮船上的较量

我想现在对很多人来说，相对论的实际运用都是颇有难度的。设想一个场景，假设两个有仇的人面对面站在航行的轮船甲板上，他们各拿一把手枪互相瞄准对方（见图2）。此时此刻他们处于完全相同的环境中，那么背向船头而立的那个人射出的子弹是否会比对方的子弹飞得慢？

相对于海面来说，从船头射向船尾的子弹的运动方向与船航行的方向相反，这颗子弹的速度自然慢于从静止的船上射出的子弹，而船尾射向船头的那颗子弹的运动速度要快一些。但这并不影响两人的决斗，因为当船头的子弹射出时，船尾的子弹也正好射过来，所以当船匀速运动时，子弹速度上的差异恰好被相互抵消了——船尾射出的子弹必须追赶上正在远离自己的目标，而目标的速度正好是这颗子弹比对方快的那部分。

最后的结果是，对于两个仇人各自的目标而言，航行中的船上射出的这两颗子弹的运动与它们在静止的船上做出的运动是相同的。

当然我们必须说明，这种情况只限于在做匀速直线运动的船上。

图2　谁先被子弹打中

“有一艘做匀速运动的大船，假如你和朋友同时被关进船甲板下的一个大房间里，你们肯定不能马上判断出船是否在运动。但如果你们在房间里跳远，那么肯定与在静止的船上跳出的距离相等。即使你面向船尾的方向腾空跳起时，甲板的地面正向相反的方向运动着，你也不会因为船在高速运动而向船尾跳得更远，向船头跳得更近些。如果你向位于船头方向的同伴扔东西，你用的力气绝不会比向反方向扔东西时用的力气更大。房间里的苍蝇同样会到处乱飞，不会只停在靠近船尾的位置……”

这段话引自伽利略第一次提到经典相对论的那部作品，值得一提的是，作者本人差点儿因为这本书而被宗教裁判所下令烧死。

根据这段话，我们更容易理解用来诠释经典相对论的常用定义：

“某个体系中运动的特性，并不取决于该体系正处于静止状态还是正在做与地面相对的匀速直线运动。”