9.帆船從哪里駛來

閉上眼描繪一幅劃艇在湖面上行駛的畫面，用圖11上的箭頭a表示它移動的方向和速度。此刻橫向駛來一艘帆船，它的方向和速度由箭頭b表示。如果有人問你這艘帆船是從什么地方駛來的，你肯定會說它是從岸邊的M點駛來的。不過如果問坐在劃艇上的人相同的問題，他們會給出不一樣的答案。產生這種情況的原因是什么？

圖11　帆船沿著與劃艇航向垂直的方向行駛（箭頭a和b表示速度），劃船的人看到的帆船是從哪里出發的？

劃艇上的人看到的帆船的運動方向并沒有同他們的劃艇的方向呈一個直角，因為他們察覺不到自身的移動：他們認為自己原地不動，而周圍的一切正在以他們的速度朝相反的方向移動。所以，對于他們來說，帆船只是沿著箭頭b的方向移動，并且同時沿虛線箭頭a的方向移動，這和劃艇的移動方向截然相反（如圖12）。帆船的實際移動和感覺中的移動是按平行四邊形法則合成在一起的，所以，坐在劃艇上的人認為帆船好像是在沿著a和b為鄰邊構成的平行四邊形的對角線移動。因為這個原因，他們認為帆船并不是從M點離開岸邊，而是從N點出發的，那個點在劃艇的移動方向前方很遠的地方（如圖12）。

當我們和地球一起在它的軌道上移動，并且碰上各種星體的光線時，我們同樣無法對這些光源的位置進行判斷，仿佛劃艇上的人并沒有準確判斷帆船的出發地點一樣，所以，我們認為每個星體在地球移動的方向上需要稍微向前移一點。當然，跟光速相比，地球移動的速度顯得微不足道（是光速的萬分之一）。因此，地球上的人感覺星體的位置前移也是微乎其微的，不過可以通過天文儀器發現這種位置偏移，這一現象被稱作光行差。

圖12　劃艇上的人覺得帆船并非橫向，而是斜向朝他們駛來；帆船的出發點不是M點，而是N點

如果你想要深入了解類似的問題，那么就在我們這個劃艇問題的既定條件下回答如下問題：

（1）對于帆船上的乘客來說，劃艇在朝哪個方向移動？

（2）對于帆船上的乘客來說，劃艇在劃向哪個地點？

想要回答這兩個問題，你必須在a線上（如圖12）畫出移動速度的平行四邊形。它的對角線能夠表明，帆船上的乘客認為劃艇正在斜向前行，好像打算靠岸一樣。