第10章 为什么我们感觉不到地球在运动

我们都知道地球绕着太阳转，月亮绕着地球转，而地球也在自转。地球自转一周是一天，绕太阳公转一圈是一年。地球在无声无息地转着，可为什么我们却感觉不到它在转呢？

没有任何方法可以证实一个物体是处在绝对静止之中。绝对静止的物体是不存在的。静止只是一个物体相对于它周围的另一个参照物而言保持位置不变，所以也只能是相对静止和绝对运动，运动和静止是相对的。判断一个物体是在静止中还是在运动中，必须选择合适的参照物。选择的参照物不同，物体的运动状态就不同。在乘坐前行的车船时，我们很容易感觉到车船在动。那么，地球在转动，我们怎么就觉察不到呢？这是因为，当我们乘船在江河里航行时，两岸的景物由于距离船体近，便会见到其迅速向后移动的场景，从而产生船行飞快的感觉。但如果轮船在大海中航行，我们就会见到大海和天空是一样的颜色，没有了距离较近的参照物，便会产生轮船行进很慢的感觉。但实际上，在大海中航行的轮船比在江河中航行的轮船要快得多。

同理，地球这艘航行在宇宙空间中的“航船”，由于宇宙无限大，在地球的两边没有参照物，我们无法用旁边的事物来感受地球是在动的，于是给人一种行进十分迟缓甚至停滞不前的感觉。如果其轨道近处有像江河两岸一样的景物，我们就很容易觉察出地球处于飞速转动中。但是，地球近处没有景物，有的只是远处的星星，而星星又距离我们太遥远了，在短时间里我们不可能进行参照，因此就很难感觉出地球的转动。

这与地球运动有关，惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。一个物体，只要不受外力作用，原来静止的就会一直静止下去，而原来运动的则会一直作匀速直线运动。重力并不等于地球对物体的引力。由于地球本身的自转，除了两极以外，地面上其他地点的物体，都随着地球一起，围绕地轴做近似匀速圆周运动，这就需要有垂直指向地轴的向心力，这个向心力只能由地球对物体的引力来提供。我们可以把地球对物体的引力分解为两个分力：一个分力叫向心力，方向指向地轴，大小等于物体绕地轴作近似匀速圆周运动所需的向心力；另一个分力是重力。

古时候的人一直以为大地是宇宙的中心，太阳和月亮都围绕地球在转，从而把太阳和地球的关系弄颠倒了。直到1543年波兰有个天文学家哥白尼提出“日心说”，把颠倒了几千年的太阳和地球关系重新颠倒过来时，人们当时还不敢相信，提出了一系列问题来为难天文学家哥白尼。

比如，“地心说”的维护者对哥白尼提出很多质疑：（一）如果地球是转动的，那么当我们凌空跃起再落下时，不就应该离开原来的位置了吗？（二）天上的白云、气球和飞鸟不就被丢到后面去了吗？（三）在赤道上空只要停留1秒钟，不是就会向西边落后464米；停留1小时，不是就会向西边落后1670千米了吗？（四）如果乘坐气球，只要在空中飘泊几个小时，不就从欧洲落到了美洲吗？（五）有人还自作聪明地说，如果地球自转，那么斑鸠就不敢出巢飞翔了，因为转眼间它便看不到自己的巢穴和小斑鸠了。

这些质疑在当时的科学发展条件下，使支持“日心说”的人有口难辩，并且也不能说这些只从物体相对运动道理出发的质疑是错误的，只是他们不知道静止的东西是相对静止的，运动着的物体是永远运动的道理，不知道地球上的生物圈层和大气圈层同样是地球的组成部分，强大的地球吸引力把生物圈层和大气圈层一齐牢牢地带动着转动，因而他们的质疑归根到底是不成立的。