9.帆船从哪里驶来

闭上眼描绘一幅划艇在湖面上行驶的画面，用图11上的箭头a表示它移动的方向和速度。此刻横向驶来一艘帆船，它的方向和速度由箭头b表示。如果有人问你这艘帆船是从什么地方驶来的，你肯定会说它是从岸边的M点驶来的。不过如果问坐在划艇上的人相同的问题，他们会给出不一样的答案。产生这种情况的原因是什么？

图11　帆船沿着与划艇航向垂直的方向行驶（箭头a和b表示速度），划船的人看到的帆船是从哪里出发的？

划艇上的人看到的帆船的运动方向并没有同他们的划艇的方向呈一个直角，因为他们察觉不到自身的移动：他们认为自己原地不动，而周围的一切正在以他们的速度朝相反的方向移动。所以，对于他们来说，帆船只是沿着箭头b的方向移动，并且同时沿虚线箭头a的方向移动，这和划艇的移动方向截然相反（如图12）。帆船的实际移动和感觉中的移动是按平行四边形法则合成在一起的，所以，坐在划艇上的人认为帆船好像是在沿着a和b为邻边构成的平行四边形的对角线移动。因为这个原因，他们认为帆船并不是从M点离开岸边，而是从N点出发的，那个点在划艇的移动方向前方很远的地方（如图12）。

当我们和地球一起在它的轨道上移动，并且碰上各种星体的光线时，我们同样无法对这些光源的位置进行判断，仿佛划艇上的人并没有准确判断帆船的出发地点一样，所以，我们认为每个星体在地球移动的方向上需要稍微向前移一点。当然，跟光速相比，地球移动的速度显得微不足道（是光速的万分之一）。因此，地球上的人感觉星体的位置前移也是微乎其微的，不过可以通过天文仪器发现这种位置偏移，这一现象被称作光行差。

图12　划艇上的人觉得帆船并非横向，而是斜向朝他们驶来；帆船的出发点不是M点，而是N点

如果你想要深入了解类似的问题，那么就在我们这个划艇问题的既定条件下回答如下问题：

（1）对于帆船上的乘客来说，划艇在朝哪个方向移动？

（2）对于帆船上的乘客来说，划艇在划向哪个地点？

想要回答这两个问题，你必须在a线上（如图12）画出移动速度的平行四边形。它的对角线能够表明，帆船上的乘客认为划艇正在斜向前行，好像打算靠岸一样。