甲板上的对峙

◆哪颗子弹飞得快

在某些情况下，相对论也不一定完全适用。下面，我们来设想这样一个场景：如图1所示，在一艘正在行驶的轮船的甲板上，站着两个射手，他们相互用枪瞄准了对方。对于每个射手来说，他们的条件是不是相同呢？对于那个背对着船头的射手，能不能说他射出的子弹比另一个射手射出的子弹飞得慢呢？

图1 哪个射手的子弹先射到对方身上？

客观地说，如果以海面做参照物，跟静止不动的状态相比，背对着船头的射手射出的子弹是要飞得慢一些，另一个射手射出的子弹会飞得快一些。但是，这一点对现在的两个射手来说，没有任何影响。当站在船头的射手射出子弹的时候，站在船尾的射手射来的子弹正在向他飞来。如果轮船是匀速行驶的，那么船头射来的子弹减慢的速度正好抵消了船尾射来的子弹增快的速度。或者说，从船尾射向船头的子弹要追赶船头的目标，而那个目标——船头的人，正在远离子弹。所以，子弹增快的速度跟前者减慢的速度正好相抵。

最后的结果就是，对于子弹的目标来说，这两颗子弹的运动状态跟在静止不动的船上是一样的。

不过，需要指出的是，我们这里讨论的是在沿着直线行驶的、匀速运动的轮船上发生的情况。

◆伽利略的论述

说到经典相对论，伽利略在其著作中进行了讨论。有意思的是，这本书差点儿把伽利略送到宗教裁判所的火堆上烧死。在书中有这么一段论述：

假设你和一个朋友被关在一艘大船甲板底下的一个房间里，船正在匀速行驶，你和你的朋友都没有办法确定这艘船是在行驶，还是静止的。要是你们在房间里跳远，你们所跳出的距离跟在静止不动的船上是一样的。不管船的行驶速度有多快或者多慢，这个距离都不会改变，不会因为跳向船尾方向而距离大些，也不会因为跳向船头方向而距离小些。客观来讲，当你跳向船尾方向的时候，你在腾空而起的那一瞬间，甲板会随着船向你的后方行驶，但是这并没有任何影响。如果你扔给朋友一个东西，不管你在靠近船头的位置扔，还是在靠近船尾的位置扔，你所花的力气不会因为船的行驶而有任何变化……房间里四处飞行的苍蝇也不会停留在船尾的方向，而是跟在静止的船上一样。

对于经典相对论的一些问题，我们可以这样来解释：“在一个体系中，物体的运动特性不会因为这个体系是静止不动的，还是沿着直线匀速行驶的，而有任何不同。”