牛頓的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)觀

下面，我要虛構(gòu)一段牛頓在劍橋大學(xué)給物理系的新生們授課的場(chǎng)景。有史料表明牛頓的講課水平出奇的爛，據(jù)說(shuō)常常在他的課堂上，到第一節(jié)結(jié)束的時(shí)候，座位上的學(xué)生已經(jīng)寥寥無(wú)幾，牛頓只好對(duì)著空蕩蕩的教室快點(diǎn)把剩下的內(nèi)容講完，然后匆匆回到實(shí)驗(yàn)室做研究去。以至于后來(lái)牛頓把每節(jié)課的時(shí)間減少到15分鐘，這樣才不至于要對(duì)著空氣講課，可見(jiàn)，牛頓實(shí)在不能算得上一個(gè)稱職的老師。但為了讓各位可敬可愛(ài)的讀者能堅(jiān)持看下去，我會(huì)盡可能地把牛頓的這個(gè)短板補(bǔ)上，把這個(gè)課講得有趣一點(diǎn)。特別申明，場(chǎng)景和對(duì)話純屬虛構(gòu)。

牛頓說(shuō)：“同學(xué)們，上課了！下面開(kāi)始點(diǎn)名。Tom,ok,Jerry,ok，嗯，不錯(cuò)，今天來(lái)了兩個(gè)，比昨天多了一個(gè)。今天我們要講的是時(shí)間、空間和運(yùn)動(dòng)。

“我們假設(shè)有一艘船正以10米/秒的速度開(kāi)著（畫(huà)外音：船，怎么又是船，我說(shuō)你就不能新鮮點(diǎn)嗎？換個(gè)火車啥的。唉，我也不想啊，那個(gè)時(shí)代沒(méi)有火車、飛機(jī)、火箭，能開(kāi)的東西不是馬車就是船，所以那會(huì)兒的物理學(xué)家一說(shuō)起運(yùn)動(dòng)，就只能說(shuō)船，但我跟你保證我們這本書(shū)的后面不但有飛機(jī)還有宇宙飛船，包你過(guò)癮），Tom，現(xiàn)在我把你扔在船尾，你以1米/秒的速度朝船頭方向走動(dòng)。Jerry，你站在岸上，我想問(wèn)一下，Tom在你眼里的速度是多少？Jerry，Jerry，這才剛開(kāi)始你怎么就打瞌睡了，振作點(diǎn)，這還有讀者呢！好吧，Jerry，看在你這么誠(chéng)懇地看著我的分上，我就不難為你了。

“我們利用伽利略變換式可以很容易的就算出，在Jerry的坐標(biāo)系里面，Tom的移動(dòng)速度是船的移動(dòng)速度加上Tom自己走路的速度，也就是10+1=11米/秒。

“那么，問(wèn)題一：如果Jerry自己在岸上用2米/秒的速度和船做同方向運(yùn)動(dòng)，在Jerry眼里Tom的速度是多少呢？問(wèn)題二：如果Jerry和船做著反方向運(yùn)動(dòng)，在Jerry眼里Tom的速度又是多少呢？

“我們?cè)俅卫觅だ宰儞Q，可以算出，問(wèn)題一是10+1-2=9米/秒，問(wèn)題二是10+1+2=13米/秒。Tom＆Jerry，你們的老師我如此婆婆媽媽啰啰唆唆地問(wèn)你們這些看似很無(wú)聊的問(wèn)題，是希望你們能自己總結(jié)出速度合成的規(guī)律，給出速度合成的定理。怎樣，你們倆個(gè)誰(shuí)先表現(xiàn)一下？”