第16章 光的三定律
序言：
一辆敞篷汽车自西向东匀速行驶，车速100㎞/h。车上一个人，左右手各拿一把完全相同的手枪，同时分别朝东（顺着车行驶方向）开一枪，朝西（逆着车行驶方向）开了一枪，子弹出膛的速度也是100㎞/h，问朝东开枪的子弹、朝西开枪的子弹，出枪膛时相对地面的水平速度分别是多少？
我在纸上写出了这道题，思索一下又写出了答案：向东的子弹水平速度是200㎞/h，向西的子弹水平速度是0㎞/h。但是我无法相信我的答案，我无法理解开枪后子弹没有飞出，而是在枪口处直直的下落。这个问题我问了很多人，大约十分之一的人给出了和我相同的答案，但也得到了和我相同的困惑。也有很多人和我争论了几句，他们既不相信我的答案，也给不了新的答案。当然要说道讨论过程最有趣的，还是我和她之间。
她说讨论问题，最好在容易想象的设定场景之中，以第三者的视角身临其境的观测。场景她是这样设定的：“在电视剧《瞄准》的一幕中，因为钢板太厚，池铁城无论如何用枪也打不穿钢板后的酒瓶。这时画面上酒瓶突然碎裂，镜头一转是苏文谦骑着行驶中的摩托车开的枪。接着苏文谦把枪往身后一甩，双手又握住车把，帅气的漂移后停车解释道：“子弹击不穿钢板是因为其速度达不到要求，可是子弹的速度再加上摩托车的速度就可以。”
我看过这个电视剧，想象着这一幕的画面，随即对她说：“这很合理呀。”
“也糊弄的过去。”她笑着说，“现在我们再换一个舞台，在《天下无贼》的火车顶上，刘德华打败了四眼仔，四眼仔气急败坏地掏出手枪想要干掉他，然而刘天王不但面无惧色，脸上还洋溢出了嘲讽的表情。四眼仔一看刘天王这样看不起他，立即开枪。只见，画面上子弹出膛，慢镜头在空中飞行，下一秒击中了刘德华的眉心。但刘天王只是皱了皱眉头，子弹就被他的额头弹开，掉在了火车顶上，一个弹跳后子弹又被甩了出去，远远落在了行驶的火车后面。”她的描述很生动，她比划时的手也很好看。
“电光火石之间刘天王一招制服了四眼仔，得意的解释说：‘火车一路向西，车速1000m/s，你的手枪是几几式的手枪，射速最快是996m/s，可你是背对火车行驶的方向朝东开枪，根据速度合成原理，实际你的子弹速度为1000-996等于4m/s，威力还不如乒乓球打在脸上的力道。’这具体几几式的手枪都可以，火车的速度也随之改成比子弹快上4m/s就行。”她微笑着编织剧情样子真的很美，四眼仔的子弹击中了刘天王，而丘比特的箭也同时射中了我。
此刻我也将自己置身于火车顶上，站在了刘天王的身旁，然后对她说：“你还不如直接说手枪子弹射出的速度也是1000m/s，四眼仔开枪后子弹是直接垂直下落，掉在了火车顶上，然后慢慢地滚了下去。”
“你说的这个不如我描述那个有戏剧冲突，你先说刘天王对我描述的那个场景的那一番解释合理吗？”
“感觉也十分靠谱。”
“真有电影敢这么演，观众不得把电影院砸了。”
房工也想象着《天下无贼》的画面变成了这样，笑的酒杯举起几次都没有喝下去。
“这就是后面所有内容的开端。”这是序言的最后一句。
“我还以为开端是‘曹冲称象’呢。”H2在房工身后看了完序言说。
“是同一个女孩儿，这也是我第一次交友失败。”齿轮喝了一口酒说到，“前年9月份学生刚开学没多久那阵儿，你有事回你们大学了，我自己看店。有一天她来咱们书店找高中物理的学习资料，咱们主打的是初中材料，虽然也有高中的，但都很老久了。于是我加了她的微信，按她的想法进了几本高中的物理资料，在等她的期间每本儿我都随手翻了翻，有的题还算了算，也追忆回了不少高中的时光。不自觉地自己编了这么一道题出来，写在了便签上，然后又写出了答案。之后她来店里看那几本资料，这道题就夹在里面，她看到后我们俩就这样讨论了起来。”
“高中生你都敢觊觎？！”H2确实不知道还发生过这件事。
“人家是给弟弟买资料，不是给自己买，OK？！”
“后来呢？”飞鱼在吧台内胳膊拄着台面问，刚刚他就是这个姿势看的齿轮写的序言。
“就因为那一次我们把物理问题放到影视剧里讨论，我感觉很新颖，所以那一阵子我总是翻翻物理书，说话也带着物理味儿，什么事儿都想展示一下自己又重新获取的物理知识，处处模仿着痞子蔡的那套‘蓝色水流哲学’。可是和女孩儿聊这个，并不能加持‘才华横溢’的光环。”齿轮摇了摇头苦笑。
“行了，不说这个了”，接着齿轮帮房工把笔记翻到中间部分，上面手绘着多张时间膨胀理论思想实验的小车图示，相似但每一张都有一定差别。
图示一：一辆车车厢高为h，车底装有光讯号的发射器N，其正上方的车顶装有相机底片M。该车先静止于地面上，后以速度V做匀速直线运动。
图的下面写着，证明实验一：现在车顶上不是装有反光镜，而是换成了相机底片，则有：①小车静止时，从发射器N发出光线，则在底片上最终会形成1个点（因为反光镜换成了相机底片，不存在光反射的现象）。
②现在车以速度V开始做匀速直线运动，按照时间膨胀的原图示，因为车厢向右运动，在N点发射的光到达相机底片时，相机底片随车向右移动到了M'点，在车外的人看光走的是N-M'一条斜线，则形成在相机底片上的也是1个点。
可是按照我的理论：③在运动的车厢内，无数个的每个时间点射出的光，都是做着竖直向上的直线运动，那每个时间点的光将一粒粒的垂直的打到底片上，则相机底片上形成的将是一条直线。
图示二：一辆车车厢高为h，车底装有光讯号的发射器N，其正上方的车顶装有接收器M（此接收器能检测能量大小），该车先静止于地面上，后以速度V做匀速直线运动。
证明实验二：现在将反光镜（或相机底片）换成能检测能量大小的接收器。则有：①小车静止时，从发射器N发射出光，则一段时间t内接收器检测到的能量是E。
②现在小车开始以速度V做匀速直线运动，且默认无数个的每个时间点射出的光，都是做的竖直向上的直线运动。那么当车顶的能量接收器足够小、车厢足够高、车速足够快，这三个条件能满足任何一个，则运动的车厢内的光，根本无法打到车顶的能量接收器上，而是全部落在能量接收器的后面。那么无论经过多少时间，接收器检测到的能量始终是0。
实际情况是这三个条件现在根本无法达到，可如果通过上述实验检测到：③经过相同的时间t，运动的车厢内车顶的能量接收器检测到的能量为E'，当E'小于车辆静止时接收器检测到的能量E，则也可证明：在运动的车厢内，无数个的每个时间点射出的光，都是做着竖直向上的直线运动，而并非走的是N-M'的一条斜线。
这一页上还有两个实验，不过是将相机底片和能量接收器由直线运动，变更为了绕光源发射器的圆周运动。
……
看着笔记本上的实验猜想结论，房工轻声念出来：“（1）光在任何参考系、任何运动态中，都不参与矢量合成；（2）光在诞生后就独立于任何系统存在，沿最初设定好的方向传播；（3）任何形式（爆炸、电、燃烧、加热等）诞生的光，在任何运动状态中，任何系统都无法为其提供加速过程。”
“我总结的光的三定律，互为对方的证明。”此时的齿轮又露出得意的神情。
“这实际是一个‘定律’吧。”房工又念了两遍说到。
“是呀，可拆成三个才能说互为对方的证明。”齿轮的脸上依旧得意，然后又帮房工往后翻了几页，想给他看看自己设想的其它实验。在齿轮翻的时候，笔记本最后面的封皮上垂下了一页纸，然后又掉在了地上。“我找了好久，原来是夹在这个本子的封皮里了。”齿轮捡起纸放在了吧台上。
“银河，是你的微信名？”房工看着那张纸问。纸上是打印出来的两个人的聊天记录，两人头像的下面还分别手写着两个名字：银河、美人不是鱼。
“以前的微信名儿。”齿轮回答。
“QQ呢，用过这个名字吗？”
“那没有。”
对于刚刚的这两个问题，被提问者毫不在意，可旁边的一人的瞳孔瞬间放大又瞬间缩小，聚焦在房工的身上，直直地盯着他的侧脸，煞气破风，但很快弥散如烟。
然后五人一同看着那张打印出来的聊天记录。
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