一条难懂的定律

一条难懂的定律

　　力学的三条基本定律里，大概要算第三条所谓作用和反作用定律最使人疑惑不解了。大家都知道这条定律，甚至在某种情况下也会正确地应用它，可是很少有人能够完全明了它的意义。读者当中也许有人是一下子就懂得它的──可是我得承认，我从初次和它相识起，过了10年才完全理解它。

　　我曾经和许多人讨论过这条定律，也曾经不止一次地看出，人们对这条定律的正确性的承认，都是有保留的。他们认为，这条定律对静止的物体说来，毫无疑问是正确的，但是不懂得怎样把它应用到运动物体的相互作用上……这条定律说，作用永远等于方向相反的反作用，这就是说，如果马拉车子，那么车子也只同样大的力量往后拉马。可是这时候车子就应该停在原来地方不动才对，为什么它还是向前走呢？这两个力量如果是相等的，为什么它们不互相抵消呢？

　　一般人对于这条定律的怀疑就是这样。那么，这条定律是不可靠的吗？不，定律毫无疑问是可靠的；只不过我们还没有正确地理解它。两个力没有互相抵消掉，只是因为它们是加在不同物体上的缘故：一个力加在车上，一个力加在马上。两个力是一样大，没有错──可是，难道说一样大的力永远会产生一样大的作用吗？难道说一样大的力能够使随便什么物体得到一样大的加速度吗？难道说，力对物体的作用是和物体本身，和物体的“抵抗力”的大小没有关系的吗？

　　如果想到了这些，那么，车子虽然在用同样大小的力量向后拉马，而马还能拉着车走的原因就很容易明白了。作用在车子上的力和作用在马身上的力在每一瞬间都是相等的；但是，车有轮子，可以自由移动位置，而马却坚定地立足在地面上，因此，车子只好跟着马走。可以再想一想，如果车对马的动力不起反作用，那么……不用马也就行了，用一个极小的力量也就能拉着车走了。可是事实上，要克服车的反作用，还是非马不可。

　　如果把这条定律的通常所用的简短形式“作用等于反作用”改成譬如说“作用力等于反作用力”，那么也许能使大家更容易理解，也少产生些疑问。因为这里相等的只是力。至于作用（如果像平常那样，把“力的作用”理解成物体的位置移动），因为受力的物体不同，一般是不会相等的。

　　当北极的冰紧挤住“切留斯金”号船身的时候，它的舷也同样用相等的力压在冰上。至于发生惨剧，那是因为强大的冰块抵住了船壳的压力，没有被压碎；可是船身呢，虽然是钢做的，却不是实心的，所以经受不住这种压力，到底被冰压坏了。物体落下的时候，当然也服从作用等于反作用的定律，虽然这两方面的力不是一下子就看得出来的。苹果落到地上，是因为地球在吸引它；可是苹果也在用完全相等的力吸引地球。严格地说，苹果和地球是在彼此相向地落下，不过落下的速度，在苹果方面和在地球方面是大不相同的。两个同样大小的相互吸引力，使苹果得到了10米每二次方秒的加速度，而地球呢──它的质量比苹果大几倍，它得到的加速度也只有苹果得到的几分之一。地球的质量比苹果的大无数倍，因此，地球向苹果的移动便小到不能再小，实际上只能算作零。所以我们说苹果落到地上，而不说“苹果和地球彼此相向地落下”，就是这个道理。