一夜平安无事。不过“夜”这个字用得不太确切。
相对于太阳,炮弹的位置没有什么变化。从天文学的角度看,弹舱底部处在白天,弹舱上面的部分是夜晚。在我们的叙述里所用到的“白天”与“黑夜”,表示的是和地球上的日出和日落同等的时间跨度。
三位乘客睡得非常安稳,虽然炮弹在极速前进,但里面的人却感觉它是静止不动的。没有任何响动说明炮弹正在太空中飞行。当物体在真空里移动,或者周围的空气与物体一起移动时,无论速度有多大,都不能被人的机体感觉到。哪位地球上的居民会注意到地球正以每小时九万公里的速度运动呢?运动,在这种情况下,跟静止所带来的感觉是一样的。因此,运动对物体没有丝毫的影响。一个静止的物体,如果没有外力推动的话,将永远保持静止。一个运动的物体,如果没有任何外力阻拦的话,会永远运动下去。这种运动与静止的不变性,被称为惯性。
被关在弹舱里的巴比康和他的同伴们,可以认为他们正处在绝对静止状态。而且,就算他们在炮弹的外面,其效果也是一样的。如果不是月亮越来越大,他们真会以为炮弹根本就是静止的。
12月3日早晨,三个人被一个意外的欢快的声音吵醒。弹舱里有一只公鸡在打鸣。
米歇尔·阿尔当赶快起来,爬到弹舱顶部,将一只半开的箱子盖好。
“给我闭嘴!”他低声说道,“你这个蠢东西会让我的计划破产的!”
但是,尼切尔和巴比康还是醒了。
“有只公鸡?”尼切尔问道。
“不,不,我的朋友们,”米歇尔赶紧答道,“是我想用这乡间练声曲叫你们起床呢。”
一边说着,他又咯咯咯咯地叫了起来,声音响亮极了,活像一只骄傲的大公鸡。
两个美国人忍不住哈哈大笑。
“你真的很有才华。”尼切尔用怀疑的眼光看着他说。
“是啊,”米歇尔答道,“法国人经常开这种玩笑的,有高卢之风。就算是上流社会,也常常会这样学鸡叫。”
说完这些,他连忙转移了话题。“巴比康,”他说,“你知道昨晚我一直在想什么?”
“不知道。”巴比康回答。
“我在想我们剑桥的朋友们。你知道,对于数学问题我一向是一窍不通。我简直无法想象,天文台的学者们怎么能够算出炮弹的初速需达到多少,才能最终抵达月球呢?”
“你是想说,”巴比康答道,“要达到大概位于我们整个行程十分之九处的地球引力与月球引力的平衡点是吗?因为过了这一点,炮弹单凭其重力便可降落在月球上。”
“差不多吧!”米歇尔说,“可我还是那个问题,他们是怎么算出炮弹的初始速度的呢?”
“再简单不过了!”巴比康答道。
“你也能算出来?”米歇尔·阿尔当问。
“当然可以。如果不是天文台帮我们省去了这个麻烦,我和尼切尔也可以算出来。”
“好吧,我的巴比康老兄,”米歇尔说,“就算是把我的头割下来,从脚开始割,我也算不出来。”
“那是因为你不懂代数。”巴比康平静地回答说。
“瞧,你们这些以x、y为生的人都一样,总是认为代数可以解决一切。”
“米歇尔,”巴比康反驳说,“你相信打铁可以不用锤子,耕田可以不用犁吗?”
“不相信。”
“那就是了,代数也是一个工具,就像犁和锤子一样,但是对于会使用的人而言,这可是好工具。”
“真的吗?”
“千真万确。”
“你能当着我的面操作一下这个工具吗?”
“当然,如果你感兴趣的话。”
“让我看看怎样能够算出我们‘车厢’的初速。”
“好的,我尊敬的朋友。只要列出这个问题的所有参数,如地心与月心间的距离、地球的半径、地球的质量、月球的质量,列一个简单的方程式,我就可以准确地算出炮弹的初速。”
“那你把等式列出来看看。”
“你马上就能看到。不过,我不能给你画出炮弹在地球和月球间飞行的曲线,因为这两个天体也在绕太阳运行。哦,不,我们假定两个天体是静止的就可以了。”
“为什么?”
“因为积分学还不能解决这个问题,我们所采用的解决办法被称为‘三体问题’。”
“瞧瞧,”米歇尔·阿尔当挖苦道,“数学也有解决不了的问题啊!”
“当然。”巴比康说。
“也许月球人的积分学比我们更先进呢!顺便问一句,什么是积分学?”
“一种与微分学相反的计算方法。”巴比康严肃地答道。
“谢谢。”
“也就是说,我们可以通过数的微分求得数的有限量。”
“这句话还明白些。”米歇尔看起来很满意。
“现在,”巴比康又说道,“给我一张纸,一支铅笔,半个小时之内我就能够列出等式。”
话音刚落,巴比康就全神贯注地开始工作,尼切尔则继续观察太空,由他的同伴米歇尔去准备早饭。
半个小时还没到,巴比康抬起头,将一张写满了代数符号的纸拿给米歇尔看,上面有一个总公式:
“这是什么意思?”米歇尔问。
“意思是,”尼切尔答道,“v方与v零方之差的二分之一,等于gr乘以大括号x分之r减一加上m分之m撇乘以小括号d减x分之r减去d减r分之r小括号大括号……”
“x骑着y,y又骑着z,z又爬上了p,”米歇尔大笑着说道,“船长,你能看懂这玩意儿吗?”
“完全明白。”
“当然喽!”米歇尔说,“这是一目了然的事?我可不必再问什么了。”
“总是没正经!”巴比康说道,“你想要学代数,够你学一阵子的!”
“还不如把我吊死算了。”
“事实上,”尼切尔内行地看着公式说道,“我觉得这个公式列得很好,巴比康。通过这个动能的等式,我相信我们能得到想要的答案。”
“我也想弄明白!”米歇尔嚷道,“哪怕是要以尼切尔十年的寿命为代价,我也要弄明白。”
“那就听好,”巴比康说,“v方与v零方之差的二分之一代表着动能变化的二分之一。”
“尼切尔也明白这是什么意思吗?”
“当然了,米歇尔,”船长答道,“这些符号虽然看起来晦涩难懂,但对于内行人来说,却是最清楚、最明了、最符合逻辑的语言。”
“你认为,尼切尔,”米歇尔问道,“通过这些比埃及白鹳sup/sup还难懂的象形文字,你就能算出炮弹应具的初速吗?”
“没错,”尼切尔答道,“而且通过这个方程式,我还可以算出炮弹在任意一点的速度。”
“你肯定?”
“我肯定。”
“也就是说,你和我们的主席一样聪明喽?”
“不,米歇尔。巴比康所做的要难得多。因为要列出一个方程式,需要考虑这个问题的所有参数。我要做的只是算术,懂得四则运算法则就足够了。”
“这已经很厉害了!”米歇尔·阿尔当说道,因为他这辈子从来就没有做对过一次加法运算,于是,他得出这样的结论:加法就像是中国的七巧板一样,可以得出很多不同的答案。
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