[摘? ? ? ? ? ?要]? 當(dāng)人們直視月亮前進(jìn)或倒退時(shí)，月亮在人們眼睛視網(wǎng)膜上所成的實(shí)像變大或變小，但由于距離遙遠(yuǎn)、實(shí)像大小變化不明顯，人們會(huì)誤以為實(shí)像大小不變、就有了 “月亮走，我也走”的怪異感受。當(dāng)人們側(cè)視月亮前進(jìn)或倒退時(shí)，月亮的實(shí)像在人們眼睛的視網(wǎng)膜上位置在移動(dòng)，但由于距離遙遠(yuǎn)、月亮的實(shí)像在視網(wǎng)膜上位置移動(dòng)太慢，人們會(huì)誤以為實(shí)像相對(duì)于視網(wǎng)膜靜止，也就有了 “月亮走，我也走”的怪異感受?！霸铝磷?，我也走”不是月亮相對(duì)人的運(yùn)動(dòng)，是由于距離遙遠(yuǎn)、月亮在人視網(wǎng)膜上所成的實(shí)像大小變化不明顯或位置移動(dòng)太慢而導(dǎo)致的視覺錯(cuò)誤。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? “凸透鏡”;實(shí)像;相對(duì)運(yùn)動(dòng)

[中圖分類號(hào)]? O43-4? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）26-0224-02

“小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走”，這句歌詞唱出了相對(duì)運(yùn)動(dòng)的道理：人站在江中游動(dòng)的竹排上，跟隨江中竹排相對(duì)兩岸的巍巍青山向前運(yùn)動(dòng)，而矚目?jī)砂兜奈∥∏嗌?，卻感覺到兩岸的巍巍青山在向著江中竹排的后方運(yùn)動(dòng)。

從理論上講，江中竹排相對(duì)兩岸的巍巍青山向前的運(yùn)動(dòng)和兩岸的巍巍青山相對(duì)江中竹排向后的運(yùn)動(dòng)，快慢是相同的、方向是相反的。

一、怪異的“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”

但是我們?cè)谝雇砩⒉綍r(shí)、抬頭遙望天空卻發(fā)現(xiàn)：我們往前走，月亮和星空不但不向后走、反而跟著我們也在往前走;我們往后退，月亮和星空不但不向前走、反而也在跟著我們往后退;我們前進(jìn)或后退的速度變快時(shí)，月亮和星空也就前進(jìn)或后退得更快，我們前進(jìn)或后退的速度變慢時(shí)月亮和星空也就前進(jìn)或后退得更慢，我們停止不動(dòng)時(shí)月亮和星空也就停止不動(dòng)了。月亮和星空與我們運(yùn)動(dòng)的快慢相同、方向也相同，月亮和星空運(yùn)動(dòng)的快慢和方向全由我們“操縱”，正好應(yīng)驗(yàn)了那句歌詞：“月亮走，我也走，我送阿哥到村口”?！霸铝梁托强铡毕鄬?duì)我們的運(yùn)動(dòng)、與兩岸的巍巍青山相對(duì)江中竹排的運(yùn)動(dòng)形成了鮮明的對(duì)比，是不合乎常規(guī)的、怪異的“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”。

二、揭秘“月亮走，我也走”

云南省昆明市第一中學(xué)的楊習(xí)志、楊蒲英兩位老師在《物理教師》雜志2015年第3期發(fā)表的《為何“月亮走，我也走”》一文中說：人眼反應(yīng)時(shí)間是0.042s，人眼最小分辨角是4.6×10-5rad，人走路時(shí)月亮相對(duì)地面的角速度是7.3×10^-5rad/s，遠(yuǎn)小于1.1×10^-3rad/s，人眼會(huì)誤以為月亮相對(duì)于人是靜止的。湖南省郴州市第五中學(xué)的聶登福老師在《科學(xué)教育》雜志2007年第1期發(fā)表的《為何月亮走我也走？》一文中說：人類裸眼視力不能分辨小于1分的角度變化，“月亮走，我也走”是觀察者連續(xù)觀察月亮?xí)r產(chǎn)生的錯(cuò)覺。河北省邢臺(tái)市教委閆立新老師在《物理通報(bào)》雜志1999年第3期發(fā)表的《“月亮走，我也走”簡(jiǎn)釋》一文中說：人的視覺范圍呈錐形，近處物體在人的視網(wǎng)膜上停留的時(shí)間短，遠(yuǎn)處物體在人的視網(wǎng)膜上停留的時(shí)間長，月亮遙掛于天空，始終處于視覺范圍內(nèi)，我們就覺得月亮和我們相對(duì)靜止的。幾位老師從不同角度都解釋了“月亮走，我也走”這一現(xiàn)象，筆者對(duì)此也有個(gè)人的看法。

看著從近處走遠(yuǎn)的行人，我們會(huì)感受到行人在走遠(yuǎn)中變得越來越小，透過跳動(dòng)的火焰觀看火焰后的人或物體，我們會(huì)感受到人或物體隨著火焰在跳動(dòng)。這說明我們的眼睛對(duì)物體的直接感受是物體在眼睛視網(wǎng)膜上所成實(shí)像的大小變化或在視網(wǎng)膜上的位置移動(dòng)。

在視覺的形成過程中，人眼的角膜和晶狀體整體相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，在圖1中用橢圓表示這個(gè)“凸透鏡”，用線段EG表示“光屏”（視網(wǎng)膜）上的一部分。

視月亮前進(jìn)或倒退時(shí)，月亮的實(shí)像在我們眼睛視網(wǎng)膜上的位置在移動(dòng)，但由于距離遙遠(yuǎn)、月亮的實(shí)像在視網(wǎng)膜上位置移動(dòng)得太慢，我們會(huì)誤以為實(shí)像相對(duì)于視網(wǎng)膜靜止，也就有了“月亮走，我也走”的怪異感受。

“月亮走，我也走”不是月亮相對(duì)人的運(yùn)動(dòng)，而是由于距離遙遠(yuǎn)，月亮在人視網(wǎng)膜上所成的實(shí)像大小變化不明顯或位置移動(dòng)太慢而導(dǎo)致的視覺錯(cuò)誤。

三、古人對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的感受

“飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風(fēng)，臥看滿天云不動(dòng)，不知云與我俱東”，這是北宋詩人陳與義對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的感受。楊習(xí)志、楊蒲英兩位老師在《物理教師》雜志2015年第3期發(fā)表的《為何“月亮走，我也走”》一文中說：云可能相對(duì)地面不動(dòng)或以較小速度向西運(yùn)動(dòng)，由于云距離地面太遠(yuǎn)，看著云走路，也會(huì)有云跟著人走的感覺，只要船的速度不是很快，船上的人是無法感覺到相對(duì)地面靜止的云相對(duì)船上人在動(dòng)。

有首歌中唱道：“月亮在白蓮花般的云朵里穿行，晚風(fēng)吹來一陣陣快樂的歌聲?！碑?dāng)我們仰望有云的夜空時(shí)，有時(shí)的確會(huì)發(fā)現(xiàn)月亮在云朵里“穿行”，而且可能很快，方向飄忽不定。月亮的 “穿行”揭示了云的漂移，說明如果沒有月亮或星空做參照物，我們?nèi)搜酆茈y發(fā)現(xiàn)云在夜空中運(yùn)動(dòng)。同樣的道理，在白天即使云相對(duì)地面向東運(yùn)動(dòng)，在天空中找不到相對(duì)地面幾乎不動(dòng)的參照物時(shí)，人仰望天空可能短時(shí)間內(nèi)也發(fā)現(xiàn)不了云相對(duì)地面在運(yùn)動(dòng)。詩人隨船相對(duì)地面向東運(yùn)動(dòng)，也可能在天空中找不到相對(duì)地面幾乎不動(dòng)的參照物，發(fā)現(xiàn)不了云相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)，感受到的是云和天空在自己視網(wǎng)膜上所成的實(shí)像大小幾乎不變和位置幾乎不移動(dòng)，“臥看滿天云不動(dòng)”的情形可能是“‘天空‘白云俱向東”。

“滿眼風(fēng)波多閃灼，看山恰似走來迎。仔細(xì)看山山不動(dòng)，是船行?！边@是又一位古人對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的感受。而當(dāng)我們走向遠(yuǎn)處的山峰時(shí)，我們沒有“走來迎”的感受，反而感受到“山峰被我們追著走”?！翱瓷角∷谱邅碛币欢ㄊ窃娙颂幵陔x山壁較近的地方時(shí)、山壁在人眼視網(wǎng)膜上所成實(shí)像明顯地越來越大的感受。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚啟鈞.光學(xué)教程[M].北京：高等教育出版社，1981.

[2]楊習(xí)志，楊蒲英.為何“月亮走，我也走”[J]，物理教師，2015（3）.

[3]聶登福.為何月亮走我也走？[J].科學(xué)教育，2007（1）.

[4]閆立新.“月亮走，我也走”簡(jiǎn)釋[J].物理通報(bào)，1999（3）.

◎編輯 薛直艷

作者簡(jiǎn)介：宋興會(huì)（1968—），男，陜西岐山人，本科，中學(xué)高級(jí)教師，研究方向：中學(xué)物理教學(xué)。