游艇从何处来

现在我们看一下图8，在湖面上，有一只小船正在朝箭头a表示的方向划行。另外，湖面上还有一艘游艇正朝箭头b表示的方向前进，路线与小船的路线成一直角，从它的行进方向可以判断它是想要横穿过湖面。假如现在问你游艇驶来的方向是哪个方向，我们一定会按照图中所示，回答说是从对岸的M点。但是，假如我们问小船上的人，那么，他们的回答或许就不同了，到底是何缘故呢？

图8：M点是游艇的始发点，游艇的航线跟小船的航线是互相垂直的。二者航行的速度与方向分别用箭头a和b来表示。这时，小船上的人看到的游艇的行进方向是什么方向呢？

为什么会有不一样的答案呢？原因在于小船上的人看到游艇来的方向并不垂直于自己前进的方向，因为以小船为参照物，小船上的人是相对静止的，假如我们把小船假设为静止的，那么，小船四周及岸上的景物都会以相同的速度朝着与箭头a相反的方向移动，如此说来，游艇就不单单是朝箭头b方向前进，并且还在朝着虚线箭头a的方向前进（图9）。相信大家对平行四边形法则都很熟悉，因此，对角线的方向就是现在游艇的行进方向。这就是之所以小船上的人看到游艇驶来的方向是斜方向的N点，而不是对岸的M点的原因。

图9：小船上的人看到的游艇的航行路线是从N点出发，作斜方向的前进，而并非垂直于小船的航行路线

既然小船上的人会对游艇的始发点作出错误的判断，那么，同理，我们在给星星定位时也会产生一样的错觉，因为地球的公转运动，使得我们不能判断出星星的准确位置。实际上，我们平时用肉眼看到的星星的位置与它的准确位置相比有一点滞后，它理应位于地球运动方向的前方一点。但是我们无需为此而烦恼，因为与地球公转的速度相比，光的速度要快得多，所以这只是个很细微的误差而已，大多情况下可以忽略不计。人们称这种现象为光行差，我们可以通过天文望远镜观察到。

假如你对这类问题非常感兴趣，那么你可以继续深入考虑以下几个问题，前提是小船和游艇保持与上面一致的运动状态。

（1）在游艇上的游客眼中，小船的前进方向是哪个方向？

（2）在游艇上的游客眼中，小船前进的最终地点是哪？

首先，我们以箭头a和箭头b为两个边作一个平行四边形，之后作出对角线，这样便于我们对这两个问题作出解释。这里平行四边形的对角线表示合速度的方向，即小船的前进方向，然而从这个方向观察，对岸的N点就是小船的最终地点。