帆船从哪儿启航？

一只小船正在横渡一片湖泊。图11里的箭头a代表它的速度矢量。一只帆船从垂直方向向它驶来，箭头b代表它的速度矢量。帆船是从哪儿启航的？你立刻下意识地指向点M，但小船上的人会给出另一个答案。这是为什么？

图11 帆船的航向与小船垂直。箭头a和b分别代表它们的速度。小船上的人怎么看？

在他们看来，帆船的航向与小船航向并不垂直，因为他们没有意识到自己正在运动。他们觉得自己是静止的，周围的所有东西以船的航速朝反方向运动。从他们的视角看，帆船不仅沿着箭头b的方向运动，同时也沿着虚线a的方向运动——与他们自己的方向相反（图12）。帆船的这两种运动——相对于湖面的运动与相对于小船的运动——通过平行四边形法则叠加为一种，于是小船上的人认为，帆船实际上正沿着平行四边形的对角线运动，所以他们觉得帆船的启航点不是M，而是离小船更远的点N（图12）。

图12 小船上的人认为，帆船是斜着朝自己开过来的——从点N启航

由于我们随地球一起在它的公转轨道上运动，所以我们看到的恒星的位置也是失真的——正如小船上的人会误判帆船的启航点。沿着地球公转的方向，我们看到的恒星位置比它们的实际位置更远。当然，相对于光速，地球的运动速度慢得不值一提（慢10000倍），因此，这种被称为光像差的恒星位移小得可以忽略不计。但在天文设备的帮助下，我们可以探测到它的存在。

你喜欢这个帆船问题吗？那么不妨再回答两个相关问题。第一，请思考：帆船上的人看到的小船运动方向是怎样的？第二，帆船上的人会觉得小船正驶向哪里？要回答这两个问题，你必须以箭头a（图12）为基础画一个平行四边形，它的对角线会告诉你，在帆船上的人看来，小船是斜着开的，仿佛正驶向岸边。