难解的定律

在牛顿的力学三大定律中，没有一个定律像著名的第三定律——作用与反作用定律——那样令人困惑。每个人都知道它，有人甚至知道如何正确地运用它，然而，很少有人能完全理解它。你可能很幸运地一下就掌握了它的含义，但我承认，我花了10年时间才找到问题的核心。

与我讨论过这个定律的大多数人都愿意承认它是正确的，但对几点基本认知仍持保留意见。他们愿意承认第三定律适用于静止的物体，但不能理解它如何适用于运动的物体。根据该定律，每一个作用力总有一个与其相等且相反的反作用力。因此，当一匹马拉着一辆马车时，马车应该正以同样的力量拉着马。在这种情况下，马车应该留在原地，不是吗？但它还是动了。既然这些力是相等的，为什么不互相抵消呢？

这是讨论这个定律时经常听到的问题，这是否意味着这个定律是错误的呢？当然不是，只是我们没有正确地理解它。这些力并没有互相抵消，而是施加在不同的物体上：一个施加在车身上，一个施加在马身上。这些力当然是相等的，但相等的力是否总是产生相同的作用？相等的力是否会给所有的物体带来相等的加速度？难道对一个物体的作用力不取决于这个物体本身以及物体对力的“反作用力”的值吗？一旦想到这一点，你就会立即察觉：为什么尽管车以同样的力把马拉回来，但马仍会拉着车走呢？你会发现，作用在车上的力和作用在马身上的力在每一时刻都是相等的，但由于车依靠车轮轻松地滚动前进，而马依靠马蹄勉力地推离地面，所以车会向马拉它的方向移动。另外你要知道，如果没有车对马的反作用力，我们就完全不需要马，因为即使最轻微的推力也会使车移动。我们需要马来克服车的反作用力。

如果这个定律不像通常那样简单地表达为“作用等于反作用”，而是表达为“作用力等于反作用力”，也许更易于领会。因为相等的只是力。而作用——如果像通常那样把“力的作用”理解为“物体的移动”——因为受力的物体不同，一般来说是不相等的。

1934年2月，苏联的“切柳斯金号”探险船在北极地区被浮冰挤碎。牛顿第三定律可以完美地解释这场事故的成因：当冰块挤压“切柳斯金号”的船体，船体便以相同的力量挤压冰块，灾难的发生正是因为厚厚的冰层能够承受这种压力而不溃决，空心的船体却屈于这种力量而被挤碎，尽管它是由钢铁制成的。

在下落过程中，每个物体都同样遵循作用与反作用定律，尽管两种作用力无法同时显现。苹果之所以坠落，是因为它被地球的引力所吸引。然而，苹果本身也以完全相同的力量吸引着地球。严格说来，苹果和地球相向坠落，但它们的下落速度是不同的。相互吸引的力量赋予苹果10米/二次方秒的加速度，而赋予地球的加速度则与其质量相反，地球的质量比苹果大多少倍，地球的加速度就比苹果小多少倍，由于地球的质量远远大于苹果的质量，所以地球的运动微乎其微，以至于实际中被忽略不计。因此我们要说“苹果落在地球上”，而不是“苹果和地球相向而落”。