飛機(jī)懸停等地球自轉(zhuǎn)？專家辟謠：大氣層同步旋轉(zhuǎn)，無(wú)法到達(dá)目的地

流言

“飛機(jī)懸停在空中不動(dòng)，靠地球自轉(zhuǎn)就能到達(dá)目的地”

網(wǎng)上有人說(shuō)：“既然地球會(huì)自轉(zhuǎn)，那么飛機(jī)懸停在空中不動(dòng)，靠地球自轉(zhuǎn)就能到達(dá)目的地了?！?/p>

流言分析

這種說(shuō)法毫無(wú)科學(xué)道理。

地球自轉(zhuǎn)時(shí)，地表、大氣及空中物體都會(huì)同步獲得自轉(zhuǎn)慣性，飛機(jī)即使懸停，也會(huì)隨大氣一起保持與地球自轉(zhuǎn)相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不會(huì)相對(duì)地球表面發(fā)生位移。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這就像在行駛的火車?yán)锾饋?lái)，落地后仍在原地——火車的運(yùn)動(dòng)慣性會(huì)傳遞給你，不會(huì)因短暫騰空就被甩在身后。同理，地球自轉(zhuǎn)帶來(lái)的初始速度，早已通過大氣傳遞給飛機(jī)，懸停時(shí)飛機(jī)與地球、大氣相對(duì)靜止，自然無(wú)法借助自轉(zhuǎn)到達(dá)目的地。

大家都知道，地球是會(huì)自轉(zhuǎn)的，于是，有網(wǎng)友就想到：“飛機(jī)為什么不直接升到空中懸停？比如從上海飛拉薩，飛機(jī)升起來(lái)停在天上，等拉薩自己轉(zhuǎn)到腳下，再降落，不就行了嗎？”

甚至還有人說(shuō)“飛機(jī)的燃料原來(lái)主要用于起飛和降落”……這聽起來(lái)似乎非常有想象力，那么實(shí)際呢？

答案是：不行。無(wú)論飛機(jī)懸停多久，只會(huì)停在起飛點(diǎn)正上方，不會(huì)靠地球自轉(zhuǎn)抵達(dá)異地。

下面我們就來(lái)詳細(xì)解釋一下～

我們都在地球的“慣性宇宙飛船”上

共享初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

我們平時(shí)說(shuō)一架飛機(jī)停在機(jī)場(chǎng)，這是站在地面參考系里說(shuō)的。也就是說(shuō)，相對(duì)于跑道、航站樓、行李車、登機(jī)口等，它沒有移動(dòng)。

但如果把視角拉到太空，事情就不一樣了。

我們、飛機(jī)、大氣層，都是地球這個(gè)“宇宙飛船”的乘客，我們生來(lái)就擁有這個(gè)飛船的速度，隨飛船同步運(yùn)動(dòng)，不會(huì)輕易脫離。我們相對(duì)于地球是靜止的，但相對(duì)于宇宙，我們每個(gè)人其實(shí)都是時(shí)速上百萬(wàn)千米的“宇宙賽車手”！只是因?yàn)槲覀兒偷厍?、大氣一起?dòng)，所以我們感覺不到。

飛機(jī)起飛時(shí)，并不會(huì)把這部分速度突然丟掉。這就是慣性。

一個(gè)最熟悉的例子是高鐵：

你坐在一列勻速行駛的高鐵上，把一枚硬幣輕輕向上拋起，兩秒過后，它不會(huì)落到你身后幾十米遠(yuǎn)，而是大體落回你手里。為什么？因?yàn)橛矌疟粧伷鹬埃呀?jīng)和高鐵、你、車廂里的空氣一起具有向前的速度。你把它拋起來(lái)，只是給了它一個(gè)向上的速度，并沒有抹掉它原來(lái)的水平速度。

飛機(jī)也是一樣。飛機(jī)停在機(jī)場(chǎng)時(shí)，作為地球上的一員，已在慣性作用下，隨地球自轉(zhuǎn)獲得了與地面相同的線速度，起飛后，即便懸停在空中，由于沒有外力抵消這份慣性（牛頓第一定律：物體會(huì)保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，除非受外力作用），飛機(jī)仍會(huì)在慣性牽引下，跟著地球這艘“飛船”同步前進(jìn)，這個(gè)速度不會(huì)憑空消失。它不是從一個(gè)“絕對(duì)靜止”的狀態(tài)進(jìn)入天空，而是從一個(gè)已經(jīng)隨地球共同運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)中離開地面。

所以，“飛機(jī)飛到空中，地球在下面轉(zhuǎn)走”這個(gè)想法，第一步就錯(cuò)了，飛機(jī)本來(lái)就和地球一起在轉(zhuǎn)。

大氣也在跟著地球轉(zhuǎn)

有人可能會(huì)繼續(xù)問：“飛機(jī)懸在空中，脫離了地面，難道不會(huì)被大氣‘甩在后面’？”

這是因?yàn)?，地球的大氣層既受到地球引力束縛，又經(jīng)過長(zhǎng)期的摩擦、湍流、地形擾動(dòng)和熱力循環(huán)，整體上是隨地球一起旋轉(zhuǎn)的。

可以做一個(gè)反推，如果大氣真的不跟著地球轉(zhuǎn)，那么高速自轉(zhuǎn)的地表就會(huì)相對(duì)空氣產(chǎn)生約 1670 千米/小時(shí)的持久超級(jí)狂風(fēng)。那會(huì)是什么概念？城市、森林、海洋、動(dòng)物、人類，都別想正常生活。

地球自轉(zhuǎn)會(huì)影響飛行嗎？

答案是：會(huì)。

地球自轉(zhuǎn)對(duì)飛行的影響，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一個(gè)就是科里奧利效應(yīng)。所謂“科里奧利效應(yīng)”，就是指在地球自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)參考系中，大尺度運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)發(fā)生行進(jìn)路徑的側(cè)向偏轉(zhuǎn)。這對(duì)炮彈、導(dǎo)彈、洋流、大氣環(huán)流、長(zhǎng)距離飛行等都有影響。

科里奧利效應(yīng)示意圖。這張圖的圓盤，可以類比逆時(shí)針自轉(zhuǎn)的北半球：物體從低緯度向高緯度運(yùn)動(dòng)（相當(dāng)于從圓盤中心向邊緣運(yùn)動(dòng)），就會(huì)受到向右的科里奧利力，導(dǎo)致風(fēng)、洋流、炮彈的軌跡向右偏轉(zhuǎn)。

不過民航飛機(jī)不是一顆被扔出去就不管的石頭。飛機(jī)有導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星定位、飛行管理計(jì)算機(jī)、空管指令和飛行員修正。偏一點(diǎn)，就修一點(diǎn)；風(fēng)變了，再修一點(diǎn)。乘客不會(huì)在座位上感覺到“哎呀，我好像被科里奧利力推了一下”。

第二個(gè)則是高空風(fēng)場(chǎng)。地球自轉(zhuǎn)參與塑造全球大氣環(huán)流?？諝獠皇呛?jiǎn)單地從赤道流向兩極，而會(huì)因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，形成信風(fēng)、西風(fēng)帶、極地東風(fēng)，以及更復(fù)雜的高空急流等。民航飛行經(jīng)常借助或避開這些風(fēng)，順風(fēng)能省時(shí)間、省油；逆風(fēng)會(huì)延長(zhǎng)飛行時(shí)間?？缣窖?、跨大西洋航線尤其明顯。

比如，有人可能會(huì)注意到在同一航線上，向東和向西飛行的飛機(jī)，其所需時(shí)間存在顯著差異：通常，向東飛行的航班用時(shí)更短，而向西飛行的則用時(shí)更長(zhǎng)，這并不是因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)，更重要的是高空風(fēng)帶、航線設(shè)計(jì)和空管條件的影響。

火箭發(fā)射與飛機(jī)飛行的區(qū)別

和飛機(jī)不同，火箭確實(shí)會(huì)利用地球自轉(zhuǎn)?？拷嗟老驏|發(fā)射，能獲得地球自轉(zhuǎn)提供的初速度，有助于進(jìn)入軌道。NASA 明確指出，靠近赤道的發(fā)射可以更好利用地球自轉(zhuǎn)速度，而進(jìn)入地球軌道本身需要約 28440 千米/小時(shí)的速度。

但飛機(jī)是在大氣層內(nèi)飛行，靠機(jī)翼和空氣之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)相互作用產(chǎn)生升力，靠發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)于空氣推進(jìn)，它不是要擺脫地球引力達(dá)到宇宙速度，它是在相對(duì)地球靜止的慣性系中運(yùn)動(dòng)，所以不能簡(jiǎn)單套用“火箭吃到了地球自轉(zhuǎn)紅利，因此飛機(jī)也能等地球轉(zhuǎn)過去”的邏輯。

總結(jié)

飛機(jī)不是一臺(tái)升降機(jī)，從一個(gè)地方到另一個(gè)地方，不能靠升到空中等地球自己轉(zhuǎn)過去。真正的情況是，飛機(jī)、機(jī)場(chǎng)、乘客、大氣和目的地，本來(lái)就一起參與著地球自轉(zhuǎn)。飛機(jī)起飛后，并不會(huì)丟掉原有的水平速度，它仍然在隨地球共同旋轉(zhuǎn)的大氣層中飛行，并通過發(fā)動(dòng)機(jī)推力、機(jī)翼升力、導(dǎo)航系統(tǒng)和飛行控制，相對(duì)于空氣和地面完成真正的移動(dòng)。

這類說(shuō)法之所以容易讓人困惑，是因?yàn)樗训厍虼_實(shí)在轉(zhuǎn)這個(gè)事實(shí)，錯(cuò)誤地理解成了地面會(huì)從飛機(jī)下面轉(zhuǎn)走。但科學(xué)看問題，不能只說(shuō)誰(shuí)在動(dòng)，更要問相對(duì)于誰(shuí)在動(dòng)。相對(duì)于太空，地球、飛機(jī)和我們都在高速運(yùn)動(dòng)，只是因?yàn)槲覀兒偷厍?、大氣同頻共動(dòng)，才覺得歲月靜好。所以，想要去遠(yuǎn)方看風(fēng)景，還得靠飛機(jī)自己實(shí)實(shí)在在地飛過去才行！

照“謠”鏡

這是一個(gè)披著“冷知識(shí)”外衣、利用反直覺表述、違背基礎(chǔ)物理常識(shí)的偽科學(xué)謠言。它利用人們對(duì)確定性的渴求，以及寧愿相信顛覆常識(shí)的捷徑也懶得進(jìn)行復(fù)雜物理法則驗(yàn)證的心理，同時(shí)迎合大眾獵奇需求，制造“恍然大悟”的錯(cuò)覺，在社交媒體廣泛傳播。

識(shí)別此類謠言，只需記住兩點(diǎn)：第一，警惕那些違背日常經(jīng)驗(yàn)卻包裝成“科學(xué)發(fā)現(xiàn)”的“冷知識(shí)”；第二，遇到反直覺的說(shuō)法時(shí)，不妨用簡(jiǎn)單的“反證法”思考一下——如果真如傳言所說(shuō)，飛機(jī)懸停就能靠地球自轉(zhuǎn)到達(dá)目的地，航空公司何必耗費(fèi)巨資購(gòu)買燃油進(jìn)行長(zhǎng)途飛行？真正的科學(xué)往往遵循簡(jiǎn)潔一致的邏輯。