坐过山车下坠时,你的屁股为什么会"飘"起来?
看完这篇你会知道,失重不是没有重力,而是你和周围的一切在以同样的速度"一起往下掉"
你有没有注意到,过山车冲下最高点的那一刻,整个人好像突然变轻了,屁股离开座位,胃往上顶,感觉自己要飞出去?这不是幻觉,也不是什么魔法——你真的,短暂地"失重"了。
重力没消失,是你在"追着"它跑
很多人以为失重就是没有重力。其实不对。地球的引力时时刻刻都在拽着你,过山车下坠的那一秒也不例外。真正发生的事情是这样的:过山车顺着轨道往下冲的时候,整个车厢都在向下加速——而你的身体,也同时在向下加速。这就好比你和一块石头同时从楼上扔下去,你们俩"跑"得一样快,你根本感觉不到石头压着你。过山车和你的身体,在那一瞬间"同步下坠",座椅就不需要再用力"托"着你了,你自然就感觉轻了。
物理学家给这个状态起了个名字,叫自由落体——简单说就是"只靠重力拉着,没有其他力挡着"的下落状态。宇航员在太空里漂浮,其实也是同一个道理,只不过他们是绕着地球一直在"落",永远落不到地面上而已。
那种"胃往上顶"的感觉是怎么回事?
你的胃、肠子、肝脏这些内脏,平时老老实实待在肚子里,是因为腹壁和周围的肌肉一直在"托"着它们。一旦进入失重状态,这些"托力"突然消失,内脏就会短暂地跟随身体一起向下飘——但你的大脑感受到这个变化,会误以为内脏在"往上跑"。所以才会有那种恶心、反胃、胃部上涌的感觉。
这也是为什么有人坐过山车会想吐——不是因为转得太快,而是你的内脏在体内"小小地位移"了一下,把大脑搞懵了。晕车、晕船也是同一套机制:身体感受到的运动和眼睛看到的画面对不上,大脑就开始报警,让你感到不舒服。
为什么我们在地面上感受不到这种"飘"?
因为你站着的时候,地面一直在用力"顶"着你的脚。这个向上顶的力,就是我们常说的支撑力(也叫法向力)。正是这个力,让你的身体感觉到"有重量"。你把手放在体重秤上,秤会显示数字,量到的其实不是重力本身,而是这个支撑力的大小。
过山车下坠时,座椅突然不用再"顶"你了,支撑力接近于零,体重秤如果放在你屁股下面,就会显示接近0——你在那一瞬间,对秤来说"没有重量"了。飞行员训练失重时,会专门开飞机做抛物线俯冲,每次可以制造大约20秒的失重体验,那架飞机甚至有个绰号叫"呕吐彗星"。
下次坐过山车,闭上眼睛感受一下那几秒的"飘"——你体验到的,和宇航员在太空里漂浮的感觉,本质上是同一件事。