直升机悬停在空中，24小时后就能环绕地球一周？

这个问题很有意思，按照我们的经验，直升机悬在空中不动，而地球却是无时无刻不在转动的，那岂不是直升机悬在空中一天，就可以环球一周了？

想是这么想，但是事实好像不是这样，直升机起飞了，只要不主动前后左右移动，就是在原地不动，丝毫没有要“环球一周”的打算。这是为什么呢？

我们先理解一点：直升机怎么才算是真悬空？

直升机怎么样才算是“悬空”？有人会回答：直升机飞起来就是悬空呗，这还不简单？但是实际上这个问题远远不是这么容易解答的，我们来举个例子吧。

一辆在高速上匀速行驶的汽车中，有一只蚊子飞了起来，请问现在蚊子算是悬空了吗？

不错，看起来好像蚊子飞到了空中就是悬空了，但是，蚊子此时还是跟车子里的空气一起在高速上狂奔而去，在这种情况下，就算是蚊子在空中悬停一万年，蚊子相对车子的位置也不会有丝毫变化。

这个道理运用到直升机和地球上也是一样的：当直升机飞到空中的时候，实际上直升机和周围的空气都是跟随整个地球一起转动的，所以只要直升机不主动前后移动，那么直升机相对于地球的位置就不会变。

用科学上的话来说，就是匀速行驶的汽车这个时候是一个“惯性坐标系”，在相对地面这个“绝对坐标系”运动。当我们站在地面上看这辆汽车的时候，任何的“悬空”（也就是相对于汽车悬停）其实都不是真悬空，而是跟着汽车一起高速运动。

那么怎么样才能让直升机“真正”悬空？

答案很简单，在宇宙中搭一个巨大的吊车，把直升机吊起来、悬在空中，就像下图中一样。这个时候地球自己转自己的，而直升机则相对地球的轴心保持不动。只要做到了这一点，直升机确实是可以做到“悬停24小时、环球一周”。

我们用一架吊车实现直升机的“真悬停”

毕竟直升机一直在那个位置没有动，但是脚底下的地球却是在不断旋转，根据常识就可以知道，直升机保持这个状态24小时之后就相对地球就绕了一圈了。

我们先不去管能不能造出来这么大的吊车，只说我们可怜的直升机身上会发生什么事情

我先问一个问题：请问，有没有人敢徒手摸一下下面的这个砂轮？估计只有疯子才敢这么干吧。之所以人人都知道摸这样的砂轮是作死，是因为你的手是静止的，砂轮是高速转动的，你的手摸上去的时候因为手和砂轮之间的相对运动，会产生巨大的摩擦作用从而把你的手磨得血肉迸溅。

高速砂轮

那么同样的，当我们悬吊着直升机的时候，地球就像是一个巨大的砂轮、带动着周围的空气，与静止不动的直升机产生剧烈的摩擦作用。

而这个相对运动速度有多大呢？我们只要看一下地球赤道位置的线速度就知道了，这个相对运动速度是465.1m/s，换算一下就是1700公里每小时。而一场最剧烈的飓风风速才多大？答案是250公里每小时——这个速度只是1700公里每小时的零头。

飓风跟1700公里每小时的时速相比，只是零头

所以我们可怜的直升机就在如此之高的相对速度下，享受着来自地球大气带来的高达1700公里每小时的吹拂，估计直升机早就在风中散了架了。

如果我们要让直升机实现“悬停24小时、绕地球一圈”的壮举要怎么办呢？

如果我们一定要实现真正的“悬停24小时”的挑战，我们需要让直升机做到如下的几点：

首先，直升机起飞之后要向地球运动方向的反方向加速到时速1700公里每小时，从而模拟出来“直升机被吊住、相对地轴不动”的真悬停效果。而著名的F-35战斗机，最大飞行速度大概是1900公里每小时，所以我们的直升机要加速到跟F-35战斗机一样快。

我们的直升机要飞得跟F-35战斗机一样快

然后，保持相同的方向、速度，直升机一直飞行24小时，在这个过程中直升机要克服巨大的空气阻力，而空气阻力是由于直升机与空气之间巨大的相对速度造成的。现在的人类还没有技术让一架飞机在不空中加油的情况下高速飞行这么久。

最后，经历了24小时的“模拟悬停”之后，我们的直升机完成了“环球一周”的壮举。

有人说：什么？我要让直升机以1700公里每小时的速度往一个方向飞？如果直升机这么飞不是本来就可以环球一周吗？那这还是悬停吗？

所以问题的实际就是这样的：只有让物体在地球上高速运动起来，才能够相对地球的中心静止，实现所谓的“悬停”；而我们只是让直升机起飞、相对地球静止的时候，站在地球外看起来，直升机却是在跟随地球高速运动，并没有“悬停”、直升机也不会跟地球之间产生相对运动。而这就是“相对运动”的含义。

比如说下面这张图，你以为在高速运行的汽车上往上抛个球就是让球“悬停”了？其实并不是的，从站在地面上的人看来，只有你把小球向后高速发射，才能够让这颗小球真正地“悬停”在空中。

如何让汽车上的小球“悬停”在空中？

总结一下

直升机慢慢悠悠垂直飞到空中，不是真悬停，只有当直升机朝着某个方向高速飞行的时候，我们才能够认为他是相对地球“悬停”在空中，也只有这个时候，才能够实现“悬停24小时、绕地球飞行一圈”的效果。但是同时，在地球表面的人看来，为了实现“真悬停”，直升机要一路飞驰而去——这其实就是飞机正常的飞行。

所以，这就是“相对运动”中的道理——一切运动要看你以什么为参考系，尤其我们在面对“悬停”这种听起来就一定要选一个参考对象的运动方式。