北京
把一个小球从高塔顶端松手，它会落在塔的正下方吗？直觉告诉你：当然。但牛顿在1679年写给胡克的一封信里，给出了一个"与俗见完全相反"的答案。这道题，后来被牛津大学数学荣休教授戴维·艾奇逊收进了他的科普书里。
这不是一道脑筋急转弯，它牵扯到经典物理学诞生时最关键的一次思想碰撞。
一道题，三个选项
题目本身很干净：一个物体从高塔上被释放，考虑到地球自身的旋转，它会落在哪里？选项只有三个——
- 稍微偏西
- 稍微偏东
- 正好落在塔的正下方
大多数人会选第三个，或者选第一个。毕竟地球在自西向东转，塔顶跟着地球转，塔顶的线速度比塔底更快，那么物体在空中的这段时间里，似乎应该"跑在前面"，落到偏东的位置——或者反过来，落到偏西。
牛顿给出的答案，用他自己的话说，是"quite contrary to ye opinion of ye vulgar"，翻译过来就是：和普通人的看法完全相反。
提示藏在花样滑冰里
艾奇逊给出的提示有两个方向。第一，想想地球的自转如何影响物体下落的轨迹。第二，想想花样滑冰运动员在旋转时把手臂收拢会发生什么。
第二个提示尤其关键。滑冰选手旋转时收臂会加速，这是角动量守恒的经典演示。但在这道题里，它指向的是另一个方向：物体在下落过程中，离地心的距离在缩短，而它随地球自转的角速度并不会自动跟着变快。
换句话说，物体在高处时，带着和塔顶一样的自转线速度。当它往下掉，它需要更小的线速度才能和地面保持同步——但它没有减速，于是它相对于地面就"多跑了一点"。
这个"多跑"的方向，决定了它落在哪一侧。
为什么这道题值得被记住
这道题不是艾奇逊自己编的。它来自牛顿1679年写给胡克的一封信。正是胡克与牛顿之间的这次通信，重新点燃了牛顿对引力和运动的兴趣，并最终导向他在《自然哲学的数学原理》中为经典物理学奠定的数学基础。
艾奇逊是牛津大学的数学荣休教授，写过几本颇受欢迎的大众数学读物。他的新书《Wonders in Motion: The Story of Dynamics》就是一本讲运动科学的入门书，里面包含了这道塔顶落体题的更多背景。这本书目前在《卫报》书店有售。
一道看似简单的落体题，背后是十七世纪两位科学家之间的一次通信，以及一场关于"物体到底怎么动"的认知翻转。牛顿说它反直觉，而反直觉的地方，恰恰是物理学开始的地方。
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