地球在自转，直升机悬停12小时后，会到地球另一边吗？

地球的引力束缚住地球上的万物，并且带着万物绕着地轴转动，这是我们每天看到太阳和星辰东升西落的原因。此时此刻，我们随着脚下的这片土地在快速转动，纬度越低，速度越快。

在南北极圈上（66°34′），地面的自转线速度为185米/秒，即666公里/小时。在南北回归线上（23°26′），地面的自转线速度为427米/秒，即1537公里/小时。而在赤道达到最快的速度，每秒可达465米，每天40180公里，这就是“坐地日行八万里”的由来。

既然如此，如果直升机起飞悬停在空中12小时，底下的地面在不断转动过去，那么，直升机在半天之后会不会到达地球的另一端呢？或者说悬停24小时，直升机会环绕地球一周，回到原地吗？

答案自然是否定的，不然人们早就这么做了。这背后的原因其实很简单，无非就两个字“惯性”。根据牛顿第一运动定律，只要物体所受的合外力为零，那么，它的运动速度就会保持不变，要么保持静止，要么保持匀速直线运动，这也被称为惯性定律。

假设在北回归线上，当直升机静止在地面上时，受力处于平衡。地球带着直升机一起转动，那么，直升机也有一个427米/秒的线速度。但由于与地面线速度一样，所以直升机保持相对静止。

当直升机在空中悬停时，竖直方向受力是平衡的，直升机产生的升力与受到的重力相等。而在水平方向上，直升机并没有受到力。根据惯性定律，拥有巨大惯性的直升机仍然会以427米/秒的水平速度在前进，这与地面速度一样，所以直升机不会相对于地面发生移动。

事实上，不止是直升机，就连空气都被地球的引力带着快速转动，水平速度与直升机一样快。但因为相对速度一样，彼此之间不会有相对运动，不然我们每时每刻都要面对呼啸而来的狂风。

或者我们也可以这么来想象一下，如果我们在北回归线上原地向上跳起来，在空中停顿1秒，落下来后仍然在原地，地面不会相对于我们转过427米，我们不会在427米之外落下来。

当我们乘坐一辆匀速行驶的车子时，假设速度为30米/秒，当我们向上抛起一个物体时，也会落回原地，不会落到我们后方几米的地方。如果车子中有一只蚊子，它也能正常在空中飞行，不会被甩到车子后面，因为蚊子、空气都会被车子带着向前运动，它们都有前进速度，或者说都有惯性。

只有当地球突然停止自转时，我们才会切身感受到巨大的惯性。在那时，所有物体都会朝着东面飞出去，因为惯性，物体仍然具有很大的速度。这就好比车子突然刹停，车子上的东西会向前动，我们也会感受到继续向前进的趋势。

如果真的想让直升机悬停12小时后到达地球的另一边，只能离开地球惯性系，从宇宙中挂一根无比结实的绳子下来，把直升机吊在绳子上，这样让直升机悬空，下面的地球表面就会相对于直升机转动过去。

然而，这个时候直升机又会面临一个巨大的问题——狂风。因为空气跟随着地表快速转动，如果把直升机悬挂在北回归线上，空气相对于直升机的运动速度高达427米/秒，已经超过了音速。要知道，风速达到61米/秒就已经是18级。在如此超强的风力作用下，直升机很难撑得住。

惯性运动很重要，尤其是在航天领域。对于水平速度达到每秒7.9公里的太空飞船，它不需要燃料来提供动力，只依靠惯性就能绕着地球飞行，我国的东方红一号就是通过这样的原理，在太空中飞行51年也不会掉下来。对于旅行者1号这样的星际飞船，它的速度大于太阳系逃逸速度，它可以无动力飞出太阳系，一直在银河系中飞行。