4.1 伽利略的答案

现在我们来思考一个问题：如何让一辆汽车，在无法中途加油的前提下，尽可能行驶更长的距离？

首先肯定要一直踩着油门，让汽车保持前进。在前进的过程中，汽车需要克服空气和路面的各种阻力，同时不断消耗燃油。

因为中途不能加油，我们可以把汽车改装一下，换更大的油箱、更节油的发动机和传统系统、更轻量化的车身等。同时，还可以用更省油的方式驾驶汽车，比如尽量匀速行驶，避免速度的频繁变化，选择路况更好的道路，等等。

汽车会因此走得更远，但最终前行的距离仍然取决于油箱里剩余的燃油，毕竟这是动力的来源，也就是说，得到的结论是：汽车能走多远（保持前进的状态多久），取决于向前的动力可以维持多久。

两千多年前，亚里士多德关于如何维持物体的运动状态，就是这么想的，直到伽利略做了一个推论。伽利略发现，当一个球沿着斜面往下滚时，球的速度会增大，而向上滚动时，速度会减小。所以，理论上，如果球沿着一个平面滚动的时候，它的速度应该不会变化。

然而在现实中，当球沿着平面滚动，最终总会越来越慢，直到停止，因为小球向前滚动需要克服摩擦阻力。而如果表面变得光滑，也就是降低摩擦阻力，小球会怎么样呢？于是伽利略做了一个伟大的实验，叫作“理想斜面实验”，如图4.1所示。

在同样的起始高度（速度）下，抛开摩擦力的影响，让小球沿着U形光滑斜面滚下来，会发现小球滚到另一侧斜面上近乎相同的高度。如果减小另一侧斜面的倾角，小球仍然会达到几乎同一高度，但经过的距离会更长。

最精彩的部分来了——如果把另一侧的斜面变成完全水平会发生什么呢？在前面的实验中，小球总会在另一侧斜面上达到跟释放高度相同的位置，现在这个斜面变成了平面，那么如果忽略摩擦力的影响，小球会一直滚动下去！

伽利略由此得到的结论是：力不是维持物体的运动（速度）的原因。一旦某个物体具有一个初始速度，如果不受外力，它会一直保持这个速度匀速运动下去。如今我们知道，这一结论最终被牛顿发扬光大，总结成了牛顿第一定律：一切物体在没有受到力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

所以，想要让车子尽可能行驶足够久，不需要一直踩着油门，我们完全可以换个思路：让路面变得尽可能光滑，把车身改造成风阻更小的造型，总之尽可能地减小各种阻力。当阻力无限小的时候，相当于把斜面变成水平，理论上，汽车可以行驶无限远。

过往在减肥中所需维持的饮食和运动计划实在太难了，也就是说我们所需克服的阻力太大了，导致我们需要花费额外的动力，踩更深的油门，才得以保持前进的状态，毕竟谁都不想饿肚子，谁都不想做太过辛苦的运动。

对于减肥难以持续，我们的解决思路总是从意志力出发，想尽办法让有限的燃油支撑汽车完成更远距离的行驶，但动力来源始终是燃油，也就是我们的意志力。问题在于，当燃油耗尽，我们便难以继续前行。

我们真正需要解决的问题并不是如何更高效地利用燃油，而是如何摆脱对它的依赖，让车开得更远，核心问题在于：如何把减肥计划尽可能久地持续下去。

在汽车被发明之前，每个人都在寻求更快的马，但人们真正需要的是更快速、更便捷的交通工具。跳出“快马”的思维局限，才能有机会发现更好的方案。现在，伽利略给出的答案是，把减肥的阻力（也就是难度）降低到无限小，就可以一直持续下去，最终总会到达终点。这样看来，“减肥成功”就变成了一个时间问题。