地球质量达到60万亿亿吨,为何没有向下坠落而是悬浮在太空?
对于人类来讲,地球就是我们的全部。从出生开始,一直到死去,我们的一生都会在地球上度过。所以,人类总结出的大自然规律,都是建立在地球表面上的直觉和生活常识。
但很多时候,这种直觉常常带有很大的局限性,因为地球虽然很大,在那只是在人类眼里,放在浩瀚宇宙,地球实在太渺小了。
在如此渺小的地球上生活一生,人类的认知难免会有局限性,而且这种局限性很难突破。
比如说,日复一日生活的地面上的我们,最大的感受是什么呢?
我们会有方向感,会有上下左右的方向感,会下意识地认为头顶就是上,脚下就是下。当然,除了用我们的头和脚区分上下之外,我们每天都会看到不同的物体往地面上坠落,这就更加深了我们对上下概念的认知。
于是我们就总结出了一条大自然法则,物体总是会从上往下坠落。
而牛顿万有引力定律也告诉了我们这点,万物之间都有引力,地球会吸引附近的物体,让物体朝向地面坠落,往下坠落。
但是问题来了,地球的质量非常大,达到60万亿亿吨,为什么地球没有往下坠落,而是一直悬浮在太空里呢?
这个问题就是人们认知局限性的最好体现,也是我们在直觉上的误解,严格来讲,这本不应该是一个问题。
在地面上,直觉告诉我们,有明显的上下之分。但是一旦离开地球来到浩瀚太空,根本没有所谓的上下这种概念。
在太空里,任何方向对于我们来讲都是等价的,所谓的方向本来就是人为定义的。这也是刚才我为什么说问题没有意义,因为所谓的“地球往下掉”,这里的“下”就是人为的定义,放在宇宙高度就失去了意义。
虽然问题本身没有意义,但如果只是这样回答,想必很多人会不满意。所以我还想做进一步的分析。
地球到底是如何运动的?做什么样的运动呢?
牛顿第一定律大家都知道,也被称为惯性定律。在没有外力作用的情况下,万物总是会保持静止或匀速直线运动。
力,并不是物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。而地球的运动状态当然也与力有直接关系。
如果地球在浩瀚宇宙里没有受到任何力,或者受到的合力为零,那么地球就会永远保持静止或者匀速直线运动。
但是虽然宇宙很空旷,但地球受到的力不可能为零,因为地球位于太阳系,周围有很多天体,气体云等物质,都会对地球产生引力作用。
而太阳对地球的引力影响最大,因为太阳质量占据了整个太阳系质量的99.86%,所以我们分析地球受到的引力时,太阳的引力占据了绝对统治地位。
因此,地球不可能保持静止或匀速直线运动,而是在太阳巨大引力的作用下,朝向太阳运动。
既然如此,地球应该直接被太阳强大的引力拉着坠落到太阳上,但事实上并非如此,地球一直绕着太阳做椭圆运动,长达几十亿年都是如此。
简单说,因为速度。地球确实一直朝着太阳的方向坠落,但受太阳引力拉拽的同时,地球还有另外一个方向的速度,垂直于太阳引力方向的切线速度。
正是有了这个速度,才最终保证了地球在坠落到太阳的过程中,总是会完美错过太阳,不会真的坠落到太阳上。
其实这种现象在我们生活中无处不在,只是我们很少注意罢了。
最简单的例子,你随便捡起一块小石头,朝远方扔去,石头飞过一条抛物线之后,总是会落到地面上。
现在假设你有无穷大的力量,不断增加扔石头的力度,于是石头飞得越来越远。
可以想象到,随着你扔石头的力量不断变大,石头获得的初速度会越来越快,到了某个临界点,石头就不会坠落到地面上,而是会一直围绕地球飞行,石头实际上就成为了地球的卫星。
我们如今都知道这个临界点就是每秒7.9千米每秒,也就是第一宇宙速度。以这个速度飞行的石头就不会坠落到地面上,但不可否认的是,石头一直在朝着地球坠落。
而相对于太阳来讲,地球就是那块“石头”!
事实上著名的“牛顿大炮”早就说明了上述现象,在高山上架上大炮,发射炮弹,随着炮弹速度的不断变大,最终炮弹会像那块石头一样成为地球的卫星。
而如果炮弹的速度继续变大,达到每秒11.2千米,也就是第二宇宙速度,就会摆脱地球引力。
事实上,这也是人类发射卫星的基本原理,只要给卫星足够的速度,就可以把卫星送入太空。
当然,地球有足够的切线速度很关键,还有一个因素是太阳是一个球体,球体就拥有一定的曲率,当地球朝向太阳坠落的轨迹与太阳的曲率恰好吻合,就不会坠落到太阳上。
由此看来,地球并非悬浮在太空里,而是一直在朝太阳的方向坠落。只不过除了垂直太阳方向的速度之外,地球还有切线方向的速度,而这个速度又足够快,再加上太阳是一个有一定曲率的球体,所以地球总是能完美错过太阳,不会坠落到太阳上。
大家都在看
-
宇宙文明等级如何划分?人类是否是高级文明 在我们这个浩瀚无边的宇宙中,是否存在着远远超越我们的外星文明?上世纪60年代,前苏联著名天文学家尼古拉·卡尔达舍夫提出了根据能量利用来衡量宇宙文明发展水平的划分方法,奠定了 宇宙探索09-22
-
印度政府已批准4个大型太空项目:登陆金星 印度政府已批准4个大型太空项目:登陆金星,探索未知宇宙最近,印度政府的一项重大决定引发了全球的关注:他们已经批准了四个大型太空项目,其中最引人注目的就是计划登陆金星!这不 宇宙探索09-22
-
英媒:研究人员警告称,马斯克“星链”严重 古有星象观天象,今有星链扰科研。科研之窗被蔽,宇宙探索受阻,马斯克的宏图或成双刃剑。在浩瀚的宇宙探索舞台上,科学家与企业家马斯克及其SpaceX公司的“星链”计划,意外地成为了舞台 宇宙探索09-21
-
星际飞船,带你探索宇宙的奥秘。 在无垠的宇宙探索之旅中,星辰号如同孤勇者,穿越未知,寻找着那传说中的奇迹之地。今天,它将带领我们揭开一个古老星系的神秘面纱。船长杰克,这位经验丰富的领航者,他的每一个决定 宇宙探索09-21
-
揭秘宇宙,探索天文奇境 【探秘宇宙,解锁天文奇境 —— 与天文学专家共赴星辰之旅】在浩瀚的宇宙苍穹之下,每一颗星辰都承载着无尽的奥秘,每一片星云都诉说着宇宙的故事。为了引领您深入这神秘莫测的天文世 宇宙探索09-21
-
黑洞是什么?探索宇宙的神秘家伙 在浩瀚的宇宙中,黑洞无疑是最神秘、最引人入胜的天体之一。它们不仅挑战着我们对物理学的理解,还引发了无数关于宇宙本质的思考。那么,黑洞究竟是什么?它们是如何形成的?它们对宇 宇宙探索09-20
-
探索宇宙83-宇宙浩渺 地球之暖何以为继 那么我们的蓝色星球为什么会变暖 ?这是无缘无故吗 ?非也!我们所居住的地球可算是个大温室 ,因为靠近地表大气层中的二氧化碳就像温室中的玻璃和塑料薄膜 ,阳光可以射进 ,但热量 宇宙探索09-20
-
印度太空雄心曝光:金星登陆计划获批,还将 印度太空雄心曝光:金星登陆计划获批,还将开启哪些宇宙探索?飞天巨梦与现实考量:印度太空雄心的喜与忧一、月球,火星,下一个是金星?印度太空梦高歌猛进2024年9月19日,印度内阁 宇宙探索09-20
-
宇宙到底有没有颜色?为什么人眼看不到? # 宇宙中的天体到底有没有颜色?为什么人眼看不到?先说结论:很多天体其实是有颜色的,在光污染弱的地方其实能肉眼看到很多明亮的天体(比如 M42)。人眼看不到是因为:1. 有的天体本身 宇宙探索09-20
-
AI探索宇宙结构新突破!超精准场级模拟,半 编辑:alan【新智元导读】AI开启模拟宇宙!近日,来自马克斯·普朗克研究所等机构,利用宇宙学和红移依赖性对宇宙结构形成进行了场级仿真,LeCun也在第一时间转发和推荐。下面的两组 宇宙探索09-20
相关文章
- 印度太空雄心曝光:金星登陆计划获批,还将
- 宇宙到底有没有颜色?为什么人眼看不到? #
- AI探索宇宙结构新突破!超精准场级模拟,半
- 探索宇宙81-宇宙之蓝 危在旦夕 守护臭氧层
- 在人类探索宇宙的漫长旅程中
- 探索宇宙的钥匙
- 神秘宇宙#探索宇宙
- 探索宇宙法则的博士研究》 摘要
- 多维宇宙揭秘:探索我们看不见的世界
- 人类认知宇宙的第一步:探索火星
- 揭秘宇宙奥秘:物质与能量的华丽交织,探索
- 智能化宇宙:人工智能与大数据的宇宙探索
- 进入黑洞的人去哪了 进入黑洞会永生吗
- 宇宙文明七个等级是什么 宇宙文明等级的划
- 宇宙:无限与界限的深邃探索
- 探索宇宙的奥秘:NASA最新发现揭示外星生命
- 探索宇宙:人类的伟大征程与深远意义
- 宇宙的探索乐章:山大ATLAS与希格斯粒子的
- 探寻神秘星空,揭开宇宙奥秘的奇幻之旅
- 《宇宙机器人》来了!Astro与你一起探索萌
热门阅读
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星 04-12
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃 07-11
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来 07-11
-
中国空间站离地球有多少公里有多大,400公 08-06
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11
-
中国“天宫”空间站将在2022年前后建成 呈T 03-29
-
连杀6童挖心炖汤,泰国食人魔被制成干尸示 07-21