首页 › 世界奇闻› 宇宙探索

地球质量达60万亿亿吨，为什么可以漂浮在太空，而不向下坠落？

发布者：清风明月夜 2023-1-8 22:18

日常经验告诉我们：万物都会“往下掉”，这是地球引力的作用。而如果你在太空中观看我们的地球，会发现地球像是一直“悬浮”在太空中，貌似并没有往下掉，为何会如此？

需要从以下几个方面来分析这个问题。

首先，地球（或者是其他星球）真的是“悬浮”在太空中吗？

非也！不但不是悬浮在太空中，恰恰相反，地球真的是一直在“向下坠落”！

如何理解？

举个例子，一个非常通俗易懂的例子，你甚至随时可以在现实生活中重现这个例子。

在大马路上随便捡起一块石头，向前扔，你会发现石头会飞出一段距离，但总是会坠落到地面上。

当然你力气越大，石头飞出的距离就越远，但石头还是会落到地面上。

接下来放飞你的思想，来个思想实验。假设你拥有无穷大的力量，随着你扔石头的力量越来越大，石头飞出的距离也会越来越远。

接下来你肯定感觉到什么了！

没错，总有一个力量的临界点，当达到这个临界点，石头就不会坠落下来了，而会成为地球的“卫星”，一直绕着地球运行。

但不会坠落下来，不代表石头就没有坠落的趋势，不代表石头就是悬浮的。实际上石头一直在朝向地球坠落，说得更通俗点就是石头一直在做“自由落体”运动，只不过是有“水平”方向速度的自由落体运动。

假设你的力气差一点达到临界点，会发生什么？

石头会绕地球一圈，然后落到你脚后跟那里（当然是理想情况，这里就不要较真了！），然后你的力量稍微大一点，石头就不会坠落到地面了。

这也是著名的“牛顿大炮”的设想。当石头坠落的弧形与地球的球体弧形一致时，石头就不会坠落到地面。

而地球不正是一块巨大的“石头”吗？

其次，我们通常所说的“向下坠落”具有很大的局限性，只适用于地球（或者其他星球）的表面，在地球上我们能很好地定义“上下”，但到了浩瀚太空，定义“上下”就没有这么容易了。

或者说，在太空中，根本无所谓“上下”，没有“上下”的概念。

地球倒是想“向下坠落”，但哪里是“下”啊？

最后，地球倒是想掉入“宇宙深渊”，但“宇宙深渊”到底在哪里？或者说“宇宙深渊”到底是什么？

正如刚才所说，地球确实在“向下坠落”，但这里的“向下”仍旧是一个局部概念，在太阳系范围内，地球确实一直朝着太阳的方向坠落，但坠落的弧形正好与太阳弧形一致（当然也是理想情况，实际上地球轨迹是椭圆），所以不会落到太阳表面。

说白了，地球其实一直在朝着太阳做自由落体运动，正如空间站同样朝着地球做自由落体一样，这也是为什么空间站上的宇航员会完全失重，自由落体当然会失重了！

从物理学角度来讲，地球其实在沿着时空的“测地线”在运动。

何为“测地线”？

类似于“平面上两点之间直线最短”，时空的“测地线”就是时空的最短距离。

而广义相对论告诉我们，时空并非是平直的，而是弯曲的，引力的本质正是时空的弯曲。天体沿着弯曲的时空做测地线运动。

有一句话形容，就是“时空告诉物体如何运动，物体告诉时空如何弯曲”！

有质量的物体（尤其是大型天体）可以让时空发生弯曲，然后物体沿着弯曲的时空结构运动。

有人可能会有疑问：时空朝哪个方向弯曲呢？

不是上也不是下，只会朝着物体的质心弯曲，就像下图那样，运动的物体让周围的时空弯曲。

当然，有人还会有疑问：地球向太阳坠落，太阳向银河系中心坠落，银河系向哪里坠落呢？……

如此追问下去，问题就会演变为：我们的宇宙为何不坠落？

哲学上这种思想：任何问题一旦追问下去，都不会有答案，都会走向死胡同。科学也属于哲学一部分。

当然，并不是说不让问，科学本来就是一步步揭开宇宙和大自然的神秘面纱的，如今人类了解的宇宙奥秘连九牛一毛都不如，或许有更深层的奥秘隐藏在背后，需要我们人类不断努力太多！

地球宇宙体育美好，一直在身边物理太阳系

上一篇：如果宇宙有边界，那边界外面是什么，科学家给出的答案让你疯狂！

下一篇：为什么恒星核聚变到铁就停止了？更重的元素是如何产生的？

大家都在看

科学无法解释的怪事世界上至今未解之谜世界上有很多科学无法解释的怪事，这些怪事包括木乃伊之谜，死亡岛传奇，金字塔之谜和死亡公路等。这些怪事都很难用科学来解释，从而成为世界上最让人无法理解的谜团。 1.木乃伊之谜木乃伊的制作从当前的科技水平 ... 宇宙探索11-22
空间的演变：详细解读1维空间到12维空间是什么 1维空间到12维空间是空间的不同维度，见证了空间概念的演变和拓展，这些不同的维度丰富了对宇宙的认知，也为物理学的发展提供了新的思路和视角。一维空间是最简单的空间形式，只包含一条直线，这条直线只有长度， ... 宇宙探索11-22
十亿个核弹扔进黑洞会怎样黑洞会被摧毁吗？十亿个核弹扔进黑洞，从物理学的角度分析，对黑洞几乎不会造成任何实质性的伤害，因此根本就无法摧毁黑洞。因为黑洞拥有强大的引力场，任何形式的能量释放，都没有办法与黑洞的引力场相抗衡。黑洞是宇宙当中最为极 ... 宇宙探索11-22
“梦游宇宙：探索无限”展览启幕 11月15日，由当代艺术家玛丽娜·费德洛娃（Marina Fedorova）倾力打造的“梦游宇宙：探索无限”在上海宝龙美术馆举行了开幕仪式，通过绘画、雕塑、数字艺术和虚拟现实等多种媒介呈现，宝龙集团许华琳、宝龙美术馆副 ... 宇宙探索11-21
震撼心灵！探索宇宙的无尽奥秘与人类的伟大征程在浩渺无垠的宇宙中，隐藏着无数令人惊叹的奥秘，吸引着人类的目光，激发着我们无尽的探索欲望。宇宙，就像一本永远翻不完的神秘之书，每一页都写满了未知与奇迹，让我们为之着迷，为之震撼心灵。从古至今，人类对宇 ... 宇宙探索11-21
当代艺术家玛丽娜·费德洛娃大型个展“梦游宇宙：探索无限”在上海宝龙美术馆启幕大型艺术项目“宇宙之梦”的最新呈现，由当代艺术家玛丽娜·费德洛娃（Marina Fedorova）倾力打造的艺术盛宴“梦游宇宙：探索无限”终于登陆上海宝龙美术馆。费德洛娃通过绘画、雕塑、数字艺术和虚拟现实等多种媒介 ... 宇宙探索11-20
中国天文学界将发射首个大型巡天空间望远镜，探索宇宙奥秘中国天文学界在2024年11月宣布，首个大型巡天空间望远镜；中国巡天空间望远镜（CSST）计划于2027年发射。#中国空间工程巡天望远镜即将升空#CSST旨在绘制全景式宇宙高清地图，其设计单次拍摄范围达一平方度，能捕捉约 ... 宇宙探索11-20
宇宙究竟有多大？看完后可能会刷新你的认知＃探索宇宙＃科普宇宙究竟有多大？1. 我们都清楚太阳系的半径约为一光年，即便现在以光速飞行也要一年的时间才能飞出太阳系，以人类目前的科技水平而言似乎永远也无法逃离太阳系。1977 年美国国家航空航天局 NASA 发射了旅行者 1 号 ... 宇宙探索11-20
人工智能引发的宇宙科研革命：改写太空探索规则当人类将目光投向浩瀚宇宙，渴望解开其中无尽的奥秘时，科技的力量始终是我们最坚实的依靠。在众多前沿科技中，人工智能（AI）的崛起正以前所未有的态势引发一场宇宙科研的革命，彻底改写着太空探索的规则。人工智能 ... 宇宙探索11-19
你知道宇宙中存在着这样一颗神奇又恐怖的行星吗？你知道宇宙中存在着这样一颗神奇又恐怖的行星吗？它的表面温度能把你瞬间冻成冰条，有着能吞掉地球的风暴，还时不时下着钻石雨！还有他是唯一一个给计算出来的行星？你知道是什么星球吗?别急，先点个赞，现在跟你说 ... 宇宙探索11-18

相关文章

热门阅读

精选文章