地球重达60万亿亿吨,为何能在太空悬浮,不坠落宇宙深渊?
人类整个进化历程全部都是在地球表面上度过 , 自然难以理解地球“悬浮”在太空中是一种什么状态 。 早期人类不知道地球为什么有吸引力 , 只知道不能去高处因为容易坠落受伤 。
早期人类对于我们生活的大地并没有球形的概念 , 认为是无边无际的平台 , 在公元前5-6世纪数学家-哲学家毕达哥拉斯提出地球是圆的假说 , 当然他也并没有发现什么证据 , 只不过从数学的角度来看球形应该是最完美的 。
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毕达哥拉斯提出这个假说之后 , 在一次课堂上还受到了同学的质疑嘲笑 , 如果我们生活的大地是球形的 , 那么对面的人是头朝下岂不就掉下去了 。 现代人对于这个问题可以很好地解释 , 地球另外一半上的人也没有头朝下 , 因为在宇宙空间中没有上下之分 。 但是在那个时代 , 毕达哥拉斯被难住了 , 如果大地是球形 , 那么另外半球的人该如何生活?
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随着科学技术的发展人类对周围环境的认知也越来越完整准确 。
牛顿在17世纪横空出世 , 在物理、数学、光学甚至是经济学上都取得重要成就 , 当然也发现万有引力定律 , 认为月亮高悬夜空以及让苹果瓜熟蒂落的力本质上是相同的 , 都是万有引力的效果 。
在这里我们用“牛顿大炮”的理想实验来说明月亮是如何高悬夜空的 。 牛顿曾研究过这样一个理想实验 , 在地球上有一座高山 , 放上一个无限动力的大炮 。 平抛运动大家更该都学过 , 一个小球平行抛出 , 初速度和距离地面的高度决定小球飞出的水平距离 。
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当山的高度一定 , 那么随着这个大炮射出炮弹的初速度不同 , 炮弹飞出去的距离越来越远 , 当水平距离超过地球的半径 , 那就会出现一种特殊的情况 , 这颗炮弹一直有下降的趋势 , 但是却永远都落不到地面之上 。
那么结论就出来了 , 并非是炮弹悬浮在那里 , 而是一直都在“下降”的过程 , 只不过永远都落不到地面之上 。
同样的道理 , 地球看起来是悬浮在宇宙空间中 , 但实际上并非如此 , 它也一直在绕太阳公转 , 想要一头落在太阳表面 , 但是却永远都实现不了 。 如果有一天地球停止公转 , 那么它就不会再“悬浮” , 而是一头扎进太阳的怀抱 。
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前边提到了宇宙空间并非是像地面上有前后左右上下之分 , 宇宙中并没有下 , 但是根据地球表面上的下来定义 , 地球悬浮在宇宙中的下就是受到万有引力的方向 , 也就是和太阳连线并指向太阳 。 问题中所说的宇宙深渊应该也就是受到引力的方向 。
在不同层次的天体系统中 , 都有各自的“方位” , 例如地面上的下指的是地心方向 , 地球的下指的是太阳方向 , 整个太阳系的下就是银河系中心的方向 , 而银河系又在高速向着巨引源狂奔 , 那里可以说是宇宙深渊 。
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牛顿发现万有引力定律 , 但是爱因斯坦的广义相对论从更加本质的角度诠释了引力 , 广义相对论的核心就是时空弯曲 , 而引力就是时空弯曲的外在表现 。
总结起来就是:时空告诉物质如何运动 , 物质质量告诉时空如何弯曲 。
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