地球重达60万亿亿吨,为什么还能“飘”在太空中,而不是向下坠?

解析冷知识 2024-06-16 20:58:33

在我们的常识认知里,只要一松手,手里握着的东西大多数都会掉到地上,比如从树上掉落的苹果;

【经典的牛顿与苹果】

少部分的东西会因为密度、风之类的原因向上走,比如气球、蒲公英。

说得更笼统一些,就是重的向下落,轻的则向上飘,并且最终还是会落到地上。

基于这个认知,可能也有人想过,地球的质量是6隆纳克,也就是60万亿亿吨,这样重且巨大的地球,怎么能一直“飘”在太空中而不会向下坠?

有关地球的七七八八

在古时候,人们对科学有限的认知里,地球就是平的,而天空像一个半圆形的大盖子,罩在平地上,所以中国有“天圆地方”一说,甚至演变成了一种阴阳调和、自然平衡的哲学思想。

就连铜钱、桌子等,都会将“天圆地方”这种元素设计进去。

【古代的铜钱】

一直过了几千年,希腊的一个叫埃拉托色尼的科学家,通过两座一样的埃及方尖碑,在同一时段日照的条件下,影子却不一样长的事实,推理出了大地是一个曲面。

【埃拉托色尼】

人们开始航海时,又通过在地平线时,船身先于桅杆消失,推断出地球是一个球体,麦哲伦环球航行,则更加有力地证实了这一观点。

不过人们也只是知道了地球的形状,对周长、面积、体积有个粗略的估计,质量则还是不太清楚。

再到后来,人们的科技越发发达,发射上天的卫星能拍摄地球的真实照片,各种地质钻探,也让人们了解到了地球的内部结构,人们对地球越来越了解,也测绘计算出了地球的质量大概为60万亿亿吨。

【阿波罗11号拍摄的第一张地球照片】

一股无形的力量

其实地球为什么不会坠下去的问题,说简单也简单,说难也难,最关键的就是要理解什么是“引力”。

很多了解物理的人都知道,地球上的每样东西都受到了引力,所以才会往下坠,人能称量出体重也是因为地球有引力,而一切的地球引力都来自于地球中心的地核。

牛顿的解释是:引力是物体与物体之间不用相互接触,就能产生的一种“力量”。

但是通过宇航员们在空间站中的情况,我们会发现他们日常生活都是飘着的。

【空间站中不受重力影响的中国宇航员】

不仅人没办法“沉底”,食物、水等也飘在空中,因为除了空间站整体受到引力在围着地球旋转以外,里面的东西都处于“失重”的状态——他们已经脱离了地球“无视距离的瞬间力”。

由此,地球不往下坠,很多人的第一反应可能是:宇宙中没有引力,所以地球不会下坠。但宇宙中真的没有引力吗?

【太阳系概念图】

我们知道,地球是围着太阳旋转的,因为太阳有引力。

几大行星以及数不清的矮行星、小行星脱离不了太阳的引力,太阳也没办法把这些星球“吸”过去——星球旋转时产生了离心力(就像洗衣机甩干时把水甩出去的力量)刚好平衡了太阳的引力,才形成了日复一日、年复一年的旋转。

而太阳又属于银河系包含的数千亿颗恒星中其中之一,太阳也带着太阳系的星球们围绕着银河中心旋转,就像地球带着月球围着太阳转一样。

【银河系】

按照牛顿“万有引力”的科学理论来看,整个宇宙也有一个中心引力,但整个银河系又像地球围着太阳转一样,既不能被捕获吸引过去,又不能逃离,只能围着这个宇宙中心的引力转圈圈。

但是因为宇宙实在是太大了,大到地球在其中就像一粒灰尘那样渺小,所以更加渺小的人类根本感受不到银河系中心的引力,更感受不到这种宇宙引力。

爱因斯坦的另一种说法

牛顿在1666年提出万有引力后,开创了人类的新纪元,但是他的理论只对宏观的事物准确,原子等极小的微观事物,牛顿的理论就有点解释不通了。

后来到了1905年,爱因斯坦的“相对论”出现,又让人们走进了新新纪元。

【爱因斯坦】

在爱因斯坦的理论里,世间万物除了空间存在,还有另一个至关重要的因素——时间,这两者结合起来就是“时空”。

为什么之前有关牛顿理论开始出现错误,就是因为没有考虑到“时间”。而且爱因斯坦认为,“时空”是可以改变、弯曲的,很多有关“穿越时空”、“虫洞”的概念就是从此而来。

【虫洞概念图】

爱因斯坦认为,一个人在不同的状态下,感受到的时间是不一样的,比如高兴时觉得时间流速快,恐惧时感觉时间很慢,只是这其中的“一秒钟”差别很小很细微,大家很难进行判定。

而爱因斯坦对地球围绕太阳转的解释是这样的,引力其实就是时空的弯曲。

大概意思就是,时空就像一张网,把所有的星球兜住,而太阳的质量引起了时空的大弯曲,地球就被这个弯曲的面给“困住”了,便一直围着太阳转。

【太阳导致的时空扭曲概念图】

相应的,地球不下坠,也是因为时空这张“网”,兜住了它。

参考资料:

【1】感受一下地球在太阳面前的个头,恒星兄弟间,太阳地位几何?·人民资讯

【2】地球自转公转的动力是什么,为啥一直不停,也不坠落?·人民资讯

【3】人文地球:人类对地球的认知经历了怎样的旅程?丨世界地球日·新京报

0 阅读:510
评论列表
  • 2024-07-25 23:34

    智慧级数与种族地球生物分辨也有明点,就是现在的细菌还有人类脑洞读书修学的大学仕都是要真学考人生路。在一步一脚印才有现在地球人类的环境景象,但是人与自然宇宙真只有地球人的一智能存在吗?这些所谓高明的所谓大师就别抬举自己的智障因为,想象力与接触过客级数的认知与道在宇宙法则星系都有其它规则。

  • 2024-07-12 07:10

    地球等各类天体在宇宙万有引斥力作用下,在各自轨道上循环轮回运动。详见《守正创新国学现代化》一文。龚木益

    逻辑推理 回复:
    你答对一半
  • 2024-07-26 11:59

    哪面是下?

  • 2024-07-25 15:52

    宇宙没有上下左右一说,何来下坠?

  • 2024-08-12 20:44

    因为地球没在地球上

  • 2024-08-22 15:03

    地球多重是如何称的,受力点在哪

  • 2024-06-16 21:45

    因为有向上的引力

  • 2024-06-16 22:15

    那么地球坠落到哪里去

  • 2024-06-28 13:23

    宇宙里面,哪个方向是向下?

  • 2024-08-07 13:53

    再这样误导科学人类就要退步了

  • 2024-08-10 10:04

    🌐:太阳🌞都没坠。我也是万万不敢啊。