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  • 1 # 菜雞聊科學

    一七九七年英國化學家、物理學家卡文迪許透過測定萬有引力常數,計算出了較為精確的地球質量,也就是我們現在常說的六十萬億億噸。那為什麼質量如此巨大的地球能夠一直漂浮在宇宙中呢?

    太陽對地球有引力

    我們得先從經典物理學的角度說起,牛頓可以說是現代科學的奠基人,他的主要成就就是力學的三大定律和萬有引力定律。牛頓發現的萬有引力定律,將引力視作一種無視距離的瞬時力,物體質量越大產生的引力也越大,小質量物體會自動被大質量物體所吸引,比如質量較小的月球繞地球公轉,地球繞太陽公轉一樣,當物體速度超過第一宇宙速度時,就能在地球表面做圓周運動,必須具備的發射速度大約為每秒七點九公里,衛星和探測器的原理就是如此。

    在地球上,人會受到地球的引力,所以地球上的任何物體都會由於地球引力和地球自轉向心力的共同作用向下墜,因此人類始終會感受到一個向下的力。

    由於普通人並沒有科學家那般的宏觀視角,因此在生活中人們就會形成了萬物都會向下墜的錯誤理解,地球也是如此。可實際上真是這樣嗎?當然不是,因為宇宙中並沒有任何力拽著地球向下墜,再加上宇宙本身就沒有上下左右這種簡單的概念,如果非要下一個定義,那就是在地球其實是在朝著太陽下墜。

    同時地球受到的不僅僅是來自太陽的引力,月球、火星、木星、還有金星等天體都會對地球產生一定引力。由於天體本身質量不夠大,這些引力與太陽引力根本不在一個重量級上,而且地球具有一定的初速度,所以我們能夠看到地球是繞著太陽做橢圓軌道運動。

    因此透過牛頓的理論,地球在宇宙中並不會下墜,而是受到來自太陽的引力,方向朝向太陽本身。假如太陽引力過於強大,地球就會下墜到太陽裡,通俗一點就是所有質量小的物體,都在向質量大的物體跌落。

    太陽質量太大壓彎了太陽系的時空

    愛因斯坦認為,月球之所以會繞著地球轉,主要是因為質量更大的地球壓彎了周圍時空,而且月球是沿著時空的測地線在運動,這裡的測地線指的就是月球和地球這兩點之間的最短距離。按照廣義相對論,光在宇宙中並不是按照直線飛行的,而是嚴格按照測地線飛行。

    假如光線附近有大質量天體存在,那麼光線就會出現彎曲現象,特殊情況下甚至能夠形成引力透鏡,比如吸引力極強的黑洞就能捕獲光線。同樣的地球繞著太陽轉,實際上也是因為太陽質量太大,壓彎了太陽系的時空,包括地球在內,太陽系星球都在沿著測地線運動。

    也就是說大家可以把地球公轉理解為是走在四維時空中的“直線”,且真空無摩擦,符合牛頓的第一定律闡述的地球並不受力,一直在進行勻速直線運動。所以從相對論的角度,空間的彎曲並沒有使得地球向下運動的趨勢,同時也沒有任何的力促使地球向下運動,地球也就不會下墜。

    我們都知道,一個有質量的物體必定會產生引力,引力大小跟質量大小也成正比,所以在宇宙當中,衡量一個天體的引力強弱,主要也是以質量為標準。就以太陽系為例,太陽的質量佔到了太陽系總質量的百分之九十九點八六,其餘的包括八大行星、衛星、小行星、矮行星、彗星和其他太陽系星際物質,質量都僅佔不到百分之一,所以它的超強引力才能吸引八大行星以及其他天體進行公轉。

    太陽系的天體進行自轉,不被太陽吸引過去

    在正常情況下,太陽那極強的引力會拉扯周圍小質量星球,直至他們墜入太陽。可事實上這種情況並沒有發生,原因就是圍繞太陽執行的八大行星或其他天體,它們既在公轉又在高速自轉,透過運動產生了極強的離心力,跟太陽的引力形成了一種微妙的平衡,所以才不會墜入太陽被吞噬。

    而且就像人造衛星速度達到七點九公里每秒就可以繞地球公轉而不墜入地球一樣,星球的公轉速度也產生了足夠的離心力,來對抗太陽引力。

    雖說太陽質量的確很大,但是在茫茫宇宙中還有其他比太陽更大的星球,比如太陽系就在圍繞著銀河系中心的超大質量黑洞公轉,銀河系圍繞室女做超星系團質量中心公轉。而且越往上走,一個層級公轉時間就越長,而太陽系繞銀河系公轉一圈至少就需要長達兩億多年。從這個角度來看,我們不難發現,其實整個宇宙就是一個在不斷執行的空間範圍,所有的星球和星系都在進行著運動。

    假如人類科技能發達到站在宇宙之外,觀測整個宇宙,那麼就能看到宇宙中的各個星系以及天體,就像是某個機械裝置中連線緊密齒輪一樣,牽一髮而動全身,相互影響而又相互吸引。

    暗物質和暗能量的影響

    當然不少科學家對於地球漂浮在宇宙中有其他看法,這些科學家認為引力只是其中一個因素,另一個重要因素則可能是暗物質和暗能量。雖說暗物質和暗能量無法輕易發現,我們現在還沒有發現捕捉到暗物質,但是其存在早已被科學界證實,而且能夠從宇宙中的各種現象感受到它們的存在。

    現代科學認為暗物質其實才是宇宙中的主要物質,整個宇宙中的可見物質其實非常少,總計大約只有不到百分之十。暗物質塑造了宇宙的整體框架,而暗能量則充當一個管理員身份,影響著天體的運動。或許就是這些暗物質和暗能量的影響,才導致星球能夠漂浮在宇宙當中。

    當然了至於他們到底是透過什麼樣的方式來影響天體和星系,至今都沒有一個準確的答案。暗物質和暗能量直到現在都還籠罩著一層神秘面紗,或許只有等到人類科技足夠發達,能夠真正捕捉甚至利用到它們時,人類能夠清楚它們的本質,知曉它們在宇宙中的真實身份。

    多元宇宙

    從很早的時候開始,科幻電影就不斷利用多元宇宙來當作題材。比如李連杰的《宇宙追緝令》,口碑頗高的《彗星來的那一夜》,都為不少觀眾展示了多元宇宙的奧妙。如果未來科學家能夠證實多元宇宙的存在,那麼就有可能我們所在的宇宙以及其他多元宇宙都在相互影響,甚至有可能是圍繞著一個真正的世界中心運動。

    總結

    正是由於萬有引力的存在,整個宇宙都處於一種動態的運動平衡狀態,我們的宇宙才能夠穩定存在。地球是一座美麗的孤島,而宇宙神秘又遙遠,這種神秘感對人類有著致命的誘惑力,人類從未停止過對宇宙的探索,

    想要真正瞭解宇宙中的奧秘,人類就必須真正進入太空,成為星際種族,到那時或許現在對於地球能漂浮在宇宙中的所有解釋都有可能被全盤推翻。

  • 2 # 智慧之綱

    的潛意識裡始終感覺,宇宙是一個各種能量場的混合宇宙,沒有空這一說,電場,磁場是真的,也是物質的,那麼宇宙也是物質的,太陽風可以看成是擴散運動,各種個航天器在宇宙這個極奇稀薄的物質電磁場裡漂浮,就如同船在水裡漂浮一樣,只是在電磁場裡要有符合電磁性質的新理念,新方法,新物質,物質的重力是宇宙電磁場力作用在物質原子級電子場上的力,形成了重力,推而廣之星球在宇宙場中,地球上的所有原子受到了宇宙場能的加持,而使星球懸浮著,這也解釋了為什麼星球既不會上升,也不會下降了,若想造出反重力,我們只需要把物質裡的原子中的電子改成正電荷,質子改成負電荷,這樣的物質就出現了反重力,當原子裡電子正電荷大於負電荷時物體上升,反之下降,只是這種物質還沒有被發現,如果不能改變原子,那就改變外部場能

  • 3 # 亦路514

    這個問題就好像問,電子比原子核小太多,電子為什麼不撞擊原子核,而在一定範圍內做無序運動。

    原子核雖然對電子有引力,但電子也有質量,它的質量導致它在一定範圍內運動,就這麼簡單。

    雖然電子比原子核質量小很多,畢竟有質量,但電子達到一定相對平衡之後,就在一定範圍內運動。

    遠離原子核,電子被吸引。

    離近原子核,電子被排斥。

    除非原子核發生坍塌,產生絕對吸引力,才會把電子吞噬掉,這就是恆星死亡時候,出現的現象。

  • 4 # 伍伯儀

    地球之所以未因萬有引力而被吸引撞向太陽,這與月亮環地球執行而不會墜落到地面道理是一樣的;我們知道任何物體作圓周運動都必須達到一定速度,還得有個向心力牽著;地球繞太陽公轉,繞一圈365天,在廣袤無垠的太空,速度驚人,只是人沒感覺到而已;就如我們在平穩,高速飛行的飛機內,不知不覺中,已飛千里是一樣的;地球繞太陽作圓周運動所需向心力,由太陽對地球的引力提供;這就是年復一年,地球始終與太陽保持一種基本相對的距離和公轉狀態的原因!

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