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  • 1 # 使用者5180720438130

    其實所謂的“掉下來”,是以我們在地面上站著看天空時為參考系的。比如我們把一個礦泉水瓶扔往天空,礦泉水瓶在到達高點後,運動方向轉向朝下,最終落到地面上,我們就將這個過程視為“礦泉水瓶掉了下來”。物理學第一課就告訴我們,物體的運動是相互的,所以剛才的場景中,我們可以理解為礦泉水瓶“掉到了地面”,也可以描述為“地球掉到了礦泉水瓶上”。當然了,通常我們不會這麼說,原因是地球的質量要比礦泉水瓶大太多太多,所以習慣性地都用第一種表述方法,而不會使用第二種。

    回到這個問題,為何要用“太陽落到地面上”這種說法,而不用“地球落到太陽表面”呢?其實這只是因為我們人住在地球上,用這種描述方便罷了。但是從質量對比、運動規律的角度,我們都知道其實地球的質量比太陽小太多,地球通常也是圍繞太陽運轉的,這是數學描述起來更方便的形式。

    所以這個問題就變成,為何地球能夠繞著太陽轉動,卻不會掉到太陽表面?太陽與地球之間是有萬有引力的,引力隨質量增大而增大,隨距離的增大而減小。牛頓關於運動的三大定律中告訴我們,物體要改變運動的方向,是需要力的作用的。地球圍繞太陽的運動是圓周運動(嚴格來說軌道並不是一個完整的圓,而是個橢圓),所以每時每刻都在改變運動方向,物理學上把圓周運動需要的沿徑向的力稱為向心力。當引力恰好保持與所需的向心力一致時,就會保持穩定,軌道固定下來。

    不穩定的那些軌道,在太陽系剛形成之初,估計也存在過。只是隨著蠻長的演化,那些軌道不穩定的天體最終都消失了罷了。

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