一、地球為什麼會公轉？根據經典時空觀，兩個物體之間存在引力，這個引力的大小和兩個物體的質量以及距離有關。公式是：。G是個常數。所以地球受到太陽的引力。理論上，地球和太陽應該互相靠近。但是由於地球和太陽的質量差距太大，這個力對太陽的作用可以忽略不計。根據向心力公式，，地球在圍繞太陽做勻速圓周運動，而且速度要剛剛好，才能不被太陽吸進去。此時萬有引力提供向心力。這就是為什麼地球在公轉。二、為什麼軌道是橢圓的？不是因為有斥力在作用，也不是因為有離心力。事實上，這兩個力都是不存在的。所謂“離心力”指的一般是離心運動，這是因為上述那個向心力公式中，v過大，導致要達到新的平衡，需要增大r，因此地球和太陽的距離變遠。這種離心運動是向心力過小的結果，而不是“離心力”作用的結果。眾所周知，圓上任意一點到圓心距離相等。從上述描述中我們可以看出，若想維持r不變，只能維持v不變。而宇宙中這種不變要想維持是很困難的。我們想象這樣一種情況：比如地球離太陽的距離是r，此時速度是1.1 v，而二者的引力只能讓地球在這個高度以v的速度做勻速圓周運動，那麼會發生什麼?地球灰出去了，離太陽越來越遠。遠到一定程度，根據能量守恆定律，地球的動能轉換成引力勢能，所以速度變小。小到可以被當前高度的向心力F捕獲的時候，地球又開始往回飛，速度不斷變大，最終回到開始的地方。這就是橢圓軌道的形成。建議題主體驗一下《坎巴拉太空計劃》這個遊戲，會對以上過程有很深刻的理解。三、補充補充一下 @特斯拉貓 提到的其他圓錐曲線的情況。圓、橢圓、雙曲線、拋物線是四種圓錐曲線。在（二）中，我們討論了地球以1.1 v的速度執行的情況。假設此時地球離太陽很近，幾乎貼著太陽的表面飛行。根據已知的研究成果，當速度超過根號2 v，大約是1.41 v的時候，地球會灰出太陽的引力圈，灰不回來了。因為在軌道上不存在任何一點，使得地球的速度小到被當前高度的引力捕獲。根據數學計算可以得出，這種情況下行星的軌跡是雙曲線。
一、地球為什麼會公轉？根據經典時空觀，兩個物體之間存在引力，這個引力的大小和兩個物體的質量以及距離有關。公式是：。G是個常數。所以地球受到太陽的引力。理論上，地球和太陽應該互相靠近。但是由於地球和太陽的質量差距太大，這個力對太陽的作用可以忽略不計。根據向心力公式，，地球在圍繞太陽做勻速圓周運動，而且速度要剛剛好，才能不被太陽吸進去。此時萬有引力提供向心力。這就是為什麼地球在公轉。二、為什麼軌道是橢圓的？不是因為有斥力在作用，也不是因為有離心力。事實上，這兩個力都是不存在的。所謂“離心力”指的一般是離心運動，這是因為上述那個向心力公式中，v過大，導致要達到新的平衡，需要增大r，因此地球和太陽的距離變遠。這種離心運動是向心力過小的結果，而不是“離心力”作用的結果。眾所周知，圓上任意一點到圓心距離相等。從上述描述中我們可以看出，若想維持r不變，只能維持v不變。而宇宙中這種不變要想維持是很困難的。我們想象這樣一種情況：比如地球離太陽的距離是r，此時速度是1.1 v，而二者的引力只能讓地球在這個高度以v的速度做勻速圓周運動，那麼會發生什麼?地球灰出去了，離太陽越來越遠。遠到一定程度，根據能量守恆定律，地球的動能轉換成引力勢能，所以速度變小。小到可以被當前高度的向心力F捕獲的時候，地球又開始往回飛，速度不斷變大，最終回到開始的地方。這就是橢圓軌道的形成。建議題主體驗一下《坎巴拉太空計劃》這個遊戲，會對以上過程有很深刻的理解。三、補充補充一下 @特斯拉貓 提到的其他圓錐曲線的情況。圓、橢圓、雙曲線、拋物線是四種圓錐曲線。在（二）中，我們討論了地球以1.1 v的速度執行的情況。假設此時地球離太陽很近，幾乎貼著太陽的表面飛行。根據已知的研究成果，當速度超過根號2 v，大約是1.41 v的時候，地球會灰出太陽的引力圈，灰不回來了。因為在軌道上不存在任何一點，使得地球的速度小到被當前高度的引力捕獲。根據數學計算可以得出，這種情況下行星的軌跡是雙曲線。