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羽毛都會(huì)墜落 為啥60萬(wàn)億億噸的地球 卻能漂浮在太空中

地球之所以能在太空中漂浮,關(guān)鍵是因?yàn)榈厍蛩艿降囊蛻T性之間的平衡。萬(wàn)有引力定律是牛頓于十九世紀(jì)初看到蘋(píng)果向下墜落而發(fā)現(xiàn)的,它是超距作用,即不需要兩個(gè)物體接觸,也能對(duì)彼此施加力,同時(shí)這種力的傳播不需要時(shí)間,可以實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)傳遞。

在地球上,萬(wàn)有引力使一切物品都會(huì)被地核吸引,我們能夠牢牢的站在地面上,并以此劃分了上下左右的概念。但在太空時(shí)距離地球太遠(yuǎn),已經(jīng)脫離了地球的引力,所以在宇宙中沒(méi)有上下左右之分。

在整個(gè)太陽(yáng)系中,太陽(yáng)占據(jù)了99.8%的質(zhì)量,因此地球在太空中受到向太陽(yáng)的引力作用。一般來(lái)說(shuō),地球應(yīng)該會(huì)被太陽(yáng)的引力拉向太陽(yáng),就像蘋(píng)果在地球上會(huì)墜落到地面。但是,實(shí)際上地球在繞著太陽(yáng)沿著橢圓軌道運(yùn)動(dòng),這是為什么呢?

牛頓在當(dāng)年為這個(gè)問(wèn)題做了一個(gè)著名的思想實(shí)驗(yàn),假設(shè)在地表垂直方向上發(fā)射一枚炮彈,炮彈會(huì)受到地球的引力影響導(dǎo)致速度不斷衰減,直至衰減為0開(kāi)始向下加速跌落,所以垂直發(fā)射炮彈或火箭很難逃離地球引力,一方面炮彈無(wú)法獲得足夠的初始速度,另一方面火箭也無(wú)法攜帶足以支持持續(xù)加速的燃料,至少對(duì)人類現(xiàn)在來(lái)說(shuō)很難辦到。

假如我們把大炮的位置架設(shè)在一座高山上,并以水平的方向把它發(fā)射出去,向前飛的時(shí)候也同樣會(huì)受到引力影響,在飛行一段時(shí)間后砸向地面。如果射速很低,可能在山腳就會(huì)落下,如果射速逐漸提高,墜落點(diǎn)也會(huì)越來(lái)越遠(yuǎn),直到射速達(dá)到7.9千米每秒,它就會(huì)繞著地球做圓周運(yùn)動(dòng)。

這種在地球表面進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),實(shí)際上就是通過(guò)改變速度來(lái)觀察物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,驗(yàn)證了圓周運(yùn)動(dòng)的物理規(guī)律。在宇宙空間中,這種規(guī)律同樣適用,只不過(guò)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡更加復(fù)雜,因?yàn)橛钪婵臻g中存在著許多天體的引力場(chǎng),它們相互作用產(chǎn)生的復(fù)雜引力場(chǎng),決定了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和軌跡。

在太陽(yáng)系中,每個(gè)行星都繞著太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn),行星和行星之間也存在相互影響,形成了各種天體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。比如地球的引力場(chǎng)對(duì)月球產(chǎn)生了引力,使得月球繞著地球運(yùn)轉(zhuǎn),形成了月球的橢圓軌道。太陽(yáng)對(duì)地球和其他行星的引力,也決定了它們的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度。

在探索宇宙的過(guò)程中,人類經(jīng)歷了許多艱苦的探索和科學(xué)實(shí)驗(yàn),才逐漸揭開(kāi)了宇宙的奧秘?茖W(xué)家們通過(guò)精密的測(cè)量和計(jì)算,得出了許多有關(guān)宇宙的數(shù)據(jù)和理論,如萬(wàn)有引力定律、質(zhì)能方程等,這些理論不僅推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,也讓我們更加深入地了解了宇宙的運(yùn)行規(guī)律和物理本質(zhì)。

雖然人類已經(jīng)取得了許多成果,但宇宙中的奧秘還有許多等待我們?nèi)ソ议_(kāi)。未來(lái),科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我們有理由相信,人類會(huì)越來(lái)越深入地了解宇宙,探索更多的未知領(lǐng)域,為人類的發(fā)展和未來(lái)提供更多的可能性。

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