孕育我们和世间生物的母亲——地球,科学家计算过重量具有60万亿亿吨,按照道理来说,这么重的重量,就算不把宇宙砸出个坑那也会向下坠落,可地球为什么会没事儿的“悬浮”在宇宙中呢?

人们都认为,宇宙是无边无际的,因此,地球就算向下坠落也是无限的往下坠落,永远没有边界。但是事实上,地球底下是有东西的,这就是我们太阳系中最大的恒星——太阳。

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漫游太空的翟志刚

在神舟13号飞行任务中,中国太空漫步第一人翟志刚和中国首位出仓的女航天员王亚萍一起完成了本次任务的第一次出舱。

年纪大点的朋友肯定记得,这并不是翟志刚第一次出舱活动,因为他的第一次出舱要追溯到2008年的神舟七号任务期间,当时那句著名的”我已出舱,感觉良好“就是翟志刚说的,并且他还在太空中展示了五星红旗。

翟志刚从太空中看到地球再也不是他踩在脚上的样子,而是如同一颗蓝色的大水球,大气云层气环抱,使他看不清地面的样子。地球漂浮在他的头顶上方,飞船悬浮在他的后方。

初次“上天”的翟志刚心惊胆战,生怕自己下一瞬就消失在宇宙之中。随着飞船的逐渐运动,地球也在他的面前“飘”了起来。

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回到地面,接受记者采访时,翟志刚被问到太空漫步是怎样一种感受,他高兴地回答,当时出舱后,地球悬浮在头顶上,飞船和自己也悬浮在太空中,他看着地球都有点害怕,生怕地球像气球一样飘跑了。

这在我们本质上来说,我们生活的地球就是一艘巨型太空宇航船,只不过这艘宇航是个球形罢了,而且从始至终在以30公里每秒的速度绕着太阳在进行公转运动。翟志刚航天员看见这颗蓝色的星球悬浮在宇宙中,确实是宇宙里最真实的场景。

是什么力量在拖着地球

金星和火星,我们所知的一切星球其实在视觉上都悬浮在宇宙中。但令许多人产生疑惑的是,在这个地球重量为六十万亿吨的质量下,他为什么还可以悬浮在宇宙当中,到底是什么巨大力量在支撑着地球?物理学家告诉我们,是引力。

最早意识到星球运行背后的原因的是英国物理学家牛顿,他同时也是古典物理学的奠基人之一。在万有引力定律和力学三定律的帮助下,牛顿能预测从天体运行层面到细胞分裂层面的一系列行为。

甚至直到今天,科学家们往月球或者火星发射探测器,也都还得用到牛顿的万有引力定律和力学三定律。

但牛顿并不是完美的,因为他直到最后也没弄明白引力的产生机制。换言之,他不知道是什么力量在太空中拖着地球,他只是把引力当成一种伴随着质量一起出现的固有属性来看待和研究。

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爱因斯坦的相对论

直到爱因斯坦推算出狭义相对论,引力这个概念才正式接入了相对论的大框架之中,并且形成了我们熟知的广义相对论。

在物理学界,爱因斯坦的广义相对论被当作牛顿万有引力定律的加强版。这并不是因为广义相对论打败了万有引力定律,而是因为两者的应用范围截然不同。

比如广义相对论应用的接近光速,强引力场状态下的宇宙,就像中子星附近的引力和黑洞附近的引力,可是万有引力定律更适合阐释光速和弱引力场状态下的宇宙,也就是我们所生活的宇宙范围。

同时也因为目前人类的探测器飞行速度远远达不到光速,所以科学家们发射飞船时计算相应的数据用万有引力公式就足够。

地球悬浮之谜

接下来我们来解释地球悬浮之谜。爱因斯坦的广义相对论认为,宇宙的时空结构是一片类似于蹦蹦床的状态,只不过这些质量不一样的天体在这个所谓的蹦蹦床上“压出“了不一样的凹陷。

由于我们无法直接看到时空结构本身,所以在我们的眼里,地球就是悬浮着的,通过爱因斯坦广义相对论的观念来看,地球其实已经在时空中压出了凹陷。

而这种凹陷产生的几何作用就是日常生活中具体表现出的引力,因此我们才能站在地球上而不会飞到天上。

当某个天体的质量大到一定程度,它压出的凹陷就会把“蹦蹦床“的某一区域压出一个窟窿,进而就会让周围的物质都坠入这个窟窿。这种窟窿在宇宙中的具体表现就是黑洞,任何进入黑洞事件视界之内的物质都将在宇宙中永远消失。

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归根结底,这颗重量巨大的地球不过是时空结构本身的扭曲承受,而时空扭曲产生的作用就是我们所熟悉的引力。

就像苹果落向地心一样,地球绕太阳的公转其实就是在朝太阳坠落,只不过地球本身的公转速度产生的离心力就像人造卫星和地球引力的平衡关系一样。

结语

综上,我们终于明白,地球看起来似乎“悬浮”在宇宙中,但事实上,是受到了恒星产生的引力影响,在太阳的牵引运动下“绕圈”。也正是有了万有引力和角动量的力量推动着地球不断的运动,地球才没有“掉”进太阳的怀抱里。

现如今我国的航天事业逐渐呈现欣欣向荣的景象,希望在将来,我们能揭秘更多未知的宇宙之谜。