地球依靠什么悬浮在宇宙中?不会掉落进宇宙深渊吗?答案很简单
年前,一位托勒密的科学家指出地球是圆形的,日月星辰围绕着地球做圆周运动,这个观点虽然是错误的,却更加接近宇宙的真相,只不过人类过分的估计了地球在宇宙中的地位,年8月10日麦哲伦的船队离开港口,这次环球旅行向人类证明了地球确实是球形的。但是人类虽然知道了地球是球形的,却没有一个人去思考过这个问题,为什么人类站在一个球体上却不会掉落下去呢?
一个多世纪后,年牛顿被命运的苹果砸到,人类才发现了宇宙中至关重要的“引力”,直至今天,引力的本质仍然是一个迷,它似乎是宇宙的本质,在任何地方都有它的身影,甚至生命的诞生星系的组合都和引力有关。
那么有一个问题就出现了,我们生活的地球在宇宙中是依靠什么一直悬浮着,不会掉落到宇宙深渊中呢?又或者地球一直在坠落,只是我们没有感觉到?
首先,在思考这个问题之前,我们要注意一件事:“任何地球上的常识上升到宇宙层面时,都需要万分小心”,在物理学中我们生活的世界被称为“宏观世界”,我们熟知的物理规律和我们建立的人类文化都是在宏观世界之中,换句话说人类文明建立在地球上,任何地球之外的东西都可能会打破我们的常识,造成科学无法解释的现象出现。
例如量子力学的微观世界,和宇宙学中的许多现象都是很难套用我们常识中的知识的,地球在宇宙中的位置和运动规律涉及到了“天体力学”,所以地球会不会“掉落”本身就是一个伪命题,因为宇宙空间中没有上下左右的概念,地球本身受到太阳引力的牵引,地球处于现在的位置,就像是人类站在地球表面一样理所当然。
宇宙中不存在绝对静止的天体,所有的天体都在缓慢的运动着,就算人类用肉眼观察时是静止的,这个天体也会处于引力场中,就像是太阳系中的全部行星都在太阳的引力场中,而太阳系之外存在更大的银河系,银河系只是超星系团的一部分,我们认知的星系空间之外总有更大的星体,引力更强引力场更宽阔的巨引源。
我们可观察的宇宙范围足足有亿光年,这只是可观测宇宙的半径,直线跨度足足在亿光年以上,可是这并不是宇宙的全貌,在可观测宇宙之外可能存在更多也更加广阔的空间,并且宇宙空间还在不断的膨胀,速度远超光速,很难想象宇宙边缘空间扩张的速度和景象。
无限的空间和时间代表无限的可能性,宏观世界无穷大,微观世界无穷小,人类可探索的范围始终是有限的,庞大如同地球,在宏观宇宙面前甚至不如砂砾,而人类的知识和热爱的一切都在地球上,每当我们试图去了解宇宙中的奇观时,都会被自己的世界观限制。
那么地球在围绕太阳旋转的时候又会出现一个问题,为什么地球没有被太阳强大的引力给吸附过去,造成大碰撞呢?首先,只要存在质量的物体之间都会产生引力,质量越大引力越强,想要突破引力的限制,需要达到足够的速度,我们经常提到的“宇宙速度”就是人类摆脱地球引力限制的必要因素。
想要离开地球,要面对两个速度“第一宇宙速度”和“第二宇宙速度”,第一宇宙速度7.9km/s,这是人类离开地球的第一个难关,只有达到这个速度才可以摆脱地球引力进入太空,但是达到这个速度并不能让我们远离地球,只是离开地面进入太空,围绕地球做圆周运动,太空中的卫星就是利用了这个原理。
只有达到第二宇宙速度11.2km/s,才能真正离开地球,当然想要离开离开太阳系就需要达到第三宇宙速度,离开银河系的第四宇宙速度,以此类推人类会发现越来越多的“宇宙速度”,而地球和太阳之间的关系,就和第一宇宙速度的情况相似,围绕着太阳进行着规律的圆周运动。
一开始地球确实被太阳的引力拉扯,但是在向着太阳运动的过程中,引力逐渐和地球运动产生的惯性平衡,造成了现在的样子,星系中的天体都是自然选择最佳的样子,无法保持规律圆周运动的天体都在行星形成的初期毁灭了。
所以地球并不是凭空悬浮在宇宙中,它一直在被引力影响,总有更大的引力源在保证宇宙中天体的稳定。宇宙的神秘远远超过我们的想象。
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