地球重達60萬億億噸,為啥能夠漂浮在空中不掉下去呢?

時空通訊 發佈 2019-12-22T03:44:07+00:00

60萬億億噸是地球的質量,不能等同於重量。質量到了哪裡都不變,因為它是物體的物理屬性,是物質量的度量,度量標準是天平,1000克棉花和1000克黃金的量是一樣的,不管在地球上還是在月球上都是平等的。

這是一位網友提出的問題。不知道這位網友想過沒有,如果地球想掉下去,往哪掉呢?

60萬億億噸是地球的質量,不能等同於重量。重量是在物體重力條件下的度量,不的重力條件,同等質量的東西重量會不一樣。比如6公斤的東西,到了月球只有1公斤,因為月球重力只有地球的六分之一。

質量到了哪裡都不變,因為它是物體的物理屬性,是物質量的度量,度量標準是天平,1000克棉花和1000克黃金的量是一樣的,不管在地球上還是在月球上都是平等的。

上下左右是我們地球上的人類日常生活的概念,在太空中這種概念是不存在的。

我們在地球上,所謂的下,就是地心。因為地心引力對我們起著拉扯作用,也就是形成的重力使我們脫離不了地球,我們習慣上把這叫做下。

如果不在地球上,引力源影響著我們的地方,就是下,相反的方向就是上,而我們的左手就是左,右手就是右。這就是人類認為的上下左右。

在太空船里,停止加速度後,乘員們就處於「失重」狀態,就會在機艙里飄了起來,實際上沒有了上下左右之分。

乘員們之所以還是有上下左右的感覺,是因為飛船認為確定了裡面設施的上下左右概念。

既然不存在上下左右,那地球往什麼地方「下沉」呢?誰能給我一個指引,說說太空中那邊是上下左右?

其實在太空中,雖然會「失重」,並不是一點重力都沒有了。

嚴格意義上來說,太空中也充滿了各種各樣天體的引力影響,只不過這種影響太微弱,就感覺不那麼明顯而已。

萬有引力是一種長程力,理論上可以無限遠,也就是說到了天邊,地球的引力也還存在。只不過引力大小與距離平房成反比,距離越遠,衰減的越厲害,到了一定距離,即便用最精密的儀器也測量不出來了。

但在太陽引力圈裡,一切都在太陽引力控制下。太陽系的八大行星以及許多矮行星、衛星,無數的小行星,都是在太陽引力拉扯下,圍繞著太陽公轉。

前面說了,人類把受引力源支配的方向叫下,那麼地球被太陽引力拉扯著,太陽方向就叫「下」了。

可是,地球為什麼沒有掉到太陽「下面」去呢?

這裡就要說到速度,與引力形成的向心拉扯力抗衡的唯一途徑,就是速度的離心力。

愛因斯坦廣義相對論認為,萬有引力只是質量導致的時空彎曲表現出來的現象。

任何物體都會在自己身邊造成時空擾動,這個擾動的結果就是在自己身邊形成時空旋渦和陷阱。

經過大質量天體的小天體,就會被大天體的時空旋渦所吞噬,表現出來的現象就是被引力吸引到它上面。

要與這個引力旋渦抗衡,唯一的辦法就是速度。速度越快,就越能夠逃脫這個引力旋渦。這就是速度的離心力與引力的向心力的一個抗衡。

就像逃脫水中旋渦的船隻,速度越快就越能夠逃出。

在地球上,有三個速度,第一宇宙速度為每秒7.9公里,達到這個額速度就能夠圍繞著地球旋轉,與地球引力產生一個平衡,既不被拉下,也逃不脫;第二宇宙速度為每秒11.2公里,這就是地球的脫離速度,達到這個速度,就能夠逃脫地球引力,飛向遠方;第三宇宙速度為每秒16.7公里,這是在地球這個位置,脫離太陽引力的速度,也叫逃逸速度。

地球為了不被太陽拉扯到它那熾熱的懷抱,就不得不疲於奔命的逃亡。

地球一直在高速運行,每秒鐘達到30千米。但這個速度只是與太陽的引力取得了一個平衡,也就是環繞速度。

根據太陽和地球的質量與距離計算,地球在現在軌道的運動速度達到每秒約30千米,就是一個環繞速度。

從上圖地球逃逸速度計算來看,如果地球秒速度達到42.2公里,太陽引力就束縛不住地球了,地球就會逃之夭夭。

但地球似乎並不急於,當然也沒有法子提升速度來逃離太陽的引力,安於現狀的圍繞著太陽公轉,一轉就是四十多億年。

其實,地球的環繞速度並不是一成不變的,而是根據地球軌道與太陽的距離,會自動做出調整。

而地球以及所有太陽系行星的公轉速度,都是繼承了太陽系形成時的吸積盤角速度。這些行星都是太陽形成後,在吸積盤裡剩下的一些殘渣餘孽聚集而成的。

這些行星等天體保留繼承了吸積盤原來的旋轉角速度,太空中沒有阻力,就這樣一直的轉動著,既逃脫不了太陽引力,也掉不下去。

宇宙中所有的天體都是這樣,只有當這些天體軌道不規範或出現異常,或者受到某些引力的擾動拉扯,才會脫離軌道掉落到更大的引力源上。

如我們地球每天都受到隕石流星的撞擊,就是這些小天體碎片不按規矩出牌,誤打亂撞進了地球的引力圈,被地球引力俘獲的下場。

就是這樣,歡迎討論。

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