物理学家：这两者的微妙之处正是牛顿的伟大见解之一，“掉落苹果”的力和“旋转行星”的力是同一种力。

图解：牛顿最初的思想实验描述了自由落体和轨道运动之间的相似之处。物体向侧面移动得越快，它在空中停留的时间就越长。如果速度足够快，那么它根本不会下落。

无论引力是将物体拉入轨道还是使其“掉落”取决于物体的运动方式。 基本上，每个物体都希望遵循某种特定的轨道路径。如果随手扔一个球，那么球也会沿着轨道运动。 如果那条路恰好与地面相交，那么我们说“物体掉落了”。 如果那条路没有与地面相交，那么我们就说它在轨道上。

什么是引力？

通过引力作用，行星或是其他天体将物体往其中心方向吸引。同时，引力也使各个行星保持运行在绕日轨道上。

引力还有什么作用？

当你向上跳跃，你会落在地面上，而非悬浮在空中，这是为什么？当你抛出或是扔下物体，它们会落在地上，这又是为什么？答案便是引力。这股无形的力量将物体拉向彼此。在地球引力作用下，人们可以站立在地面上，事物也会向下落。

引力也处在不断变化之中。爱因斯坦认为，引力是包围在物体(如恒星或行星)周围时空连续体中的一种曲率。当周围物体靠近时，该物体将被拉进该曲线轨道中。

图解：引力来自于时间和空间的曲率

任何有质量的物体都具有引力。质量越大，引力越强；距离越远，引力则越弱。所以当物体靠得越近，它们间的引力越大。

地球引力来源于它的质量。地球的全部质量形成了万有引力，拉引着人体的全部质量。这便形成了人类的重量。如果你是在一颗质量小于地球的行星上，你的重量也会下降。

图解：人体在不同行星上的重量 图源：Lifeslittlemysteries

人类对地球也有相同的引力作用，但由于地球的质量远远大于人类的质量，这部分引力对地球并无作用。

宇宙中的引力

在引力作用下，行星保持运行在绕日轨道上，月球保持绕地运行。月球引力吸引着海洋，因而形成了潮汐。引力牵引并汇聚物质，形成了恒星与行星。

引力不但吸引有质量的物体，也吸引光。阿尔伯特·爱因斯坦首先发现该定律。将手电筒朝上射出光线，引力会吸引光，光束会逐渐变红。肉眼无法观察到该现象，但科学家可以测量出来。

黑洞将极其大的质量压缩在极其小的体积中，因此黑洞引力强到可以吸引万物甚至是光。

图解：黑洞 图源：Baidu

地球上的引力

引力对人类很重要。没有引力，人类无法在地球上生存。太阳引力吸引地球绕日运行，使地球与太阳保持恰当距离，让人们享受到阳光与温暖。太阳引力使地球表面覆盖着大气层与空气，正是引力将我们整个世界结合在一起。

然而，地球各处引力大小并非相同。地下质量大的区域，引力略大。NASA利用两架宇宙飞船进行测量，地球引力分布是重力恢复与气候实验项目（GRACE）的一部分。

图解：GRACE项目地球重力分布图 图源：NASA

在GRACE项目帮助下，科学家绘制出了地心引力变化图。蓝色区域，引力较弱；红色区域，引力较强。

GRACE可探测引力在一段时间内的变化，这些变化揭示了一些关于地球的重要细节，比如GRACE探测到了海平面的变化以及地震引发的地壳变化。

作者: askamathematician

FY: 歌诗小

如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

相关文章