原标题:地球质量高达60万亿亿吨,为什么可以飘在太空中,而不坠落呢?

当从太空中看行星等天体,或者在太空中拍摄的天体照片,感觉好像包括太阳地球等天体都是飘浮在太空中一样,但其实地球等天体的质量非常的大,为什么它们能够不坠落的飘在太空中呢?

要知道,地球的质量是非常庞大的,现在全球总人口差不多70亿左右,计算按平均体重每个人65公斤来算,光人类就已经有4550亿千克了,但也才4.55亿吨,而1798年时,卡文迪许通过测定万有引力常数,计算出地球质量差不多是(5·965*10的24次方)千克,粗略换算一下,地球的质量竟高达60万亿亿吨。

其实按照我们日常的经验会知道,在地球上,物体质量越大就越难飘浮在空中,之所以飞机能飞在空中,火箭能发射出地球,都是因为有力支撑它们能飞起来。那地球质量如此庞大,是什么力量让它可以实现飘浮在空中呢?

要清楚这个问题,不得不先从牛顿说起,他提出了力学的三大定律和万有引力定律。万有引力中描述了引力其实是一种无视距离的“瞬时力”,而且质量越大的物体,它的引力就会越大,所以说质量小的物体会被质量大的物体的引力所吸引。同时,在他力学定律里,假如发生物体不受力,或者所受到的合力是零的时候,物体就会保持静止或者匀速直线运动状态。

我们之所以觉得物体都会往下坠落,其实就是受到生活常识的影响,因为在地球上,我们会同时受到地球的引力和地球自转向心力的影响,同时它们的合力是垂直向下的,也可以这么说,就是日常所说的重力就是引力抵消向心力。当我们抛东西或者跳起来的时候,才会感觉有个向下的力,理所应当地就认为物体都会往下坠落。

按照万有引力去思考的话,那天体之所以能够飘在天空中,是因为各个天体的引力互相作用。但由于牛顿时期的局限性,他并没有弄清楚引力的来源,而只是把引力看作是一种固有属性。直到当爱因斯坦开始将引力纳入他的狭义相对论中,推导出了广义相对论,这才明白了其中的奥妙。

爱因斯坦在狭义相对论中认为人类是生活在一个四维空间里的,时间和空间应该一体并称时空,之后更是将引力纳入研究,推导出广义相对论,认为引力其实并不存在,所谓的引力现象,其实它的本质是时空的弯曲。

按照爱因斯坦的理论,地球等天体其实并没有飘浮在天空中的,因为太阳的质量超过了太阳系其他天体的质量总和,更是占到了太阳系总质量的99.86%,所以在太阳系的天体包括地球,其实都是一直在向太阳坠落的,是受到太阳质量造成的时空弯曲所影响的。之所以地球没有跌落,是因为地球在进行公转时产生了足够的离心力,可以平衡太阳造成的时空弯曲。

而且其实我们可以看到地球是绕着太阳在不断运动的,就包括太阳系也是在绕着银河系中心不断运动的,由于质量大的天体压弯了周围的时空,导致周围的天体会沿着测地线进行运动,同时也不是想象中的压弯时空只是在平面上压出了凹陷,而是形成了一个全方面的源点,会吸引360度的物质靠近。

相关文章