地球重60萬億億噸,為何還能飄在太空中,而不向下墜落?

刘昱彤 2020/11/19 檢舉 我要評論

西元前200多年,古希臘數學家埃塞托色尼利用 太陽光直射原理算出了地球直徑

1798年,67歲的卡文迪許通過測定 萬有引力常數 ,計算出了地球品質是5.965*10的24次方千克,也就是我們現在說的60萬億億噸

誰在「托著」地球?

按照我們日常生活中的經驗,品質這麼大的地球一定被什麼東西 「托著」 ,不然肯定會往下掉,但這麼多年來從太空拍攝的地球照片都顯示,地球「好像」是懸浮在宇宙空間中的。

不僅如此,哈勃望遠鏡拍攝的太陽系其他天體,以及包含上千億顆恒星的星系們,在視覺上都 「懸浮」 於宇宙中。

於是乎,宇宙中的真實和人類習以為常的「常識」發生了碰撞。

地球飄在宇宙中?

學過基本物理的都知道,物體在沒有受到外力作用前總是保持靜止或者勻速直線運動,此刻我們腳下的地球正在以 30km/s的速度 繞太陽公轉,可謂是 「坐地日行八萬里」

從物理角度來看,地球上的物體之所以依附於地表,是因為地球的品質中心位於地核,所以物體都在被地核「吸引」著。

但在宇宙中,地球的「下面」並不存在什麼品質中心,僅此一點地球就喪失了 「下墜」 的理由,但事實遠沒有這麼簡單...

牛頓的萬有引力定律

在牛頓基於觀測和實驗提出的萬有引力定律中,引力是一種 無視距離的「暫態力」 ,且品質越大的物體引力越大,小品質物體會被大品質物體引力所吸引,比如品質小的蘋果墜向品質大的地核,品質小的月球繞品質大的地球公轉,於是牛頓認為上到天體運行下到日常生活,引力是影響一切的。

但礙於當時的技術水準和局限性, 牛頓並沒有弄清楚引力的來源 ,只能把它當做一種「固有屬性」來看待,而且按照牛頓的萬有引力定律,太陽消失的一瞬間地球就會被甩出去。

愛因斯坦的廣義相對論

19世紀末到20世紀初,隨著物理學深入微觀世界擴展宏觀世界,只適用於 低速宏觀運動狀態 下的牛頓萬有引力定律開始出現誤差,導致當時的物理學家們無法解決包括 水星近日點攝動 在內的一系列問題。

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