為什麼地球一直懸浮在宇宙中?為什麼它不會墜落呢?

地球為什麼會一直懸浮在宇宙中,為什麼它不會墜落呢?

地球和宇宙中的其它星球給我們的感覺就像是懸浮在宇宙大海中一樣,這令人感到十分困惑。為什麼地球和其它的星球都是「懸浮」在宇宙中的。星球的四周看上去都是什麼都沒有,它們怎麼就不墜落呢?

圖示:地球和月球就像在宇宙中懸浮著一樣

地球如果要墜落,它會墜落到哪裡去呢?在地球上,墜落是一件很常見又很好理解的事情,我們都習以為常了。隨手拿起一塊石頭一鬆手,這塊石頭就會掉落到地面上。這是因為石頭受到了地球的引力而掉到了地面上的。地球是一個巨大的球體,在世界的任何地方拿起一塊石頭鬆開手都會掉落到地面上。石頭掉落的方向都是指向地心的。這就是地球引力對地球上的物體起到的作用力。

如果我們到地球上空去呢?就像我們發射的人造衛星那樣在地球上空。它們看上去就像漂浮在天空上了,如果它們掉下來會掉到哪裡去呢?很明顯如果人造衛星要是墜落,它還是掉落到地球上。這是因為地球引力仍然對它起作用。

圖示:人造衛星懸浮在地球上方

那麼距離地球38萬公里之外的月球呢?月球看上去就像一直懸浮在宇宙中,那麼如果月球墜落它掉到哪裡去呢?月球受到地球的引力圍繞著地球旋轉,它是在地球的上空的,它的下面就是地球。它和人造衛星一樣如果發生墜落,最終也是掉到地球上的。

同樣的道理,地球和其它的行星受到太陽的引力都圍繞著太陽旋轉。地球是懸浮在宇宙中,但它更是懸浮在太陽的上空。地球的下面就是太陽。地球如果掉下來的話,那就掉到太陽上去了。

圖示:太陽系的行星都懸浮在太陽上方

為什麼地球在太陽的上空不會墜落呢?太陽那巨大的質量讓太陽周圍的時空發生了彎曲。這樣太陽總是想把地球和太陽系的一切天體都拉向自己並最終掉落到太陽上面。這就是太陽的引力。

打個比方,把一個很重的鐵球放到一張彈力橡膠膜上,你會發現鐵球周圍的彈力膜就會陷下去,如果這時一顆小圓球以直線運動的方式滾向鐵球的話,它的運動軌跡就會發生改變,變成圓周運動了。

圖示:時空彎曲

鐵球就好比太陽,這個彈力膜就是就是被太陽彎曲的時空,小圓球就像地球。如果運動速度過慢,就會發生墜落和彈力膜中心的鐵球發生碰撞,如果運動速度夠快的話,它就一直圍繞著中心的鐵球轉而不會發生碰撞了。因而地球要擺脫太陽的引力避免掉到太陽上面,就必須一定的速度圍繞著太陽旋轉來尋求平衡。地球的公轉速度是每秒鐘29.783公里,這樣地球就不會墜落到太陽上去了。

我們人類發射的人造衛星也是這個道理。地球的質量彎曲了地球周圍的時空,人造衛星要想圍著這地球旋轉而不順勢掉到地球上,就必須達到一定的速度。這個速度就是第一宇宙速度,每秒鐘7.9公里。

 

圖示:太陽系各個行星其實都在太陽的「上」方

這就是我對為什麼地球一直懸浮在宇宙當中,其實是太陽的上方沒有發生墜落的一些見解。文中存在不足的地方還請大家指出,歡迎點評。