地球重達60萬億億噸,為什麼還能飄在太空中,不會向下墜落?

地球有多少重?這個問題讓17世紀的科學家一臉懵逼,不過在牛頓給出了萬有引力定律後,一切變得豁然開朗,牛頓的描述簡單到令人髮指:“兩個質點之間的吸引作用力,與它們的質量乘積成正比,與它們之間的距離成平方反比”。

地球重達60萬億億噸,為什麼還能飄在太空中,不會向下墜落?
從理論上來看,只要拿個鐵球稱一下,然後測量幾個參數,就能計算出地球的質量了,但有一個問題,萬有引力定律公式中有一個係數,儘管牛頓未精確給出,但大家都知道這個係數也就是萬有引力常數必須精確測量!

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從牛頓同時代的科學家挖空心思想要測量出準確的萬有引力常數,甚至利用山體的鐵球的吸引作用來測量,但最終都敗在一個精巧設計的扭稱上,大家都傳聞扭稱是卡文迪許的專利,但其實這個天才的設計是由約翰·米歇爾(英國科學家)設計的,只是還未完成實驗就去世了,卡文迪許是他的好朋友,結果撿了個大便宜!

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當時測得係數已經非常精確,而由此係數測得地球質量精度也非常高,地球大約是5.972*10^24千克,換算成噸再四捨五入下大約是六十萬億億噸!

這麼重的東西居然能浮在太空中?

這就是很多朋友的第一反應,而事實上就是這樣,不管你信還是不信,它就靜靜的漂浮在太空中,這一點即使是扁平地球的擁戴者也無法否認,但地球卻並不是真正的漂浮,因為即使是牛頓的萬有引力定律能告訴我們的,也絕不是漂浮!

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因為牛頓就用萬有引力定律推導出了開普勒行星運動的橢圓軌道,這是第谷觀測了一輩子、開普勒套了N久的行星運動軌道就被牛頓給推導出來了,所以萬有引力能告訴我們的不僅僅是自由落體運動,還有地球的繞日公轉運動!

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因此地球在太空中是無法漂浮的,它在高速運動,否則它就會被太陽的引力拖走,地球和太陽之間的萬有引力剛好和地球圍繞太陽的圓周運動產生的“離心力”剛好相等,所以地球不會掉落太陽,也不會逃離太陽,如果兩者質量不會發生大的改變的話,那麼它們將一直運動下去。

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地球是怎麼動起來的,到底誰推了它一把?

有人説是上帝推了一把!但很明顯這個答案是錯的,真正能提供第一推動力的依然是物體之間的引力,一片塵埃雲最初的自轉運動就來自萬有引力作用下的測地線運動,這個測地線的軌跡和它們之間在三維空間中的運動參數是有關的,只有100%理想的情況下才會直直的撞上去,所以太陽內天體的公轉運動來自於早期星雲物質的引力坍縮。

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有真正靜止的天體嗎?

答案是沒有,地球繞着太陽公轉,太陽系繞着銀心公轉,銀河系朝着巨引源運動,巨引源被宇宙膨脹拉的更遠,因為我們已知所有的天體都在宇宙中,而宇宙自大爆炸以來就一直在高速膨脹中,所以在這個宇宙中沒有任何物體是真正靜止的,連空間本身都在膨脹中!

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愛因斯坦的廣義相對論又説明了什麼?

其實經典力學已經夠用了,但有一點我們必須要説明,經典力學所依賴的時間和空間是不會變化的,宇宙處處都一樣,但因為這個假設,所以牛頓力學在計算水星軌道的時候就出錯了,因為事實上的空間和空間都會受到強大的質量影響。

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水星進動問題就是這樣發生的,因為水星軌道的繞日公轉軌道橢圓偏心率比較大,它所經過空間,在近日點和遠日點時扭曲程度差異比較大,因此這個進動累積到百年就會變得明顯不是計算和測量誤差,而是像一根刺一樣橫亙在科學家心中。

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為此曾經以人肉計算機美譽的法國天文學家勒維耶(計算出了海王星的軌道)認為水星軌道內有一顆祝融星在影響水星,但始終找不到這顆行星,而1916年愛因斯坦推出廣義相對論這個問題得以迎刃而解。因為不是行星的影響,而是空間和時間都被太陽巨大的質量給扭曲了!

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宇宙處處是引力陷阱

所以牛頓經典力學早已告訴我們地球為什麼不會掉落,但愛因斯坦的廣義相對論則告訴時間、空間和質量之間的關係。

延伸閲讀:宇宙中的上下怎麼判斷?

其實宇宙中是沒有上下的,所以根本就沒有上下!但人類在地球上已經習慣上下了,那麼怎麼來區分宇宙中天體的上下呢?

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地球重達60萬億億噸,為什麼還能飄在太空中,不會向下墜落?
右手定則,伸出右手,四指指向天體自轉方向,然後再伸出大拇指方向就是天體的北極,也就是我們熟悉的上方,太陽系黃道面的上下是以太陽自轉方向為基準的,所以當有人告訴你某顆行星的軌道會穿過黃道面時,你就知道啥時候是上,啥時候是下了。

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