地球能悬浮在天际中？想多了，其实地球一直在往下掉
发布日期：2025-02-21 14:31 点击次数：195
1957年10月4日，斯普特尼克1号卫星（Sputnik-1）辐射腾飞，从此开启了东谈主类的航天期间，时于当天，咱们早就照旧知谈了地球在天际中是什么风物，从各式来自天际的影像中王人不错看到，地球就像是悬浮在天际中同样。
把柄咱们在地球上的学问，物体在莫得维持的情况下老是会往下掉，是以这很容易让东谈主产生一个问题：地球重达60万亿亿吨，为什么能悬浮在天际中，而不会掉下去呢？
（注：地球质地为5.965 x 10^24千克，约为60万亿亿吨）
实验上，这是咱们想多了，其实地球一直在往下掉，为什么这样说呢？咱们需要先来界说一下地球在天际中的下方是哪个地点。
咱们判断“上方”和“下方”有两个依据，一个依据是咱们的视觉，由于咱们看到的好多物体王人有昭彰的“凹凸”之分（比如说一张桌子、一把椅子等等），因此要是咱们看到大多量的物体在“上”和“下”这两个地点王人是一致的，那么咱们就会认为大多量物体的“上方”，即是果真的“上方”。
是以当咱们看到上头这张图时，就会嗅觉到图中的阿谁东谈主是“凹凸倒置”的，但实验情况却不是这样，因为这仅仅一个特制的配景，内部的物体其实王人是“凹凸倒置”的，要是你把上头这张图倒过来看，你就会发现这个“把戏”。
然则假如你切身参加这个配景中，那么天然你可能会暂时有点困惑，但很快你就会证实我方并莫得“凹凸倒置”，因为你还有一个更“果真”的依据——对空间力场的感知。
频频情况下，咱们王人会认为作用于自身的最大的阿谁力的地点，即是“下方”，在地球上，作用于咱们自身的最大的阿谁力，险些王人是地球的引力，因此咱们就理所天然地认为，地球引力的地点即是“下方”，这亦然无论咱们耸立在地球名义上的任何位置，王人会以为我方是“头上眼下”的原因。
关于地球而言，天际中并莫得什么物体具有昭彰的“凹凸”之分，是以咱们就不错认为，作用于地球最大的阿谁力的地点，即是地球在天际中的下方，那这个力是什么呢？天然即是太阳的引力。
太阳的质地占据通盘太阳系的概况99.86%，它的引力也在太阳系中是“一家独大”，因此地球在天际中的“下方”，就不错界说成太阳引力的地点。实验上，咱们说“地球一直在往下掉”，其实即是指“地球一直在掉向太阳”，那为什么会这样呢？咱们需要作念一个念念想实验。
如上图所示，假定咱们在地球高处架上一门大炮，然后向水平素向辐射一枚炮弹，在不商量其他阻力的情况下，辐射出的炮弹就会因为惯性而沿着水平素向飘零，与此同期，它还会受到地球引力的作用，并向大地陨落，是以频频的遵循即是：这枚炮弹会飞出一段距离，然后陨落在大地上。
由于地球不错认为是一个球体，其名义其实存在着一个曲率，因此联系于咱们面前的地平面而言，迢遥的地平面其实是“下落”了，距离越远，“下落”的幅度就越大。
很昭彰，炮弹的速率越快，其飞出的距离就越远，于是就会出现这样一种情况：当炮弹的速率达到了一个特定值的工夫，它在空中飞了一定的距离后，其高度下落了1米，与此同期，地平面却因为“地球名义存在曲率”的原因刚好“下落”了1米。
不错联想的是，在这种情况下，这枚炮弹在飘零经过中其实一直在往下掉，但它与地球名义的距离却永恒不会收缩，于是它就会沿着一个闭合的轨谈围绕着地球初始。
上述的念念想实验其实是牛顿提议来的，因此也被称为“牛顿大炮”，而实验中的阿谁“特定值”，其实即是所谓的“第一寰宇速率”，事实上，面前初始在地球上空的各式卫星和空间站，期骗的即是这个旨趣。
咱们不错苟简地认为，卫星和空间站其实一直在作念目田落体通顺，但只有它们自身的轨谈速率达到特定值，它们与地球名义的距离就永恒不会收缩，天然了，要是是椭圆轨谈的话，那么这个距离即是在一个固定值的凹凸波动，如斯一来，它们就不会掉下去。
趁便讲一下，当物体在作念目田落体通顺时，由于物体整个部分王人具备相通的加快度，是以物体各部分之间因为重力而产生的相互作用就消灭了，看上去就像莫得重力同样，而恰是因为如斯，在轨谈中初始的空间站中才会出现失重征象。
面前咱们只需要将地球动作是空间站或卫星，再将太阳动作是地球，就不错得出：其实地球也一直掉向太阳，但由于地球自己具备一个特定的轨谈速率，这就使得地球与太阳名义的距离一直在一个固定值凹凸波动（因为地球是椭圆轨谈），这样就酿成了“地球一直在往下掉，却永恒不会掉进太阳”这种征象。
另外要讲的是，因为离地球近的不雅测配置的速率与地球的轨谈速率出入无几，而关于那些离地球较远的探伤器来讲，天然它们的速率可能会与地球出入不少，但由于距离太远，它们拍摄的影像也不会昭彰地发达出地球在天际中的位移，是以咱们频频就会以为地球是悬浮在天际中的，但实验情况却并不是这样。
好了，今天咱们就先讲到这里，咱们下次再会。
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